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La Página de Bedri
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Peróxidos
ÍNDICE
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¿Qué son los peróxidos?

Los peróxidos son sustancias que presentan un enlace oxígeno-oxígeno y que contienen el oxígeno en estado de oxidación= −1. Generalmente se comportan como sustancias oxidantes.

En contacto con material combustible pueden provocar incendios o incluso explosiones. Sin embargo, frente a oxidantes fuertes como el permanganato, pueden actuar como reductor oxidándose a oxígeno elemental. Es importante puntualizar que el peróxido tiene carga.

Un peróxido orgánico es un compuesto a base de carbón, que contiene una unión oxígeno-oxígeno (O-O) característica. Los principales tipos de peróxidos orgánicos son los hidroperóxidos (R-O-O-H) y los dialquilperóxidos (R-O-O-R1) donde R y R1 son mitades "alquilos". Existen otros tipos de peróxidos como ser: poliperóxidos, peroxiesteres, peroxiacidos y peróxidos cíclicos.

De forma resumida se puede decir que son óxidos que presentan mayor cantidad de oxígeno que un óxido normal y en su estructura manifiestan un enlace covalente sencillo apolar entre oxígeno y oxígeno.

Ciertos óxidos presentan oxígenos unidos entre si mediante un enlace simple (–O–O–), como el agua oxigenada o peróxido de hidrógeno H2O2 (H–O–O–H). El ion dióxido(2–) o ion peróxido, O22–, forma peróxidos con elementos de los grupos 1, 2, 11 y 12.

El oxígeno en estos compuestos presenta número de oxidación –1.

Como los elementos de los grupos 1, 2, 11 y 12 tienen casi todos número de oxidación fijo, y debemos de conocerlo, no hay confusión con los óxidos del ion óxido(2–), O2–.

Sistemática

Los peróxidos son compuestos binarios que se forman por la unión de un metal con el grupo O2 , en el cual el oxígeno actúa con valencia 1 (nº de oxidación -1). En general no se simplifican y debemos dejar como mínimo un grupo O2 (número de oxígenos siempre par).

Sistemática Stock Tradicional
Li2O2 Peróxido de dilitio Peróxido de Litio Peróxido Lítico
Ca2(O2)2 = CaO2 Peróxido de Calcio Peróxido de Calcio Peróxido Cálcico
Cu2(O2)2 = CuO2 Peróxido de Cobre Peróxido de Cobre (II) Peróxido Cúprico
Ni2(O2)3 Triperóxido de diniquel Peróxido de Niquel (III) Peróxido Niquélico
Ra2O2 Peróxido de diradio Peróxido de Radio Peróxido Rádico
Pd2(O2)4= Pd(O2)2 Diperóxido de Paladio Peróxido de Paladio (IV) Peróxido Paládico
Sn2(O2)2 = SnO2 Peróxido de Estaño Peróxido de Estaño (II) Peróxido Estannoso
Au2O2 Peróxido de dioro Peróxido de Oro (I) Peróxido Auroso
Au2(O2)3 Triperóxido de dioro Peróxido de Oro (III) Peróxido áurico

Para formularlos, se escribe primero el símbolo del metal con subíndice 2 y, a continuación, el grupo peroxo (O2) y a continuación la valencia del metal en la forma Me2 (O2)n siendo los subíndices las valencias intercambiadas y Me un metal con valencia par.

La fórmula general de un peróxido es Metal + (O-1) 2 -2. Así como en la tradicional se usaba anhídrido en los óxidos ácidos (porque dan lugar a ácidos), ahora usaremos peróxido, sólo en la tradicional.

Para nombrarlos se antepone el prefijo per- al nombre del óxido (tradicional). Se pueden hallar duplicando el número de oxígenos del óxido normal. Normalmente no se pueden simplificar, teniéndose que dejar como mínimo un grupo O2.

En la nomenclatura sistemática se utilizan prefijos numéricos como "mono", "di", "tri", "tetra", "penta", "hexa", "hepta", "octo", etc. y que indican el número de átomos de cada elemento que intervienen el el peróxido. Además, el subíndice del gripo peroxo no se lee , considerándose solo el subíndice que va a continuación del paréntesis.

En la nomenclatura Stock, los distintos peróxidos que puede formar un metal, se diferencian entre si por la indicación con un numeral romano, entre paréntesis, de la valencia con la que actúa el metal. Si el metal actúa con su única valencia se obvia este número.

En la nomenclatura tradicional se emplean los sufijos "oso" e "ico" para diferenciar los distintos peróxidos que puede formar un metal.

Proceso de perioxidación

A pesar de que los eteres son los compuestos más importantes que forman peróxidos, las mitades "alquilos" incluyen (en orden decreciente de riesgo de peroxidación): alquenos (con hidrógeno alílico), cloroalquenos, fluoroalquenos, haluros de vinilo, dienos, esteres, acrilatos, metacrilatos, alcoholes secundarios, acetonas con hidrógeno a, amidas, urea. Obviamente la lista es mucho más extensa, y no todos los productos que forman peróxidos entran en ella, y esto debe tenerse en cuenta cuando se realiza un control sobre productos peroxidables.

La acumulación de peróxido es un balance entre la formación de peróxido y productos de degradación. Los peróxidos son menos volátiles que el compuesto del que se forman, por lo que se concentran a medida que el producto se evapora. La peroxidación se acelera cuando se expone el producto al calor, luz, oxígeno y el aire. El almacenamiento de productos químicos en recipientes transparentes, abiertos o parcialmente llenos a una temperatura elevada puede promover la peroxidación.

El efecto de la luz y el calor es, en algunos casos, impredecible pro el efecto del oxígeno siempre provocará el incremento en la formación de peróxidos.

La contaminación intencional u accidental de alcoholes peroxidables con acetonas puede tornar al alcohol fotosensible y exacerbar el efecto de la luz.

Síntesis

El peróxido más conocido y principal compuesto de partida en la síntesis de otros peróxidos es el peróxido de hidrógeno (H2O2). Hoy en día se suele obtener por autooxidación de naftohidroquinona. Antiguamente se utilizaba la formación de peróxido de bario o la hidrólisis de persulfatos que a su vez se generaban por electrólisis de sulfatos en disolución acuosa con altas densidades de corriente por superficie del electrodo.

Muchas sustancias orgánicas pueden convertirse en hidroperóxidos en reacciones de autooxidación en presencia de luz y oxígeno atmosférico. Especialmente peligroso es la formación a partir de éteres ya que estos se transforman muy fácilmente y los peróxidos se suelen enriquecer en el residuo de una posterior destilación. Allí pueden producir explosiones muy fuertes. Muchos de los accidentes más trágicos de laboratorio se deben a este tipo de reacción. Por lo tanto antes de destilar cantidades mayores de estos disolventes hay que probar la presencia de peróxidos con papel impregnado de yoduro de potasio y almidón. La formación de un color azulado u oscuro indica la presencia de peróxido. (El peróxido oxida el yoduro a yodo elemental que, a su vez, forma con el almidón un complejo de inclusión del color característico oscuro)

Presencia

Los peróxidos se forman en pequeñas dosis en muchos procesos de oxidación vegetal. Para evitar su acumulación a concentraciones dañinas los organismos suelen disponer de una enzima, la catalasa, que cataliza la dismutación del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno elemental. también es como el fango cuando se revuelve con la comida y vomitos

Aplicaciones

Los peróxidos actúan como oxidantes y han sido ampliamente utilizados desde hace más de 50 años en la industria farmacéutica, alimentaria, en el ámbito hospitalario (quirófanos, instrumental, etc.), agricultura, depuración de aguas residuales, industria de envasado y embotellado de bebidas, potabilización de aguas, etc. Los peróxidos tienen una contrastada actividad desinfectante frente a todo tipo de microorganismos tales como: Bacterias, virus, protozoos, coccidios, algas, hongos y esporas.

Las aplicaciones de los peróxidos son muy versátiles. Pasan de la peluquería donde se emplean en tintes para aclarar el pelo hasta en combustibles de cohetes. En la industria química se utilizan en la obtención de los epóxidos, en diversas reacciones de oxidación, como iniciadores de reacciones radicalarias por ejemplo para endurecer poliésteres o en la fabricación del glicerol a partir del alcohol hidroxipropénico. El ácido peroxotrifluoroacético (F3C–C(=O)–O–O–H) es un desinfectante muy potente y se emplea como tal en la industria farmacéutica. En odontología se utiliza para el blanqueamiento de los dientes, ya sea aplicado en gel o en bandas impregnadas de peróxido en concentraciones de 9%, 16% y 25%.

Sus principales ventajas son:

  • Mayor espectro de acción que los otros desinfectantes utilizados
  • Eficaces en condiciones difíciles: materia orgánica, pH del agua, etc.
  • Eficaces a dosis muy bajas
  • Acción desinfectante inmediata
  • Altamente biodegradables
  • Sus productos de descomposición son: agua y oxígeno
  • Eliminación de Biofilm en las instalaciones
  • Disolución en agua fácil, rápida y homogénea
  • Actúan como desodorizantes
  • Facilidad de medición y de control
  • No forman espumas
  • Actúan en un amplio rango de temperaturas
  • Larga estabilidad en el envase (3 años)
  • Inodoros a las dosis de uso recomendadas
  • Compatibles con un elevado número de materiales: aluminio, cobre, acero, PVC..

Estado de Oxidación

El estado de oxidación del oxígeno en los peróxidos es -1

Analítica

Los peróxidos dan una coloración anaranjada con disoluciones de óxido de titanio en ácido sulfúrico concentrado.

Con dicromato de potasio forman el peróxido de cromo (V) de color azul que puede ser extraído con éter etílico.

Los peróxidos en el Aceite de Oliva

El número de peróxidos es el parámetro relacionado con la frescura del aceite: un alto valor indica que el proceso de enranciamento ya ha comenzado, emparejado con el deterioro cualitativo del aceite de oliva. La Comunidad Europea, para salvaguardar el alto valor organoléptico, ha promulgado la norma 2568/91 en la cual fija parámetros rigurosos para la clasificación de este producto. La elaboración de un aceite de oliva de calidad requiere un control exacto de las materias primas y de las condiciones de elaboración de las mismas. Factores tales como el grado de maduración de las olivas, el tiempo transcurrido entre la recolección y la elaboración, el sistema de almacenamiento de las olivas, de los aceites y su envasado son factores que contribuyen a influir en las características del producto final.

Existen 2 parámetros principales para valorar, desde el punto de vista físico-químico, la calidad de un aceite de oliva: la acidez porcentual y el contenido de peróxidos.

El contenido de peróxidos, producto de la reacción entre las grasas presentes en el aceite y el oxígeno, define su estado de oxidación primaria y proporciona el parámetro de su tendencia al enranciamiento. Las causas principales del enranciamiento de un aceite de oliva son la exposición prolongada al aire, unida a temperaturas elevadas y a la acción directa de la luz solar.

Índice de peróxidos

Mide el estado de oxidación inicial de un aceite. Los peróxidos o compuestos de oxidación inicial se originan si la aceituna se maltrata, si el Aceite de Oliva Virgen Extra no se protege de la luz y el calor o no se guarda en envases adecuados, como consecuencia de ello, a mayor índice de peróxidos menor será la capacidad antioxidante de un aceite.

Su valor determina el estado de oxidación e indica el deterioro que pueden haber sufrido ciertos componentes de interés nutricional del aceite de oliva, como es la vitamina E. Se mide en meq de oxígeno activo por kilo de grasa.y el valor limitante para el consumo es de 20.

Acidez

Cantidad de ácidos grasos libres, expresados en ácido oleico. El valor máximo admitido por la reglamentación técnico-sanitaria apto para el consumo humano es de 3,3 g por cada 100g de ácidos grasos. La acidez es una anomalía que tiene su origen principalmente en el mal estado de los frutos, mal tratamiento o mala conservación. Un aceite cuanto menos acidez tenga siempre será de mayor calidad.

Riesgos

Algunos compuestos orgánicos e inorgánicos son capaces de reaccionar con oxígeno atmosférico para formar peróxidos potencialmente explosivos. La luz y el calor aceleran esta formación. Las sustancias que han sufrido la peroxidación son sensibles al golpe mecánico o térmico y pueden reaccionar violentamente produciendo una explosión.

Los peróxidos orgánicos son sustancias térmicamente inestables que pueden sufrir una descomposición exotérmica autoacelerada. Además, pueden tener una o varias de las propiedades siguientes:

i. ser susceptibles de experimentar una descomposición explosiva;
ii. arder rápidamente;
iii. ser sensibles a los choques o a la fricción;
iv. reaccionar peligrosamente con otras sustancias;
v. producir lesiones en los ojos.

El golpe, la agitación, la fricción o el calentamiento de un peróxido orgánico puede causar una explosión.

Clase I

Presentan un serio peligro de explosión Los peróxidos orgánicos clase I pueden fácilmente sufrir descomposición iniciada, rápida (ej pueden deflagrar pero no detonar, según la sección 1-6.1 de NFPA Código 432). La clase I incluye formulaciones que son relativamente seguras sólo bajo temperaturas estrechamente controladas tales como almacenamiento refrigerado o cuando están diluidas.

Clase II

Las formulaciones Clase II son riesgos severos de incendio y reactividad química. La descomposición explosiva ocurre muy rápidamente pero no tan rápida, violenta, o completamente como las formulaciones clase I. La clase II incluye algunas formulaciones que son relativamente seguras bajo temperatura controladas incluyendo refrigeración, o cuando están diluidas.

Clase III

Las formulaciones Clase III son riesgos de incendios severos y riesgos de reactividad/explosión moderada. Se queman rápidamente y liberan calor intenso. Muchas formulaciones clase III están diluidas o requieren almacenamiento refrigerado.

Clase IV

Las formulaciones Clase IV tienen más o menos los mismos riesgos de incendio que los combustibles. Muchas están diluidas y algunas requieren almacenamiento refrigerado. Un número de éstas no debe almacenarse a temperatura muy baja o puede haber una posibilidad de precipitar cristales de peróxido sensibles al shock. Esto aplica a algunas otras formulaciones de peróxidos en clases II y III.

Clase V

Las formulaciones Clase V son de riesgos de incendios bajos o insignificantes puesto que se queman con menos intensidad que los combustibles. Tampoco representan un riesgo de reactividad química tampoco. Sus materiales de empacado combustible pueden representar más de un riesgo de incendio.

Almacenamiento

Para su almacenamiento debemos tener en cuenta las siguientes temperaturas:

MSST (Maximum Safe Storage Temperature): Máxima temperatura de almacenamiento seguro. Cuando la sustancia se encuentra por encima de esta temperatura, comienza a descomponerse y puede ocasionar explosiones violentas.

SADT (Self-Accelerating Decomposition Temperature): Temperatura a la cual un peróxido inicia una reacción en cadena que es imposible detener. Esta reacción provocará explosiones y proyecciones.

Los peróxidos orgánicos están disponibles como sólidos (usualmente polvos finos), líquidos o pastas. Algunos materiales, como agua, bebidas minerales incoloras, y algunos ésteres, eftalatos, no reaccionan con peróxidos orgánicos y se usan a menudo para diluirlos. Las mezclas diluidas o formulaciones tienen menos probabilidad de explotar cuando se exponen al calor o a golpe físico que el peróxido orgánico no diluido. La dilución hace a los peróxidos inestables más seguros de producir, manipular, y utilizar. Utilizamos el término "peróxido orgánico" para referirnos tanto a los peróxidos orgánicos no diluidos como a los diluidos, a menos que se especifique otra cosa. Verificar siempre las etiquetas del proveedor en los recipientes de cualquier producto químico.

Peróxido de Hidrógeno

Es uno de los desinfectantes más utilizados, actúa provocando la pérdida de la función de las proteínas bacterianas, además ataca la membrana celular, el ADN y otros componentes teniendo todo ello como consecuencia la muerte celular. El peróxido de hidrógeno es un producto de alta seguridad de uso, aunque a altas dosis es irritante. Cuando es almacenado no se producen pérdidas debido a su buena estabilidad. Sus productos de descomposición son vapor de agua y oxígeno, por lo que es un producto altamente biodegradable que no deja residuos de ninguna clase. Es una alternativa más a la potabilización del agua. formula H2O2.

Ácido Peracético

Es un desinfectante que actúa desnaturalizando las proteínas de la membrana plasmática y provoca la ruptura de la pared celular. No se le conocen efectos carcinogénicos, ni mutagénicos, aunque es irritante utilizado a altas dosis. Es biodegradable y no se le reconoce impacto ambiental, ya que se descompone en vapor de agua, anhídrico carbónico y oxígeno.

Documentación

http://www.acienciasgalilei.com
http://www.alonsoformula.com/
http://www.bioygeo.info
http://www.cerespain.com
http://www.ciquime.org.ar
http://www.depego.com.ar
http://www.infoagro.com
http://www.mailxmail.com/
http://mmar.es
http://www.tecnylab.es
http://es.wikibooks.org
http://es.wikipedia.org