हाइड्रोजन परॉक्साइड की संरचना उपयोग भौतिक रासायनिक गुण

हाइड्रोजन परॉक्साइड से संबंधित सभी महत्वपूर्ण जानकारी दी गई है। निम्न सभी टॉपिक की महत्वपूर्ण जानकारी नीचे दी गयी है

1. H₂O₂ की संरचना ( Structure of H₂O₂ )
2. हाइड्रोजन परॉक्साइड बनाने की विधियाँ
3. हाइड्रोजन परॉक्साइ के भौतिक गुण
4. H₂O₂ के रासायनिक गुण
5. हाइड्रोजन परॉक्साइड ( H₂O₂) के उपयोग

सर्वप्रथम फ्रांस के रसायनज्ञ थेनार्ड ( Thenard ) ने सन् 1818 ई . में बेरियम परॉक्साइड ( BaO₂ ) पर तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल ( HCl ) की क्रिया से हाइड्रोजन परॉक्साइड प्राप्त किया था ।

यह एक महत्त्वपूर्ण पदार्थ है जिसका उपयोग घरेलू तथा औद्योगिक बहिस्राव का उपचार करके पर्यावरण नियन्त्रण में किया जाता है । उपस्थिति ( Presence ) – हाइड्रोजन परॉक्साइड बहुत ही सक्रिय एवं अस्थायी यौगिक है , इसलिए प्रकृति में यह मुक्त अवस्था में बहुत सूक्ष्म मात्रा में पाया जाता है ।

यह अल्प मात्रा में वर्षा के पानी ,ओस तथा हिम में पाया जाता है । वायुमण्डल में नम ऑक्सीजन पर पराबैंगनी किरणों के प्रभाव से भी यह बनता है ।

H₂O₂ की संरचना ( Structure of H₂O₂ )

H₂O₂ की संरचना खुली किताब की तरह तथा असमतलीय होती है जिसमें द्वितल या द्विफलकीय कोण 111.5 ° होता है । लेकिन इसकी ठोस अवस्था में बन्ध कोण 90.2 ° होता है ।

H₂O₂ में ऑक्सीजन पर sp³ संकरण होता है तथा इसमें दो – OH बन्ध भिन्न तल में उपस्थित होते हैं ।

हाइड्रोजन परॉक्साइड बनाने की विधियाँ
Preparation of Methods

हाइड्रोजन परॉक्साइड को निम्नलिखित विधियों द्वारा बनाया जाता

( i ) बेरियम परॉक्साइड पर तनु सल्फ्यूरिक अम्ल की क्रिया द्वारा– बर्फ से ठण्डे किये गये क्रिस्टलीय या हाइड्रेटेड बेरियम परॉक्साइड ( BaO₂.8H₂O ) के तनु विलयन में ठण्डा तनु H₂SO₄ विलयन मिलाने पर हाइड्रोजन परॉक्साइड तथा बेरियम सल्फेट का अवक्षेप प्राप्त होता है ।

इसमें उपस्थित जल के आधिक्य को कम दाब पर वाष्पित करके पृथक् किया जाता है ।

BaO₂.8H₂O (s) + H₂SO₄ (aq ) → H₂O₂ (aq) + BaSO₄ (s) + 8H₂O

अवक्षेपित बेरियम सल्फेट को ( BaSO₄ ) छानकर , पृथक् कर लेते हैं और छनित ( विलयन ) के रूप में तनु H₂O₂ प्राप्त हो जाता है ।

( ii ) मर्क विधि द्वारा – बेरियम परॉक्साइड को बर्फ के जल से ठण्डा करके विलयन में कार्बन डाइऑक्साइड गैस प्रवाहित करते हैं , तो हाइड्रोजन परॉक्साइड बनती है और साथ ही बेरियम कार्बोनेट का अवक्षेप बनता है ।

BaO₂ + H₂O + CO₂ → BaCO₃ (अवक्षेप) + H₂O₂

अविलेय बेरियम कार्बोनेट को छानकर पृथक् कर लिया जाता है । तथा छनित ( Filtrate ) के रूप में H₂O₂ का विलयन प्राप्त कर लिया जाता है ।

( iii ) औद्योगिक उत्पादन — हाइड्रोजन परॉक्साइड का औद्योगिक उत्पादन 2 – ऐल्किलऐन्थ्राक्विनॉल के स्वतः ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है ।

2 एथिलऐन्थ्राक्विनॉल ⇌O₂ (वायु ) | H₂/Pd ⇌ H₂O₂ + 2 एथिलऐन्थ्रेक्विनॉन

हाइड्रोजन परॉक्साइ के भौतिक गुण ( Physical Properties )

1. शुद्ध अवस्था में हाइड्रोजन परॉक्साइड लगभग रंगहीन ( अतिहल्का नीला ) द्रव होता है ।
2. H₂O₂ का गलनांक 272.4K तथा क्वथनांक 423K होता है ।
3. 298K पर इसका घनत्व 1.44 gm^-3 होता है जो कि जल के घनत्व से अधिक है तथा 290K पर इसकी श्यानता 1.25 सेन्टी पॉयज होती है ।
4. H₂O₂ जल के साथ प्रत्येक अनुपात में मिश्रणीय होता है । तथा यह H₂O₂.H₂O ( हाइड्रेट ) बना लेता है जिसका क्वथनांक 221K होता है ।
5. H₂O₂ के परावैद्युतांक का मान 298K पर 70.7 C²/N.m² होता है ।

H₂O₂ के रासायनिक गुण ( Chemical Properties )

H₂O₂ के रासायनिक गुण निम्नलिखित हैं

1. अपघटन ( Decomposition ) – शुद्ध हाइड्रोजन परॉक्साइड अस्थायी होता है अतः यह धीरे – धीरे अपघटित होकर जल तथा ऑक्सीजन देता है । यह प्रक्रम ऊष्माक्षेपी होता है ।
   2H₂O₂ – → 2H₂O + O₂

2. ऑक्सीकारक गुण ( Oxidizing Property ) —
अम्लीय माध्यम में – हाइड्रोजन परॉक्साइड फैरस , आयन ( Fe²⁺) को फैरिक ऑयन ( Fe³⁺ ) में लैड सल्फाइड (PbS) को लैड सल्फेट ( PbSO₄ ) में ,I^– को I₂ में तथा फेरोसायनाइड आयन को फेरीसायनाइड आयन में ऑक्सीकृत कर देता है ।

क्षारीय माध्यम में – H₂O₂ , Fe²⁺ को Fe³⁺ में तथा Mn²⁺ को Mn⁴⁺ में ऑक्सीकृत करता है ।

3. अपचायक गुण ( Reducing Property ) –
अम्लीय माध्यम में – H₂O₂ , MnO₄ को Mn²⁺ तथा HOCl को Cl^– एवं O₂ में अपचयित कर देता है ।

क्षारीय माध्यम में – H₂O₂ , I₂ को I^– में तथा MnO₄^– को MnO₂ में अपचयित कर देता है ।

हाइड्रोजन परॉक्साइड ( H₂O₂) के उपयोग

1. दैनिक जीवन में H₂O₂ का उपयोग मंद कीटनाशी तथा बालों के विरंजन में किया जाता है ।
2. पूतिरोधी ( Antiseptic ) के रूप में यह बाजार में ‘ परहाइड्रॉल ‘ ( Perhydrol ) नाम से प्रयुक्त होता है ।
3. इसका उपयोग सोडियम परबोरेट तथा सोडियम परकार्बोनेट के निर्माण में किया जाता है , ये यौगिक उच्च कोटि के अपमार्जकों में प्रयोग किए जाते हैं ।
4. उद्योगों में H₂O₂ का उपयोग वस्त्रों , कागज की लुगदी , चमड़ा , तेल , वसा आदि के लिए विरंजन कारक ( Bleaching Agent ) के रूप में किया जाता है ।
5. H₂O₂ का उपयोग हाइड्रोक्यूनोन , टार्टरिक अम्ल , खाद्य उत्पादों तथा औषधियों ( सिफैलोस्पोरिन ) के संश्लेषण में भी किया जाता है ।
6. इसे दूध , शराब इत्यादि के परिरक्षण में प्रयुक्त किया जाता है ।