Hydrogen peroxide

Oxygen, O   Hydrogen, H
Names
IUPAC name Hydrogen peroxide
Systematic IUPAC name PeroxolDioxidane
Other names OxidanylPerhydroxic acidO-hydroxyolOxygenated waterPeroxaan
Identifiers
CAS Number	7722-84-1 Y
3D model (JSmol)	Interactive image
ChEBI	CHEBI:16240 Y
ChEMBL	ChEMBL71595 Y
ChemSpider	763 Y
ECHA InfoCard	100.028.878
EC Number	231-765-0
IUPHAR/BPS	2448
KEGG	D00008 Y
PubChemCID	784
RTECS number	MX0900000 (>90% soln.)MX0887000 (>30% soln.)
UNII	BBX060AN9V Y
UN number	2015 (>60% soln.)2014 (20–60% soln.)2984 (8–20% soln.)
CompTox Dashboard(EPA)	DTXSID2020715
InChI InChI=1S/H2O2/c1-2/h1-2H Y Key: MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/H2O2/c1-2/h1-2H Key: MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYAL
SMILES OO
Properties
Chemical formula	HO
Molar mass	34.014 g·mol−1
Appearance	Very light blue liquid
Odor	slightly sharp
Density	1.11 g/cm3 (20 °C, 30% (w/w) solution)[1]1.450 g/cm3 (20 °C, pure)
Melting point	−0.43 °C (31.23 °F; 272.72 K)
Boiling point	150.2 °C (302.4 °F; 423.3 K) (decomposes)
Solubility in water	Miscible
Solubility	soluble in ether, alcohol insoluble in petroleum ether
log P	−0.43[2]
Vapor pressure	5 mmHg (30 °C)[3]
Acidity (pK)	11.75
Magnetic susceptibility (χ)	−17.7·10−6 cm3/mol
Refractive index (n)	1.4061
Viscosity	1.245 cP (20 °C)
Dipole moment	2.26 D
Thermochemistry
Heat capacity(C)	1.267 J/(g·K) (gas) 2.619 J/(g·K) (liquid)
Std enthalpy offormation(ΔH⦵)	−187.80 kJ/mol
Pharmacology
ATC code	A01AB02 (WHO) D08AX01 (WHO), D11AX25 (WHO), S02AA06 (WHO)
Hazards
GHS labelling:
Pictograms
Signal word	Danger
Hazard statements	H271, H302, H314, H332, H335, H412
Precautionary statements	P280 , P305+P351+P338 , P310
NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)	3 0 3 วัว
จุดวาบไฟ	ไม่ติดไฟ
ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC):
LD ( ขนาดยาเฉลี่ย )	1518 มก./กก. 2000 มก./กก. (รับประทาน, หนู) [ 4 ]
LC ( ความเข้มข้นเฉลี่ย )	1418 ppm (หนู, 4 ชม.) [ 4 ]
LC ( ราคาต่ำสุดที่เผยแพร่ )	227 ppm (เมาส์) [ 4 ]
NIOSH (ขีดจำกัดการสัมผัสต่อสุขภาพในสหรัฐอเมริกา):
PEL (อนุญาต)	TWA 1 ppm (1.4 mg/ m³ ) [ 3 ]
REL (แนะนำ)	TWA 1 ppm (1.4 mg/ m³ ) [ 3 ]
IDLH (อันตรายทันที)	75 ppm [ 3 ]
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	ICSC 0164 (ละลายได้มากกว่า 60%)
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	น้ำออกซิเจนโอโซนไฮดราซีน ไฮโดรเจนไดซัลไฟด์ไฮโดรเจนไทโอเปอร์ออกไซด์ ไตรออกซิเดนไดออกซิเจนไดฟลูออไรด์
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) Y ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) YN ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรH₂O₂ในรูปบริสุทธิ์จะเป็นของเหลว สีฟ้าอ่อนมาก ^[]อย่างไรก็ตาม ที่ความเข้มข้นต่ำจะดูเหมือนไม่มีสีเนื่องจากสีฟ้า จางลง ^{[ 6 ]}โมเลกุลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไม่สมมาตรและมีขั้วสูง แนวโน้มที่แข็งแกร่งในการสร้างเครือข่ายพันธะไฮโดรเจนส่งผลให้มีความหนืดมากกว่ามันถูกใช้เป็น สาร ออกซิไดเซอร์สารฟอกขาวและยาฆ่าเชื้อ โดยปกติจะเป็นสารละลายเจือจาง (3% ^–6 % โดยน้ำหนัก) ในน้ำสำหรับผู้บริโภค และในความเข้มข้นที่สูงขึ้นสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เข้มข้น หรือ " เปอร์ออกไซด์ความเข้มข้นสูง " จะสลายตัวอย่างรุนแรงเมื่อ ^ได้รับความร้อนและถูกใช้เป็นทั้งโมโนโพรเพล แลนต์ และสารออกซิไดเซอร์ในจรวด [ ^{7 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารออกซิเจนที่ไวต่อปฏิกิริยาและเป็นเปอร์ออกไซด์ ที่ง่ายที่สุด ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีพันธะเดี่ยว ระหว่างออกซิเจนกับออกซิเจน มันจะสลายตัวอย่างช้าๆ กลายเป็นน้ำและออกซิเจน บริสุทธิ์ เมื่อสัมผัสกับแสง และจะสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อมีสารประกอบอินทรีย์หรือสารประกอบที่ไวต่อปฏิกิริยาอยู่ด้วย โดยทั่วไปจะเก็บรักษาไว้ ใน สารละลายที่ เป็นกรดอ่อนๆ ในขวดทึบแสงร่วมกับสารกันเสีย ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์พบได้ในระบบชีวภาพรวมถึงร่างกายมนุษย์ เอนไซม์ที่ใช้หรือย่อยสลายไฮโดรเจนเปอร์ ออกไซด์ จัดอยู่ในกลุ่มเพอร์ออกซิเดส

จุดเดือดของH₂O₂ได้รับการประมาณการไว้ที่ 150.2 °C (302.4 °F) ซึ่งสูงกว่าน้ำประมาณ 50 °C (90 °F) ในทางปฏิบัติ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดการสลายตัวทางความร้อนที่อาจระเบิดได้หากร้อนถึงอุณหภูมินี้ สามารถกลั่นได้อย่างปลอดภัยที่อุณหภูมิต่ำกว่าภายใต้ความดันที่ลดลง^{[ 8 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สร้างสารประกอบ ที่เสถียร กับยูเรีย ( ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์–ยูเรีย ) โซเดียมคาร์บอเนต ( โซเดียมเปอร์คาร์บอเนต ) และสารประกอบอื่นๆ^{[ 9 ]} สารประกอบที่ เสถียรซึ่งมีพันธะไฮโดรเจน กับ เอมีนออกไซด์ต่างๆและฟอสฟีนออกไซด์ ที่ถูกแทนที่นั้น เป็นที่รู้จักกันดี^{[ 10 ]}สารประกอบกับไตรฟีนิลฟอสฟีนออกไซด์สามารถทำหน้าที่เป็น "ตัวพา" สำหรับH O ในบางปฏิกิริยา^{[ 11 ]}แม้ว่าไตรฟีนิลฟอสฟีนออกไซด์จะสามารถเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้เช่นกัน^{[ 12 ]}

และมิติของในสถานะแก๊ส

และมิติของH₂O₂ในสถานะของแข็ง ( )

( H₂O₂ เป็นโมเลกุลที่ไม่เป็นระนาบที่มีสมมาตร (บิดเบี้ยว) ซึ่งแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกโดยPaul -Antoine Giguèreในปี 1950 โดยใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรด^{[ 13 ] [ 14 ]}แม้ว่าพันธะ O−O จะเป็นพันธะเดี่ยวแต่โมเลกุลมีกำแพงพลังงานค่อนข้าง สูง ถึง 386  cm⁻¹ (4.62  kJ / mol ) สำหรับการหมุนระหว่าง เอนั ^นติโอเมอร์ผ่านการจัดเรียงแบบแอนติและ 2460 cm⁻¹ ⁽ 29.4 kJ/mol) ผ่านการจัดเรียงแบบเอคลิปส์^{[ 15 ]}กำแพงเหล่านี้คาดว่าเกิดจากการผลักกันระหว่างคู่โดดเดี่ยวของอะตอมออกซิเจนที่อยู่ติดกันและผลกระทบแบบไดโพลระหว่างพันธะ O–H สองพันธะ สำหรับการเปรียบเทียบ กำแพงการหมุนสำหรับอีเทนคือ 1040 cm⁻¹ ⁽ 12.4 kJ/mol)

มุมไดเฮดรัลประมาณ 100° ระหว่างพันธะ O–H ทั้งสองทำให้โมเลกุลเป็นไครัล เป็นโมเลกุลที่เล็กที่สุดและเรียบง่ายที่สุดที่แสดงเอนันติโอเมอริซึมมีการเสนอว่า ปฏิสัมพันธ์ เฉพาะเอนันติโอเมอร์ของหนึ่งมากกว่าอีกเอนันติโอเมอร์อาจนำไปสู่การขยายรูปแบบของกรดไรโบนิวคลีอิกเอนันติโอ เมอร์หนึ่งรูปแบบ และด้วยเหตุนี้จึงเป็นต้นกำเนิดของโฮโมไครัลลิตีในโลกของอาร์เอ็นเอ^{[ 16 ]}

โครงสร้างโมเลกุลของ H₂O₂ ในสถานะก๊าซและมีแตกต่างกัน อย่าง นัยสำคัญ ความแตกต่างนี้เกิดจากผลของพันธะไฮโดรเจนซึ่งไม่มีอยู่ในสถานะก๊าซ^{[ 17 ]}ผลึกของH₂O₂เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีพื้นที่D⁴ หรือP 4 2 2. ^{[ 18 ]}

ในสารละลายในน้ำไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดเป็น ส่วนผสม ยูเทคติกซึ่งแสดงการลดจุดเยือกแข็งลงต่ำถึง −56 °C ภายใต้ความดันบรรยากาศ น้ำบริสุทธิ์มีจุดเยือกแข็งที่ 0 °C และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์มีจุดเยือกแข็งที่ −0.43 °C จุดเดือดของส่วนผสมเดียวกันนี้ก็ลดลงเช่นกันเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยของจุดเดือดทั้งสอง (125.1 °C) โดยเกิดขึ้นที่ 114 °C จุดเดือดนี้สูงกว่าจุดเดือดของน้ำบริสุทธิ์ 14 °C และต่ำกว่าจุดเดือดของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์ 36.2 °C ^{[ 19 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีจำหน่ายทั่วไปในรูปสารละลายในน้ำ สำหรับผู้บริโภค มักหาซื้อได้จากร้านขายยาในความเข้มข้น 3 และ 6 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก บางครั้งความเข้มข้นจะอธิบายในแง่ของปริมาตรของก๊าซออกซิเจนที่เกิดขึ้น สารละลาย 20 เปอร์เซ็นต์ 1 มิลลิลิตร จะสร้างก๊าซออกซิเจน 20 มิลลิลิตร เมื่อสลายตัวอย่างสมบูรณ์ สำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการ สารละลาย 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเป็นที่นิยมใช้มากที่สุด นอกจากนี้ยังมีเกรดเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ 70% ถึง 98% แต่เนื่องจากสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่มีความเข้มข้นมากกว่า 68% มีโอกาสที่จะเปลี่ยนเป็นไอน้ำและออกซิเจนทั้งหมด (โดยอุณหภูมิของไอน้ำจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นสูงกว่า 68%) เกรดเหล่านี้จึงมีความอันตรายมากกว่ามากและต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษในพื้นที่จัดเก็บเฉพาะ ผู้ซื้อต้องอนุญาตให้ผู้ผลิตเชิงพาณิชย์ตรวจสอบด้วย

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีโครงสร้างคล้ายคลึงกันหลายชนิดที่มี การจัดเรียงพันธะ H X−XH (แสดงน้ำไว้เพื่อเปรียบเทียบด้วย) มีจุดเดือด (ตามทฤษฎี) สูงที่สุดในชุดนี้ (X = O, S, N, P) จุดหลอมเหลวก็ค่อนข้างสูงเช่นกัน เทียบได้กับไฮดราซีนและน้ำ โดยมีเพียงไฮดรอกซีลามีน เท่านั้น ที่ตกผลึกได้ง่ายกว่าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งบ่งชี้ถึงพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรงเป็นพิเศษไดฟอสเฟนและไฮโดรเจนไดซัลไฟด์มีพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนแอเท่านั้นและมีความคล้ายคลึงทางเคมีกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์น้อยมาก ในเชิงโครงสร้าง สารประกอบที่คล้ายคลึงกันทั้งหมดมีโครงสร้างที่บิดเบี้ยวคล้ายกัน เนื่องจากการผลักกันระหว่างคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวที่ อยู่ติดกัน

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกผลิตขึ้นจากกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ โดยมีเอนไซม์เป็น ตัวกลาง

ตรวจพบไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในน้ำผิวดิน น้ำใต้ดิน และในชั้นบรรยากาศนอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อน้ำสัมผัสกับแสงยูวี^{[ 20 ]}น้ำทะเลมีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.5 ถึง 14 ไมโครกรัม/ลิตร และน้ำจืดมี 1 ถึง 30 ไมโครกรัม/ลิตร^{[ 21 ]}ความเข้มข้นในอากาศอยู่ที่ประมาณ 0.4 ถึง 4 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์^เมตรซึ่งแตกต่างกันไปหลายระดับขึ้นอยู่กับสภาวะต่างๆ เช่น ฤดูกาล ระดับความสูง แสงแดด และปริมาณไอน้ำ ในอากาศยามค่ำคืนในชนบทจะมีค่าน้อยกว่า 0.014 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร^และใน หมอกควัน เคมีแสง ระดับปานกลาง จะมีค่า 14 ถึง 42 ไมโครกรัม/ ลูกบาศก์^{เมตร[ 22 ]}

ปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระบบชีวภาพสามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้การวิเคราะห์ฟลูออโรเมตริก^{[ 23 ]}

บางครั้งมีการกล่าวกันว่า อเล็กซานเดอร์ ฟอน ฮุมโบลต์เป็นคนแรกที่รายงานเกี่ยวกับเปอร์ออกไซด์สังเคราะห์ตัวแรก คือแบเรียมเปอร์ออกไซด์ในปี 1799 ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากความพยายามของเขาในการสลายตัวของอากาศ แม้ว่าเรื่องนี้จะเป็นที่ถกเถียงกันเนื่องจากถ้อยคำที่คลุมเครือของฟอน ฮุมโบลต์^{[ 24 ]}สิบเก้าปีต่อมาหลุยส์ ฌาคส์ เธนาร์ดตระหนักว่าสารประกอบนี้สามารถใช้ในการเตรียมสารประกอบที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน ซึ่งเขาอธิบายว่าเป็นeau oxygénée ("น้ำที่มีออกซิเจน") ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

กระบวนการของเธนาร์ดเวอร์ชันปรับปรุงใช้กรดไฮโดรคลอริกตามด้วยการเติมกรดซัลฟิวริกเพื่อตกตะกอน ผลพลอยได้ แบเรียมซัลเฟตกระบวนการนี้ใช้ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 จนถึงกลางศตวรรษที่ 20 ^{[ 28 ]}

ผลการฟอกสีของเปอร์ออกไซด์และเกลือของเปอร์ออกไซด์ต่อสีย้อมธรรมชาติเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่การทดลองของเธนาร์ดในทศวรรษ 1820 แต่ความพยายามในการผลิตเปอร์ออกไซด์ในระดับอุตสาหกรรมในระยะแรกนั้นล้มเหลว โรงงานผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แห่งแรกสร้างขึ้นในปี 1873 ในกรุงเบอร์ลินการค้นพบการสังเคราะห์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดย วิธีอิเล็ก โทรไลซิสด้วยกรดซัลฟิวริกได้นำมาซึ่งวิธีการทางเคมีไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น มีการนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในปี 1908 ที่ไวส์เซนสไตน์รัฐคารินเทียประเทศออสเตรียกระบวนการแอนทราควิโนนซึ่งยังคงใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1930 โดยบริษัทผลิตสารเคมีของเยอรมันIG Farbenในเมืองลุดวิกส์ฮาเฟน ความต้องการที่เพิ่มขึ้นและการปรับปรุงวิธีการสังเคราะห์ส่งผลให้การผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อปีเพิ่มขึ้นจาก 35,000 ตันในปี 1950 เป็นมากกว่า 100,000 ตันในปี 1960 และ 300,000 ตันในปี 1970 ภายในปี 1998 ปริมาณดังกล่าวสูงถึง 2.7 ล้านตัน^{[ 21 ]}

ความพยายามในช่วงแรกไม่สามารถผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์ได้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ปราศจากน้ำได้มาจากการกลั่นด้วยสุญญากาศ เป็นครั้งแรก ^{[ 29 ]}

การกำหนดโครงสร้างโมเลกุลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์พิสูจน์แล้วว่ายากมาก ในปี 1892 นักเคมีฟิสิกส์ชาวอิตาลี Giacomo Carrara (1864–1925) ได้กำหนดมวลโมเลกุลโดยการลดจุดเยือกแข็งซึ่งยืนยันว่าสูตรโมเลกุลของมันคือH₂O₂ ^{[ 30} ] Oดูเหมือนจะเป็นไปได้พอๆ กับโครงสร้างสมัยใหม่ และจนถึงกลางศตวรรษที่ 20 อย่างน้อยครึ่งโหลของตัวแปรไอโซเมอร์สมมติฐานของสองตัวเลือกหลักดูเหมือนจะสอดคล้องกับหลักฐานที่มีอยู่[ ^31ในปี 1934 นักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ชาวอังกฤษWilliam Penneyและนักฟิสิกส์ชาวสก็อตGordon Sutherland ได้เสนอโครงสร้างโมเลกุลสำหรับ ^{ไฮโดรเจน}เปอร์ออกไซด์ที่คล้ายกับโครงสร้างที่ยอมรับกันในปัจจุบัน^{มาก[ 32 ] [ 33 ]}

ใน ปีพ.ศ. 2537 การผลิต H₂O₂ ทั่วโลกอยู่ประมาณ 1.9 ล้านตัน และเพิ่มขึ้นเป็น 2.2 ล้านตันในปี พ.ศ. 2549 ^{]ซึ่งส่วน}ใหญ่มีความเข้มข้น 70% หรือน้อยกว่า ในปีนั้น H₂O₂ ความเข้มข้น 30% ในปริมาณมากขายได้ราคาประมาณ 0.54 ดอลลาร์ สหรัฐ ต่อกิโลกรัมเทียบเท่ากับ 1.50 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม (0.68 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์ ) บนพื้นฐานของความบริสุทธิ์ 100% ^{[ 35 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ผลิตขึ้นเกือบทั้งหมดโดยกระบวนการแอนทราควิโนนซึ่งเดิมพัฒนาโดยBASFในปี 1939 โดยเริ่มต้นด้วยการลดแอนทราควิโนน (เช่น2-เอทิลแอนทราควิโนนหรืออนุพันธ์ 2-อะมิล) ให้เป็นแอนทราไฮโดรควิโนนที่สอดคล้องกัน โดยทั่วไปโดยการเติมไฮโดรเจนบนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม ในสภาวะที่มีออกซิเจนแอนทราไฮโดรควิโนนจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันอัตโนมัติ : อะตอมไฮโดรเจนที่ไวต่อปฏิกิริยา ของ หมู่ไฮดรอกซี จะถ่ายโอนไปยังโมเลกุลออกซิเจน เพื่อให้ได้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และสร้างแอนทราควิโนนขึ้นใหม่ กระบวนการเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่บรรลุการออกซิเดชันโดยการผ่าน อากาศอัด ผ่านสารละลายของแอนทราไฮโดรควิโนน จากนั้นจึง สกัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ออก จากสารละลายและนำแอนทราควิโนนกลับมาใช้ใหม่สำหรับวัฏจักรการเติมไฮโดรเจนและการออกซิเดชันที่ต่อเนื่อง^{[ 35 ] [ 36 ]}

ปฏิกิริยาสุทธิสำหรับกระบวนการเร่งปฏิกิริยาแอนทราควิโนนคือ: ^{[ 35 ]}

H₂ + → ​

เศรษฐศาสตร์ของกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับการรีไซเคิลตัวทำละลายในการสกัด ตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจีเนชัน และควิโนน ที่มีราคา แพง อย่างมีประสิทธิภาพเป็นอย่างมาก

ในอดีต ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกผลิตในระดับอุตสาหกรรมโดยการไฮโดรไลซิสของแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟต :

[NH ] S O + 2 H O → 2 [NH ] HSO + H O

[NH ] S O ได้มาจากการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายแอมโมเนียมไบซัลเฟต ( [NH ]HSO ) ในกรดซัลฟิวริก^{[ 37 ]}

ปริมาณเล็กน้อยเกิดขึ้นจากกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสโฟโตเคมีอาร์คไฟฟ้าและวิธีการที่เกี่ยวข้อง^{[ 38 ]}

เส้นทางการผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่คุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ผ่านปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับออกซิเจนเอื้อต่อการผลิตน้ำ แต่สามารถหยุดได้ที่ขั้นตอนเปอร์ออกไซด์^{[ 39 ] [ 40 ]}อุปสรรคทางเศรษฐกิจประการหนึ่งคือกระบวนการโดยตรงทำให้ได้สารละลายเจือจางซึ่งไม่คุ้มค่าต่อการขนส่ง ยังไม่มีกระบวนการใดที่สามารถนำไปใช้ในการสังเคราะห์ในระดับอุตสาหกรรมได้

การลดออกซิเจนด้วยไฟฟ้าเคมีช่วยให้สามารถสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จากออกซิเจนและน้ำได้^{[ 41 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีฤทธิ์เป็นกรดแรงกว่าน้ำประมาณ 1,000 เท่า^{[ 42 ]}

H₂O₂ H⁺ ⁺ HO​−2(p K = 11.65)

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดการแตกตัวเพื่อสร้างน้ำและออกซิเจนด้วยΔ H ^oเท่ากับ −2884.5  kJ / kg ^{[ 43 ]}และ Δ Sเท่ากับ 70.5 J/(mol·K):

2 H O → 2 H O + O

อัตราการสลายตัวเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ความเข้มข้น และค่า pH ที่สูงขึ้นH2O2 ไม่ใต้สภาวะด่าง การสลายตัวถูกเร่งปฏิกิริยาโดยไอออนหรือสารประกอบที่มีฤทธิ์รีดอกซ์ต่างๆ รวมถึงโลหะทรานซิชันส่วนใหญ่และสารประกอบของโลหะเหล่านั้น (เช่นแมงกานีสได ( MnO2 ) เงินและแพลทินัม ) ^{[ 44 ]}

คุณสมบัติรีดอกซ์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ขึ้นอยู่กับค่า pH ในสารละลายที่เป็นกรดเป็นสารออกซิไดซ์ที่มี ประสิทธิภาพสูง

Sulfite (SO2−3) is oxidized to sulfate (SO2−4).

Under alkaline conditions, hydrogen peroxide is a reductant. When HO acts as a reducing agent, oxygen gas is also produced. For example, hydrogen peroxide will reduce sodium hypochlorite and potassium permanganate, which is a convenient method for preparing oxygen in the laboratory:

NaOCl + HO → O + NaCl + HO

2 KMnO + 3 HO → 2 MnO + 2 KOH + 2 HO + 3 O

The oxygen produced from hydrogen peroxide and sodium hypochlorite is in the singlet state.

Hydrogen peroxide also reduces silver oxide to silver:

AgO + HO → 2 Ag + HO + O

Although usually a reductant, alkaline hydrogen peroxide converts Mn(II) to the dioxide:

HO + Mn²⁺ + 2 OH⁻ → MnO + 2 HO

In a related reaction, potassium permanganate is reduced to Mn²⁺ by acidicHO:^[5]

2 MnO−4 + 5 HO + 6 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 8 HO + 5 O

Hydrogen peroxide is frequently used as an oxidizing agent. Illustrative is oxidation of thioethers to form sulfoxides, such as conversion of thioanisole to methyl phenyl sulfoxide:^[45][46]

Ph-S-CH + HO → Ph-S(O)-CH + HO

Alkaline hydrogen peroxide is used for epoxidation of electron-deficient alkenes such as acrylic acid derivatives,^[47] and for the oxidation of alkylboranes to alcohols, the second step of hydroboration-oxidation. It is also the principal reagent in the Dakin oxidation process.

Hydrogen peroxide is a weak acid, forming hydroperoxide or peroxidesalts with many metals.

It also converts metal oxides into the corresponding peroxides. For example, upon treatment with hydrogen peroxide, chromic acid (CrO and HSO) forms a blue peroxide CrO(O).

The aerobic oxidation of glucose in the presence of the enzyme glucose oxidase produces hydrogen peroxide. The conversion affords gluconolactone:^[48]

CHO + O → CHO + HO

Superoxide dismutases (SOD)s are enzymes that promote the disproportionation of superoxide into oxygen and hydrogen peroxide.^[49]

2 O−2 + 2 H⁺ → O + HO

2 HO → O + 2 HO

Peroxisomes are organelles found in virtually all eukaryotic cells.^[50] They are involved in the catabolism of very long chain fatty acids, branched chain fatty acids, D-amino acids, polyamines, and biosynthesis of plasmalogens and ether phospholipids, which are found in mammalian brains and lungs.^[51] They produce hydrogen peroxide in a process catalyzed by flavin adenine dinucleotide (FAD):^[52]

R-CH -CH -CO-SCoA + O R-CH=CH-CO-SCoA + H O ${\displaystyle {\ce {->[{\ce {FAD}}]}}}$

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เกิดขึ้นจากการสลายตัวของอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟตซึ่งให้ผลเป็นไฮโปแซนทีน จากนั้นไฮโปแซนทีนจะ ถูกย่อยสลายแบบออกซิเดชัน เป็น แซนทีนก่อนแล้วจึงเป็นกรดยูริกและปฏิกิริยานี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์แซนทีนออกซิเดส : ^{[ 53 ]}

ไฮโปแซนทีน

แซนทีนออกซิเดส

H O , O

H O

แซนทีน

แซนทีนออกซิเดส

H O , O

H O

กรดยูริก

การสลายตัวของไฮโปแซนทีนผ่านแซนทีนไปเป็นกรดยูริกและก่อให้เกิดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

การสลายตัวของกัวโนซีนโมโนฟอสเฟตจะให้แซนทีนเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง จากนั้นจะถูกแปลงในลักษณะเดียวกันเป็นกรดยูริกพร้อมกับการเกิดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์^{[ 53 ]}

เอนไซม์ คาตาเลส ซึ่ง เอนไซม์ในเพ อร์ออกซิโซมอีกชนิดหนึ่ง ใช้H₂O₂ ในการออกซิไดซ์สารตั้งต้นอื่นๆ รวมถึงฟีนอลกรดฟอร์มิกฟอร์มาลดีไฮด์และแอลกอฮอล์โดยผ่านปฏิกิริยาเปอร์ออกซิเดชัน:

H₂O₂ + R ' 2

จึงช่วยกำจัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เป็นพิษในกระบวนการนี้ได้

ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญในเซลล์ตับและไต ซึ่งเพอร์ออกซิโซมจะทำให้สารพิษต่างๆ ที่เข้าสู่กระแสเลือด เป็นกลาง เอทานอล บางส่วน ที่มนุษย์ดื่มจะถูกออกซิไดซ์เป็นอะเซทัลดีไฮด์ด้วยวิธีนี้^{[ 54 ]}นอกจากนี้ เมื่อH O สะสมมากเกินไปในเซลล์ แคตาเลสจะเปลี่ยน H 2 O ให้เป็นH Oผ่านปฏิกิริยานี้:

H₂O₂ → 0.5 + ​

กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิ เดส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบยังทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อีกด้วย

ปฏิกิริยาระหว่างFe ²⁺และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นพื้นฐานของปฏิกิริยาเฟนตันซึ่งก่อให้เกิดอนุมูลไฮดรอกซิลซึ่งมีความสำคัญในทางชีววิทยา:

เฟ(II) + H O → เฟ(III)OH + H2O·

ปฏิกิริยาเฟนตันอธิบายถึงความเป็นพิษของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เนื่องจากอนุมูลไฮดรอกซิลจะออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดอย่างรวดเร็วและไม่สามารถย้อนกลับได้ รวมถึงโปรตีนไขมัน ใน เยื่อหุ้มเซลล์และDNA [ ^{55 ]}ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นแหล่งสำคัญของความเสียหายต่อ DNA จากการ^ออก ซิเดชั่น ในเซลล์ที่มีชีวิต ความเสียหายต่อ DNA รวมถึงการก่อตัวของ8-Oxo-2'-deoxyguanosineและเบสที่เปลี่ยนแปลงอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงการแตกของสาย การเชื่อมโยงข้ามสาย และความเสียหายของดีออกซีไรโบส^{[ 56 ]}ด้วยการโต้ตอบกับ Cl ⁻ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ยังนำไปสู่เบส DNA ที่ถูกคลอริเนตอีก ด้วย ^{[ 56 ]}อนุมูลไฮดรอกซิลทำลายส่วนประกอบของเซลล์ที่สำคัญได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนประกอบของไมโทคอนเดรีย [ ^{57 ] [ 58 ] [ 59 ] สารประกอบ}นี้เป็นปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีอนุมูลอิสระของการแก่ชราโดยอิงจากการเปลี่ยนไปเป็นอนุมูลไฮดรอกซิลได้ ง่าย

ไข่ของเม่นทะเลหลังจากได้รับการปฏิสนธิจากอสุจิไม่นาน จะผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ จากนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็นอนุมูลไฮดรอกซิล (HO•) ซึ่งเป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาพอลิเมอ ไรเซชันแบบอนุมูลอิสระ ทำให้ เกิดชั้น พอลิเมอร์ล้อมรอบไข่เพื่อป้องกันตัว

ด้วงระเบิดจะผสมไฮโดรควินอนและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีคายความร้อน อย่างรุนแรง จนเกิดเป็นของเหลวเดือดที่มีกลิ่นเหม็น ซึ่งบางส่วนกลายเป็นแก๊ส ( การระเหยอย่างรวดเร็ว ) และถูกขับออกมาทางวาล์วทางออกพร้อมเสียงดังป๊อป^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็น โมเลกุลส่งสัญญาณที่เสนออาจควบคุมกระบวนการทางชีวภาพที่หลากหลาย^{[ 63 ] [ 64 ]}อย่างน้อยหนึ่งการศึกษาได้พยายามเชื่อมโยงการผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กับมะเร็ง^{[ 65 ]}

ประมาณ 60% ของการผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทั่วโลกถูกนำไปใช้ในการฟอกเยื่อกระดาษและกระดาษ [ ^{34 ] การ}ใช้งานทางอุตสาหกรรมที่สำคัญอันดับสองคือการผลิตโซเดียมเปอร์คาร์บอเนตและโซเดียมเปอร์บอเรตซึ่งใช้เป็นสารฟอกขาวอ่อนๆ ในผงซักฟอกตัวอย่างการแปลงมีดังนี้:

นา B O + 4 H O + 2 NaOH → 2 นา B O (OH) + H O

โซเดียมเปอร์คาร์บอเนต ซึ่งเป็นสารประกอบของโซเดียมคาร์บอเนตและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เป็นส่วนประกอบสำคัญในผลิตภัณฑ์ซักผ้า เช่นผงซักฟอกOxiCleanและ Tide เมื่อละลายในน้ำ จะปล่อยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโซเดียมคาร์บอเนตออกมา^{[ 28 ]}สารฟอกขาวเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพเฉพาะที่อุณหภูมิการซัก 60 °C (140 °F) ขึ้นไปเท่านั้น ดังนั้นจึงมักใช้ร่วมกับสารกระตุ้น การ ฟอกขาวซึ่งช่วยให้ทำความสะอาดได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า

นอกจากนี้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ยังถูกนำมาใช้เป็นสารฟอกขาวในแป้งและเป็นสาร ฟอกขาวสำหรับฟันและกระดูก อีกด้วย

มีการใช้ในการผลิตเปอร์ออกไซด์อินทรีย์และไฮโดรเปอร์ออกไซด์ต่างๆไดเบนโซอิล เปอร์ออกไซด์ เป็นตัวอย่างที่มีปริมาณมาก^{[ 66 ]}กรดเปอร์ออกซีเช่นกรดเปอร์อะซิติกและกรดเมตา -คลอโรเปอร์ออกซีเบน โซอิก ก็ผลิตโดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เช่นกัน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกนำมาใช้ในการสร้าง วัตถุระเบิดที่ใช้ เปอร์ออกไซด์อินทรีย์เป็นพื้นฐานเช่นอะซิโตนเปอร์ออกไซด์ นอกจากนี้ ยังใช้เป็นตัวเริ่มต้นอนุมูลอิสระใน กระบวนการ พอ ลิ เม อไรเซชันแบบอนุมูลอิสระ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับไดเอสเทอร์ บางชนิด เช่นฟีนิลออกซาเลตเอสเทอร์ (ไซยาลูม) เพื่อสร้างเคมี เรืองแสง การใช้งานนี้มักพบได้บ่อยที่สุดในรูปของแท่งเรืองแสง

ปฏิกิริยากับบอแรกซ์จะทำให้เกิดโซเดียมเปอร์บอเรตซึ่งเป็นสารฟอกขาวที่ใช้ในผงซักฟอก:

นา B O + 4 H O + 2 NaOH → 2 นา B O (OH) + H O

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเสียบางประเภทเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนอินทรีย์ ในกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงปฏิกิริยาเฟนตัน^{[ 67 ] [ 68 ]} ทำให้เกิดอนุมูล ไฮดรอกซิล (•OH) ที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งจะย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์ รวมถึงสารประกอบที่ปกติมีความทนทาน เช่น สารประกอบ อะโรมาติกหรือสารประกอบฮาโลเจน [ ^{69 ] นอกจาก} นี้ ยังสามารถออกซิไดซ์สารประกอบที่มีกำมะถันเป็นองค์ประกอบในของเสีย ซึ่งเป็นประโยชน์เนื่องจากโดยทั่วไปจะช่วยลดกลิ่นของสารประกอบเหล่านั้น^{[ 70 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถใช้ในการฆ่าเชื้อพื้นผิวต่างๆ ได้^{[ 71 ]}รวมถึงเครื่องมือผ่าตัด^{[ 72 ]}และสามารถใช้ในรูปไอระเหย ( VHP ) สำหรับการฆ่าเชื้อในห้องได้^{[ 73 ]} H O แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในวงกว้างต่อไวรัส แบคทีเรีย ยีสต์ และสปอร์ของแบคทีเรีย^{[ 74 ] [ 75 ]}โดยทั่วไปแล้ว จะพบกิจกรรมที่มากกว่าต่อ แบคทีเรีย แกรมบวกมากกว่า แบคทีเรีย แกรมลบอย่างไรก็ตาม การมีเอนไซม์catalaseหรือperoxidase อื่นๆ ในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจเพิ่มความทนทานต่อความเข้มข้นที่ต่ำกว่าได้^{[ 76 ]}ความเข้มข้นระดับต่ำ (3%) จะได้ผลกับสปอร์ส่วนใหญ่ ความเข้มข้นที่สูงขึ้น (7 ถึง 30%) และเวลาสัมผัสที่นานขึ้นจะช่วยเพิ่มกิจกรรมในการฆ่าสปอร์^{[ 75 ] [ 77 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถือเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมแทน สารฟอกขาวที่มี คลอรีนเป็นส่วนประกอบ เนื่องจากจะสลายตัวกลายเป็นออกซิเจนและน้ำ และโดยทั่วไปได้รับการยอมรับว่าปลอดภัยในฐานะสารต้านจุลชีพโดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา ของสหรัฐอเมริกา (FDA) ^{[ 78 ]}

เปอร์ ออกไซด์ ความเข้มข้นสูง ( H₂O₂ เรียกว่า "เปอร์ออกไซด์ความเข้มข้นสูง" (HTP) สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงเดี่ยว (ไม่ผสมกับเชื้อเพลิง) หรือเป็นส่วนประกอบออกซิไดเซอร์ในจรวดเชื้อเพลิง คู่ก็ได้ การใช้เป็นเชื้อเพลิงเดี่ยวใช้ประโยชน์จากการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ความเข้มข้น 70–98% ให้กลายเป็นไอน้ำและออกซิเจน เชื้อเพลิงจะถูกปั๊มเข้าไปในห้องปฏิกิริยา ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยา โดยปกติจะเป็นแผ่นเงินหรือแพลทินัม จะกระตุ้นการสลายตัว ทำให้เกิดไอน้ำที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 °C (1,100 °F) ซึ่งจะถูกพ่นออกมาทางให้แรงดลจำเพาะสูงสุด Isp ) 161 s⁻¹ ( kN ·s² /kg) เปอร์ออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงเดี่ยวหลักชนิดแรกที่ถูกนำมาใช้ในงานจรวด ในที่สุด ไฮดราซีนก็เข้ามาแทนที่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการใช้งานเครื่องยนต์ขับดันแบบโมโนโพรเพลแลนต์เป็นหลัก เนื่องจากแรงขับจำเพาะในสุญญากาศเพิ่มขึ้น 25% ^{[ 79 ]}ไฮดราซีน (เป็นพิษ) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (เป็นพิษน้อยกว่า [ACGIH TLV 0.01 และ 1 ppm ตามลำดับ]) เป็นโมโนโพรเพลแลนต์เพียงสองชนิด (นอกเหนือจากก๊าซเย็น) ที่ได้รับการยอมรับและใช้งานอย่างแพร่หลายสำหรับการขับเคลื่อนและการใช้งานด้านพลังงานเข็มขัดจรวดเบลล์ระบบควบคุมปฏิกิริยาสำหรับX-1 , X-15 , Centaur , Mercury , Little Joeรวมถึงเครื่องกำเนิดก๊าซเทอร์โบปั๊มสำหรับ X-1, X-15, Jupiter, Redstone และ Viking ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นโมโนโพรเพลแลนต์^{[ 80 ]} เครื่องยนต์ RD -107 (ใช้ตั้งแต่ปี 1957 จนถึงปัจจุบัน) ใน จรวดซีรีส์ R-7สลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อขับเคลื่อนเทอร์โบปั๊ม

In bipropellant applications, HO is decomposed to oxidize a burning fuel. Specific impulses as high as 350 s (3.5 kN·s/kg) can be achieved, depending on the fuel. Peroxide used as an oxidizer gives a somewhat lower I than liquid oxygen but is dense, storable, and non-cryogenic and can be more easily used to drive gas turbines to give high pressures using an efficient closed cycle. It may also be used for regenerative cooling of rocket engines. Peroxide was used very successfully as an oxidizer in World War II German rocket motors (e.g., T-Stoff, containing oxyquinoline stabilizer, for both the Walter HWK 109-500StarthilfeRATO externally podded monopropellant booster system and the Walter HWK 109-509 rocket motor series used for the Me 163B), most often used with C-Stoff in a self-igniting hypergolic combination, and for the low-cost British Black Knight and Black Arrow launchers. Presently, HTP is used on ILR-33 AMBER^[81] and Nucleus^[82] suborbital rockets.

In the 1940s and 1950s, the Hellmuth Walter KG–conceived turbine used hydrogen peroxide for use in submarines while submerged; it was found to be too noisy and require too much maintenance compared to diesel-electric power systems. Some torpedoes used hydrogen peroxide as oxidizer or propellant. Operator error in the use of hydrogen peroxide torpedoes was named as possible causes for the sinking of HMS Sidon and the Russian submarine Kursk.^[83] SAAB Underwater Systems is manufacturing the Torpedo 2000. This torpedo, used by the Swedish Navy, is powered by a piston engine propelled by HTP as an oxidizer and kerosene as a fuel in a bipropellant system.^[84][85]

Hydrogen peroxide has various domestic uses, primarily as a cleaning and disinfecting agent.

ไฮโดรเจนออกไซด์เจือจาง (ระหว่าง 1.9% ถึง 12%) ผสมในสารละลายที่มีแอมโมเนียในน้ำ อะนิลีน (โมเลกุลสี) และตัวเชื่อมต่อ ถูกนำมาใช้ในการย้อมสีผม มนุษย์ นอกจาก ยังสามารถผสมกับสารฟอกสีแบบผงหรือครีม โดยเฉพาะอย่างยิ่งโพแทสเซียมคลอไรด์ การฟอกสีผมไม่ได้ทำลายหรือกำจัดโมเลกุลสีหรือเมลาโนไซต์ สารฟอกสีทำงานโดยการผลักช่องว่างระหว่างโมเลกุลสีหรือเมลาโนไซต์ ทำให้แสงที่มองเห็นได้ผ่านเส้นผมได้มากขึ้น คุณสมบัติการฟอกสีของสารเคมีนี้ทำให้เกิดชื่อเรียก "ผมบลอนด์เปอร์ออกไซด์ " ^{[ 86 ]} ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ยังใช้ในการฟอกสีฟัน ด้วย อาจพบได้ในยาสีฟันฟอกสีฟันส่วนใหญ่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แสดงผลลัพธ์ที่ดีเกี่ยวกับความสว่างของฟันและพารามิเตอร์เฉดสี^{[ 87 ]}มันทำงานโดยการออกซิไดซ์เม็ดสีบนเคลือบฟันซึ่งทำให้เฉดสีของฟันสว่างขึ้น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อาจผสมกับเบกกิ้งโซดาและเกลือเพื่อทำยาสีฟันแบบโฮมเมด^{[ 88 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับเลือดในฐานะสารฟอกขาว ดังนั้นหากคราบเลือดยังสดอยู่หรือยังไม่เก่ามาก การใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในปริมาณมาก หากจำเป็นต้องใช้มากกว่าหนึ่งครั้ง จะช่วยฟอกคราบเลือดให้หมดจด หลังจากใช้ไปประมาณสองนาที ควรซับเลือดให้แห้งสนิท^{[ 89 ] [ 90 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อาจใช้ในการรักษาสิว [ ^{91 ]}แม้ว่าเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์จะเป็นการรักษาที่พบได้บ่อยกว่า ^{ก็ตาม}

การใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เจือจางเป็นสารทำความสะอาดช่องปากได้รับการทบทวนทางวิชาการเพื่อพิจารณาถึงประโยชน์ในการรักษาโรคเหงือกอักเสบและคราบจุลินทรีย์แม้ว่าจะมีผลในเชิงบวกเมื่อเปรียบเทียบกับยาหลอก แต่ก็สรุปได้ว่าคลอร์เฮกซิดีนเป็นวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากกว่ามาก^{[ 92 ]}

นักพืชสวนและผู้ใช้ไฮโดรโปนิกส์บางรายแนะนำให้ใช้สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เจือจางในสารละลายน้ำ การสลายตัวโดยธรรมชาติของมันจะปล่อยออกซิเจนซึ่งช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของรากพืชและช่วยรักษาโรครากเน่า (การตายของเซลล์รากเนื่องจากขาดออกซิเจน) และศัตรูพืชอื่นๆ อีกหลายชนิด^{[ 93 ] [ 94 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ความเข้มข้นในการรดน้ำจะอยู่ที่ประมาณ 0.1% ซึ่งสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 1 เปอร์เซ็นต์เพื่อฤทธิ์ต้านเชื้อรา^{[ 95 ]}การทดสอบแสดงให้เห็นว่าใบพืชสามารถทนต่อความเข้มข้นได้ถึง 3% อย่างปลอดภัย^{[ 96 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกนำมาใช้ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเพื่อควบคุมการตายที่เกิดจากจุลินทรีย์ต่างๆ ในปี 2019 องค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติให้ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการควบคุม โรค Saprolegniasisในปลาน้ำเย็นทุกชนิด รวมถึงลูกปลาและปลาโตเต็มวัยทั้งในน้ำเย็นและน้ำอุ่น การควบคุม โรค คอลัมน์นาริส ภายนอก ในปลาน้ำอุ่น และการควบคุมGyrodactylus spp. ในปลาแซลมอนที่เลี้ยงในน้ำจืด^{[ 97 ]}

นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนในน้ำเพื่อให้ปลาสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะ ที่ มีออกซิเจนต่ำ^{[ 98 ]}ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะปล่อยออกซิเจนออกมาเมื่อสลายตัวเมื่อสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยา เช่นแมงกานีสไดออกไซด์ โซเดียมเปอร์คาร์บอเนต ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารออกฤทธิ์หลัก มีจำหน่ายเพื่อใช้ในการเติมออกซิเจนในน้ำที่มีออกซิเจนต่ำมากเพื่อให้ปลาสามารถอยู่รอดได้^{[ 99 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถใช้ร่วมกับแหล่งกำเนิดแสงยูวีเพื่อขจัดคราบเหลืองออกจาก พลาสติกอะ คริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน (ABS) สีขาวหรือสีเทาอ่อน เพื่อคืนสีเดิมบางส่วนหรือทั้งหมด ใน วงการ คอมพิวเตอร์ย้อนยุค กระบวนการนี้มักเรียกว่า " เรโทรไบรท์" (retrobright )

ข้อกำหนดแตกต่างกันไป แต่ความเข้มข้นต่ำ เช่น 5% มีจำหน่ายทั่วไป สารละลาย H₂O₂ เข้มข้นทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารอินทรีย์^{[ 100 ]} " บนผิวหนัง (และ อาการ แสบร้อนเล็กน้อย) ซึ่งจะหายไปพร้อมกับเลือดภายใน 30-45 นาที ความเข้มข้น 98% สามารถละลายกระดาษได้ อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นต่ำเพียง 3% ก็อาจเป็นอันตรายต่อดวงตาได้เนื่องจากการเกิดออกซิเจนภายในดวงตา^{[ 101 ]}

เมื่อใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในความเข้มข้นปานกลางถึงสูงในห้องปฏิบัติการเคมีอินทรีย์ อันตรายที่เกี่ยวข้องได้แก่:

• การสลายตัวและการสะสมแรงดัน — การกักขังหรือการให้ความร้อนโดยไม่ตั้งใจของสารละลายเข้มข้นอาจส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงต่อการแตกของภาชนะ^{[ 102 ]}
• ความไม่เข้ากันและการเร่งปฏิกิริยาโดยโลหะทรานซิชันหรือสารอินทรีย์ — การมีอยู่ของสารปนเปื้อนในปริมาณเล็กน้อย ไอออนโลหะ หรือสารลดแรงอินทรีย์อาจเร่งการสลายตัวหรือกระตุ้นเส้นทางอนุมูลอิสระ^{[ 102 ]}
• การเกิดปฏิกิริยาความร้อนสูงเกินไปหรือการสลายตัวแบบเร่งตัวเอง — ในบริบทของเคมีเปอร์ออกไซด์ การพิจารณาอุณหภูมิการสลายตัวแบบเร่งตัวเอง (SADT) และการหลีกเลี่ยงการขยายขนาดปฏิกิริยาโดยไม่ทำการประเมินอันตรายอย่างละเอียดถี่ถ้วนเป็นสิ่งสำคัญ^{[ 102 ]}
• อันตรายจากสารออกซิไดเซอร์เมื่อมีสารอินทรีย์อยู่ด้วย — ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำหน้าที่เป็นสารออกซิไดเซอร์ที่มีฤทธิ์รุนแรง เมื่อสัมผัสกับสารอินทรีย์ ตัวทำละลาย หรือวัสดุไวไฟ ความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้หรือการระเบิดจะเพิ่มสูงขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าการจัดเก็บสารออกซิไดเซอร์แยกออกจากวัสดุรีดิวซ์^{[ 102 ]}

สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง โดยทั่วไปสูงกว่า 40% ถือเป็นสารอันตราย เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เข้มข้นเข้าข่ายเป็นสารออกซิไดเซอร์ตามข้อกำหนด ของ DOT ในสหรัฐอเมริกา หากปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม ปริมาณที่ต้องรายงาน (Reportable Quantity หรือ RQ) ของ EPAสำหรับของเสียอันตรายประเภท D001 คือ 100 ปอนด์ (45 กิโลกรัม) หรือประมาณ 10 แกลลอนสหรัฐ (38 ลิตร) ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เข้มข้น

ควรเก็บไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไว้ในที่เย็น แห้ง มีอากาศถ่ายเทสะดวก และห่างจากสารไวไฟหรือสารที่ติดไฟได้ ควรเก็บไว้ในภาชนะที่ทำจากวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยา เช่น สแตนเลสหรือแก้ว (วัสดุอื่นๆ รวมถึงพลาสติกบางชนิดและโลหะผสมอะลูมิเนียมก็อาจเหมาะสมเช่นกัน) ^{[ 103 ]}เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สลายตัวได้อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับแสง จึงควรเก็บไว้ในภาชนะทึบแสง และสูตรยาโดยทั่วไปจะบรรจุในขวดสีน้ำตาลที่กันแสงได้^{[ 104 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ไม่ว่าจะอยู่ในรูปบริสุทธิ์หรือเจือจาง อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงหลายประการ ความเสี่ยงหลักคือการเกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้เมื่อสัมผัสกับสารประกอบอินทรีย์^{[ 105 ]}การกลั่นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความดันปกติเป็นอันตรายอย่างยิ่ง มันมีฤทธิ์กัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความเข้มข้นสูง แต่แม้แต่สารละลายที่มีความเข้มข้นระดับใช้ในครัวเรือนก็อาจทำให้เกิดการระคายเคืองต่อดวงตาเยื่อเมือกและผิวหนังได้^{[ 106 ]}การกลืนสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นอันตรายอย่างยิ่ง เนื่องจากการสลายตัวในกระเพาะอาหารจะปล่อยก๊าซออกมาในปริมาณมาก (สิบเท่าของปริมาตรของสารละลาย 3%) ซึ่งนำไปสู่อาการท้องอืดภายใน การสูดดมสารละลายที่มีความเข้มข้นเกิน 10% อาจทำให้เกิดการระคายเคืองปอดอย่างรุนแรง^{[ 107 ]}

ไอระเหยของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ มีแรงดันไอสูง (1.2 kPa ที่ 50 °C) ^{[ 108 ]}ซึ่งอาจเป็นอันตรายได้ ตามข้อมูลของ NIOSH ของสหรัฐอเมริกา ขีดจำกัด ที่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพในทันที (IDLH) คือ 75 ppm เท่านั้น^{[ 109 ]}สำนักงานความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงานของสหรัฐอเมริกา(OSHA) ได้กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสที่อนุญาตไว้ที่ 1.0 ppm ซึ่งคำนวณจากค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักตามเวลา 8 ชั่วโมง (29 CFR 1910.1000, ตาราง Z-1) ^{[ 105 ]}ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้รับการจัดประเภทโดยAmerican Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) ว่าเป็น "สารก่อมะเร็งในสัตว์ที่ทราบแล้ว โดยมีความเกี่ยวข้องกับมนุษย์ที่ไม่ทราบแน่ชัด" ^{[ 110 ]}สำหรับสถานที่ทำงานที่มีความเสี่ยงต่อการสัมผัสกับความเข้มข้นที่เป็นอันตรายของไอระเหย ควรใช้เครื่องตรวจวัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อย่างต่อเนื่อง ข้อมูลเกี่ยวกับอันตรายของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีให้จาก OSHA ^{[ 105 ]}และจาก ATSDR ^{[ 111 ]}

^{ในอดีต ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกใช้เพื่อ ฆ่า}เชื้อบาดแผล ส่วนหนึ่งเป็นเพราะราคาถูกและหาได้ง่ายเมื่อเทียบกับสารฆ่าเชื้อ ชนิดอื่น ^{[ 112} ]

มีหลักฐานที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับผลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ต่อการสมานแผล งานวิจัยบางชิ้นพบว่ามีประโยชน์ ในขณะที่งานวิจัยอื่นๆ พบว่าทำให้การสมานแผลช้าลงและยับยั้งการสมานแผล^{[ 113 ]}โดยทั่วไปแล้วไม่แนะนำให้ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการรักษาแผลที่บ้าน^{[ 114 ]} ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ความเข้มข้น 1.5–3% ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อในทันตกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษารากฟันร่วมกับไฮโปคลอไรต์และคลอร์เฮกซิดีน และความเข้มข้น 1–1.5% ยังมีประโยชน์ในการรักษาการอักเสบของฟันกรามซี่ที่สาม (ฟันคุด) ^{[ 115 ]}

ผู้ปฏิบัติการแพทย์ทางเลือกได้สนับสนุนการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สำหรับอาการต่างๆ รวมถึงโรคถุงลมโป่งพองไข้หวัดใหญ่เอดส์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งมะเร็ง[ ^{116 ] หน่วย}งานทางการแพทย์และหน่วยงานกำกับดูแลเตือนว่าการใช้งานดังกล่าวไม่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานทางวิทยาศาสตร์และอาจเป็นอันตราย การรับประทานหรือฉีดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ แม้ในความเข้มข้นที่เรียกว่า "เกรดอาหาร" ก็อาจนำไปสู่ผลข้างเคียงร้ายแรงและการเสียชีวิตได้^{[ 117 ] [ 118 ] [ 119 ] [ 120 ]}

Both the effectiveness and safety of hydrogen peroxide therapy is scientifically questionable. Hydrogen peroxide is produced by the immune system, but in a carefully controlled manner. Cells called phagocytes engulf pathogens and then use hydrogen peroxide to destroy them. The peroxide is toxic to both the cell and the pathogen and so is kept within a special compartment, called a phagosome. Free hydrogen peroxide will damage any tissue it encounters via oxidative stress, a process that also has been proposed as a cause of cancer.^[121] Claims that hydrogen peroxide therapy increases cellular levels of oxygen have not been supported. The quantities administered would be expected to provide very little additional oxygen compared to that available from normal respiration. It is also difficult to raise the level of oxygen around cancer cells within a tumour, as the blood supply tends to be poor, a situation known as tumor hypoxia.

Large oral doses of hydrogen peroxide at a 3% concentration may cause irritation and blistering to the mouth, throat, and abdomen as well as abdominal pain, vomiting, and diarrhea.^[117] Ingestion of hydrogen peroxide at concentrations of 35% or higher has been implicated as the cause of numerous gas embolism events resulting in hospitalisation. In these cases, hyperbaric oxygen therapy was used to treat the embolisms.^[122]

Intravenous injection of hydrogen peroxide has been linked to several deaths.^{[123][119][120]} The American Cancer Society states that "there is no scientific evidence that hydrogen peroxide is a safe, effective, or useful cancer treatment."^[118] Furthermore, the therapy is not approved by the U.S. FDA.

• On 16 July 1934, in Kummersdorf, Germany, a propellant tank containing an experimental monopropellant mixture consisting of hydrogen peroxide and ethanol exploded during a test, killing three people.^[124]
• During the Second World War, doctors in German concentration camps experimented with the use of hydrogen peroxide injections in the killing of human subjects.^[125]
• In December 1943, the pilot Josef Pöhs died after being exposed to the T-Stoff of his Messerschmitt Me 163.
• ในเดือนมิถุนายน ปี 1955 เรือดำน้ำHMS Sidon ของกองทัพเรืออังกฤษ จมลงหลังจากสารเปอร์ออกไซด์ความเข้มข้นสูงรั่วไหลในตอร์ปิโด ทำให้เกิดการระเบิดในท่อปล่อยตอร์ปิโด ส่งผลให้ลูกเรือเสียชีวิต 12 นาย และสมาชิกหน่วยกู้ภัยอีก 1 นายก็เสียชีวิตเช่นกัน
• ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2535 เกิดเหตุระเบิดขึ้นที่โรงงานไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เมืองจาร์รีประเทศฝรั่งเศส เนื่องจากความล้มเหลวทางเทคนิคของระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 1 ราย และโรงงานได้รับความเสียหายเป็นวงกว้าง^{[ 126 ]}
• ผู้โดยสารหลายคนได้รับบาดเจ็บเล็กน้อยจากการรั่วไหลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บนเครื่องบินของสายการบินนอร์ทเวสต์แอร์ไลน์เที่ยวบินจากออร์แลนโด รัฐฟลอริดาไปยังเมมฟิส รัฐเทนเนสซีเมื่อวันที่ 28 ตุลาคม พ.ศ. 2541 ^{[ 127 ]}
• การจมของเรือดำน้ำรัสเซียK-141 Kurskเกิดจากการระเบิดของตอร์ปิโดที่ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นเชื้อเพลิงลูกหนึ่ง^{[ 128 ]}
• เมื่อวันที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2553 เกิดเหตุสารเคมีรั่วไหลประมาณ 30 แกลลอนสหรัฐ (110 ลิตร) บนชั้น 54 ของอาคารเลขที่ 1515 บรอดเวย์ ในไทม์สแควร์นครนิวยอร์ก โฆษกของ กรมดับเพลิงนครนิวยอร์ก กล่าวว่า สารเคมีที่รั่วไหลคือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทำให้ถนนบรอดเวย์ปิดให้บริการระหว่างถนนเวสต์ 42 และถนนเวสต์ 48 ขณะที่รถดับเพลิงเข้าจัดการกับ สถานการณ์ สารเคมีอันตรายไม่มีรายงานผู้บาดเจ็บ^{[ 129 ]}
• ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2567 เกิดเหตุระเบิดขึ้นที่ โรงงานเคมีของ Evonik Industries ในเมืองธีโอดอร์ รัฐอลาบามาเมื่อรถไฟบรรทุกไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 70% เกิดแรงดันเกิน ไม่มีรายงานผู้ได้รับบาดเจ็บสาหัส หลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว Evonik ได้เริ่มดำเนินการผลิตอีกครั้งแบบค่อยเป็นค่อยไปหลังจากตรวจสอบความปลอดภัยอย่างครอบคลุม^{[ 130 ]}

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มี ไอโซเมอร์ที่ค่อนข้างหายากและไม่เสถียรมากที่เรียก ว่า ออกซีวอเตอร์หรือที่รู้จักกันในชื่อวอ เตอร์ออกไซด์ ^{[ 131 ]}สูตรเคมีของมันคือH OOและชื่อตามระบบ IUPAC คือออกซิโดออก ซิดาเนียม ^{[ 132 ]}มันมีโครงสร้างอิเล็กตรอนเหมือนกับฟลูออโรเอมีนและเป็นอิไลด์มันสลายตัวอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งกลไกปฏิกิริยา น่าจะเป็นการเคลื่อนย้ายไฮไดร ด์1,2 ^{[ 133 ]}

• น้ำยา FOXใช้สำหรับวัดระดับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระบบชีวภาพ
• เรโทรไบรท์คือกระบวนการที่ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในการฟื้นฟูพลาสติกอะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน ที่เหลืองซีด
• บิส(ไตรเมทิลไซลิล)เปอร์ออกไซด์ สารทดแทนอะโปรติก

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

Wikiversity มีแหล่งข้อมูลการเรียนรู้เกี่ยวกับการสังเกตผลกระทบของความเข้มข้นต่อกิจกรรมของเอนไซม์

• ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในตารางธาตุแห่งวิดีโอ (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)
• เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ
• คำถามที่พบบ่อย (FAQ) จากหน่วยงานด้านสารพิษและโรค (ATSDR)
• บัตรข้อมูลความปลอดภัยทางเคมีระหว่างประเทศ 0164
• คู่มือพกพา NIOSH เกี่ยวกับอันตรายจากสารเคมี
• แผนผังกระบวนการผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยการออกซิเดชันอัตโนมัติของแอนทราไฮโดรควิโนน
• คู่มือการใช้งานไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ โดย Rocketdyne
• การศึกษาสเปกโทรสโกปี IR วารสารฟิสิกส์เคมี
• การฟอกสีของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ใน YouTube