Peroxyde d'hydrogène

Peroxyde d'hydrogène
Général
Nom IUPAC
Synonymes	Eau oxygénée, perhydrol
N CAS	7722-84-1
N EINECS	231-765-0
Code ATC	A01AB02, D08AX01, S02AA06
SMILES
InChI
Apparence	liquide bleu pale (à l'état pur)
Propriétés chimiques
Formule brute	H2O2
Masse molaire	34,0147 ± 0,0007 g·mol
Moment dipolaire	1,573 ± 0,001 D
Susceptibilité magnétique	χm -17,3×10 cm·mol
Diamètre moléculaire	0,358 nm
Propriétés physiques
T° fusion	-6 °C (10 %m), -33 °C (35 %m), -52 °C (50 %m), -40 °C (70 %m), -11 °C (90 %m), -0,4 °C (100 %m)
T° ébullition	102 °C (10 %m), 108 °C (35 %m), 114 °C (50 %m), 125 °C (70 %m), 141 °C (90 %m), 150–152 °C (100 %m, décomposition)
Solubilité	dans l'eau : miscible, sol. dans l’oxyde de diéthyle, insol. dans l’éther de pétrole, décomposé par de nombreux solvants organiques
Masse volumique	1,03 g·cm (10 %m, 25 °C), 1,13 g·cm (35 %m, 25 °C), 1,19 g·cm (50 %m, 25 °C), 1,28 g·cm (70 %m, 25 °C), 1,39 g·cm (90 %m, 25 °C), 1,44 g·cm (100 %m, 25 °C)
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 0.2 (90 %), 0.1 (70 %) kPa. 3,9 mbar à 30 °C. 13,2 mbar à 50 °C
Thermochimie
S	232,95 J/mol·K
S	110 J/mol·K
ΔH	-136,11 kJ·mol
ΔH	-187,5 kJ·mol
ΔH	-200 kJ·mol
ΔH°	51,6 kJ·mol (1 atm, 25 °C)
Propriétés électroniques
1 énergie d'ionisation	10,58 ± 0,04 eV (gaz)
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\text{n}}_D^{25}$ 1,407
Précautions
Directive 67/548/EEC

C

O

Phrases R : 5, 8, 20/22, 35,
Phrases S : 1/2, 17, 26, 28, 36/37/39, 45,
Transport
>60 % : 559 2015 20 à 60 % : 58 2014 8 à 20 % : 50 2984
NFPA 704
0 3 3 OX
SIMDUT
C, E, F,
SGH
Danger H271, H302, H314, H332,
Classification du CIRC
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme
Inhalation	Irritation sévère, mort possible.
Peau	Blanchit; nettoyer immédiatement.
Yeux	Dangereux ; laver immédiatement pendant un quart d'heure.
Ingestion	Blessure sérieuse, mort possible.
autre
Écotoxicologie
DL	2 000 mg·kg souris oral >50 000 mg·kg souris i.v. 1 072 mg·kg souris s.c. 880 mg·kg souris i.p. 12 000 mg·kg souris peau
CL	2000 mg/m³/4 heures rat inhalation
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le peroxyde d'hydrogène (HO), communément appelé eau oxygénée ou encore perhydrol (appellation industrielle), est un composé chimique liquide et visqueux, aux puissantes propriétés oxydantes (il est aussi réducteur). C'est donc un agent blanchissant efficace qui sert de désinfectant et (à haute concentration) d'oxydant ou monergol dans les fusées spatiales. Sa concentration est parfois indiquée en volumes ; une solution à 3 volumes correspond à environ 3 %m.

Le peroxyde d'hydrogène fut isolé pour la première fois en 1818 par Louis Jacques Thénard en faisant réagir du peroxyde de baryum avec de l'acide nitrique.

• Le peroxyde d'hydrogène sert essentiellement au blanchiment de la pâte à papier (environ deux tiers du volume produit dans le monde). Les pâtes blanchies peuvent être chimiques, mécaniques ou recyclées.

• Dans le domaine de l'environnement pour le traitement des eaux, des sols et des gaz (désulfuration, deNox, etc.).

• Naturellement secrété par le corps humain, il inhibe la synthèse de pigments colorés, dont la mélanine et est responsable du blanchissement des cheveux. Il peut servir (à basse concentration, environ 5 %) à décolorer les poils et cheveux, d’où les expressions : « blonde peroxydée » ou « blonde de bouteille ». Il est utilisé en coiffure comme fixateur pour achever une permanente.

• Antiseptique pour un traitement local (code ATC : A01AB02 peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée)). Le nettoyage des plaies par l'eau oxygénée doit être prompt, car celle-ci endommage les nouvelles cellules. Elle est cependant réputée être efficace contre le tétanos, dont la bactérie est essentiellement anaérobie.

• Combiné avec l’urée sous forme de peroxyde de carbamide CH₆N₂O₃, le peroxyde d'hydrogène sert au blanchiment dentaire.

• Il entre dans la composition de certains traitements en dermatologie.

• Vaporisé à haute température, il sert à stériliser les emballages alimentaires composites juste avant l'incorporation de leur contenu.

• À haute concentration, il peut servir de comburant pour la propulsion de fusées. En se décomposant dans le réacteur il fournit le dioxygène nécessaire à la combustion des combustibles auxquels il est associé. Il a la particularité de pouvoir être aussi utilisé seul comme monergol dans les Rocketbelt. Dans ce dernier cas, c'est la décomposition exothermique du peroxyde d'hydrogène concentré, initiée dans la chambre du réacteur par contact avec un catalyseur, qui génère un jet d'oxygène et de vapeur d'eau à 600 °C.

• L'eau oxygénée a été utilisée pendant plusieurs années comme révélateur d'hémoglobine en police scientifique. Aujourd'hui ce test n'est plus utilisé en médecine légale car des techniques plus précises existent. Cette découverte a été faite par le chimiste allemand Christian Schönbein (1799-1868).

• C'est aussi un désinfectant pour la culture hydroponique et l'oxygénation des racines.

• Le peroxyde d'hydrogène est aussi utilisé lors de la fabrication d'explosifs peroxydés tel de le peroxyde d'acétone ou TATP.

Le peroxyde d'hydrogène se décompose dans une réaction exothermique de dismutation en eau et dioxygène dans des proportions dépendantes de la température, de la concentration de la présence d’impuretés et de stabilisants. Il est décomposé par beaucoup de substances, dont la plupart des métaux de transition et leurs composés, des composés organiques, la poussière, etc. Répandre du peroxyde d'hydrogène sur une substance inflammable peut provoquer un embrasement.

L’utilisation d’un catalyseur (comme le dioxyde de manganèse, le Permanganate de potassium, l'argent ou la catalase, une enzyme) augmente considérablement le taux de décomposition du peroxyde d'hydrogène. Ce phénomène produit un dégagement d'oxygène intense ainsi qu'une forte chaleur. Les récipients de stockage doivent être constitués d'une matière compatible comme le polyéthylène ou l'aluminium et nettoyés de toute impureté (un procédé appelé passivation).

La réaction de dismutation est lente et les solutions aqueuses de peroxyde d'hydrogène peuvent être conservées longtemps. L'acétanilide permet de stabiliser le produit.

La dismutation met en évidence les propriétés oxydantes et réductrices du peroxyde d'hydrogène. La dismutation peut être décrite comme une réaction entre H₂O₂ oxydant et H₂O₂ réducteur.

La réaction de dismutation

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ (–23,66 kcal)

est composée des deux demi-équations d'oxydoréduction suivantes:

H₂O₂ + 2H + 2e = 2H₂O (où H₂O₂ est l'oxydant)

H₂O₂ = O₂ + 2H + 2e (où H₂O₂ est le réducteur)

Le peroxyde d'hydrogène a aussi été utilisé comme monergol. Dans les années 1930 et 1940 Hellmuth Walter en fut le pionnier. Cependant son utilisation dans les torpilles a été abandonnée dans la plupart des marines pour des raisons de sécurité.

Comme le peroxyde d'hydrogène concentré (pourcentage molaire > 70 %) est en vente restreinte, certains sont tentés de distiller des solutions plus diluées pour obtenir un monergol. C’est extrêmement dangereux.

Le barbotage suivi éventuellement d'une congélation fractionnée constitue un procédé plus sûr. Le barbotage profite du fait que l’air tiède (pas le chaud) évapore préférentiellement l'eau.

À des concentrations dépassant 62 %, le peroxyde d'hydrogène en solution dans l’eau gèle avant l’eau (c'est l'inverse à des concentrations plus faibles). L'eau oxygénée tend à demeurer en surfusion, un état métastable qui cesse, par exemple si l'on immerge un cristal de « glace oxygénée » dans la solution surfusée.

Le peroxyde d'hydrogène est non seulement produit par des microorganismes mais aussi par les proteines duox. Il est ensuite détoxifié par les peroxydases afin de produire de l'hypothiocyanite.