Qu’est-ce que le peroxyde d’hydrogène ?
Le peroxyde d’hydrogène est un composé incolore avec une faible odeur caractéristique (odeur d’ozone), représenté par la formule chimique H2O2.
Il a été créé pour la première fois par le chimiste français Tenard en 1818. Le peroxyde d’hydrogène attire l’attention en tant que produit chimique propre et respectueux de l’environnement. En effet, ses produits de décomposition sont l’eau et l’oxygène et il n’y a pas de risque de pollution de l’environnement.
Utilisations du peroxyde d’hydrogène
Le peroxyde d’hydrogène contient de l’oxygène activé et est utilisé pour le blanchiment, les réactions chimiques, la désinfection et la désodorisation.
1. Blanchiment
La demande d’utilisation du blanchiment, en particulier dans l’industrie du papier et de la pâte à papier, augmente en tant que méthode n’utilisant pas de chlore gazeux en raison d’une sensibilisation croissante à l’environnement. L’utilisation du peroxyde d’hydrogène a également pour effet de raccourcir le processus de blanchiment tout en maintenant la qualité. Pour le blanchiment des textiles, le peroxyde d’hydrogène est particulièrement adapté à ceux à base de cellulose. Il est utilisé à la place de la méthode de blanchiment en continu au chlorite de sodium.
2. Désodorisation et prévention de la corrosion
La désodorisation et la désintoxication peuvent être obtenues en oxydant le sulfure d’hydrogène généré dans les stations d’épuration des eaux usées.
3. Amélioration des sols
L’oxydation des polluants organiques présents dans le sol permet de réduire la période d’épuration du sol.
4. Traitement de surface
Il est utilisé pour la gravure douce des circuits imprimés, etc.
5. Stérilisation
Le formaldéhyde était auparavant utilisé pour la désinfection et la stérilisation, mais a été remplacé par le peroxyde d’hydrogène pour des raisons de sécurité. Il sert au nettoyage et à la stérilisation du matériel de production alimentaire ainsi que des conteneurs. Le peroxyde d’hydrogène dilué est le principal ingrédient de l’oxidol, qui sert à désinfecter les écorchures.
6. Raffinage
En ajoutant du peroxyde d’hydrogène à des solutions aqueuses de cuivre zinc, nickel et autres sels métalliques contenant des impuretés de fer, on peut récupérer le fer sous forme de précipité. Il peut ensuite être utilisé dans l’affinage des métaux.
7. Agents oxydants
En raison de sa neutralité et de son respect de l’environnement, il est utilisé comme oxydant alternatif à ceux à base de chlore. Les principales demandes concernent des produits chimiques pour la fabrication de plastifiants époxy, de peroxydes organiques, de perborate de soude, de percarbonate de soude, de caoutchouc et de chlorite de sodium. D’autres utilisations incluent la synthèse de composés organiques. En voici quelques exemples :
- La synthèse d’hydroquinone et de catéchol par oxydation du phénol
- La synthèse de l’acide méthacrylique ou des méthacrylates par oxydation de l’acroléine ou de la métaacroléine
- La synthèse du p-crésol à partir du vératraldéhyde.
- La synthèse d’esters d’acides dibasiques supérieurs à partir de cyclohexanone comme matière première
- La synthèse de l’acide L-tartrique à partir de l’anhydride maléique
Propriétés du peroxyde d’hydrogène
Le peroxyde d’hydrogène a un poids moléculaire de 34,02 et est un liquide incolore à température ambiante. Dans une solution aqueuse à 90 %, il a une densité de 1,4, un point de fusion de -11 °C et un point d’ébullition de 141 °C. Dans une solution aqueuse à 70 %, il a une densité de 1,3, un point de fusion de -39 °C et un point d’ébullition de 125 °C. Il est soluble dans l’alcool et dans l’éther. À des concentrations supérieures à 66 %, il est explosif et doit être manipulé avec précaution. Le peroxyde d’hydrogène se décompose en produisant de l’eau et de l’oxygène. Sa vitesse de décomposition peut être augmentée en utilisant du dioxyde de manganèse.
Le peroxyde d’hydrogène se comporte comme un agent oxydant très puissant dans les solutions acides. Il agit également comme un agent réducteur dans les solutions basiques. Ses dérivés sont connus sous le nom d'”acide peracétique”, d'”acide caroïque” et de “persulfate de potassium”.
Structure du peroxyde d’hydrogène
La molécule de peroxyde d’hydrogène contient des liaisons diatomiques d’oxygène. Dans une liaison entre deux atomes d’oxygène, les paires d’électrons non covalents de chaque atome d’oxygène se repoussent, le chevauchement des paires d’électrons covalents est faible et l’énergie de liaison est basse. Par conséquent, la liaison est instable et se décompose facilement pour libérer de l’oxygène. Les composés comportant de telles liaisons oxygène à deux atomes sont appelés “peroxydes”.
Autres informations sur le peroxyde d’hydrogène
Méthodes de production du peroxyde d’hydrogène
1. Méthode d’oxydation automatisée
La méthode d’autoxydation de l’anthraquinone, mise au point par Kemira (Finlande), est actuellement le procédé le plus répandu dans le monde.
2. Méthode de synthèse directe
Le peroxyde d’hydrogène est obtenu par réaction sous pression de l’hydrogène et de l’oxygène en présence d’un catalyseur.
3. Méthode de réduction de l’oxygène
L’hydroxyde de sodium est électrolysé et de l’oxygène gazeux est insufflé à la cathode pour obtenir du peroxyde d’hydrogène.
4. Méthode de l’électrolyse
Le peroxyde d’hydrogène est obtenu à partir du persulfate d’ammonium résultant par électrolyse du sulfate d’hydrogène d’ammonium.
5. Méthode d’oxydation de l’alcool
Le peroxyde d’hydrogène est obtenu par oxydation de l’isopropanol.