Caractéristiques
Utilisations [1-5]
- Agent de blanchiment dans les industries papetière, du textile et du bois.
- Intermédiaire de synthèse et agent d'oxydation : le peroxyde d'hydrogène est utilisé dans la fabrication de nombreux produits chimiques organiques et minéraux notamment peroxydes organiques, peroxydes minéraux (principalement perborate et percarbonate de sodium), acide peracétique, plastifiants (obtenus par époxydation de composés insaturés, par exemple à partir d'huile de soja), oxydes d'amines...
- Agent de traitement des eaux résiduaires, domestiques et industrielles, et de certains effluents gazeux (contrôle de la formation d'hydrogène sulfuré).
- Métallurgie (ex : décapage de surface métallique…), industrie électronique
- Laboratoires
-
Agent biocide (comme désinfectant, conservateur) dans de nombreux secteurs : par exemple produits d’entretien ménagers et industriels, industrie agroalimentaire (désinfection des emballages et matériels), industrie des cosmétiques (coloration des cheveux, fixation de permanentes), industrie pharmaceutique (produit de désinfection des lentilles de contact...), médecine humaine et animale (désinfectant, désinfection des locaux, produits de traitement de l'eau° (voir partie "Réglementation").
Propriétés physiques [1-3]
Le peroxyde d'hydrogène est un liquide incolore, miscible à l'eau en toutes proportions, soluble dans l'oxyde de diéthyle, insoluble dans l'éther de pétrole, décomposé par de nombreux solvants organiques.
Il est généralement disponible en solutions aqueuses à des concentrations variant entre 3 % et 90 % en poids. Les solutions commerciales doivent être stabilisées pour éviter la décomposition catalytique du produit (voir « Propriétés chimiques »).
La détermination de propriétés physiques présente des difficultés importantes en raison de la décomposition catalytique du peroxyde d'hydrogène. Quelques caractéristiques sont indiquées dans le tableau ci-après pour le produit et ses solutions aqueuses.
Le titre en volume employé quelquefois dans la pratique correspond aux litres d’oxygène (volume ramené à 0 °C et sous 101,3 kPa) dégagés par la décomposition complète d’un litre de solution de peroxyde d’hydrogène. L’eau oxygénée officinale, solution aqueuse à 10 volumes, renferme environ 3 % en poids de peroxyde d’hydrogène.
| Nom Substance | Point de fusion | Point d'ébullition | Densité |
|---|---|---|---|
| Peroxyde d'hydrogène (solution à 10 % en poids) |
-6 °C |
102 °C |
1,03 |
| Peroxyde d'hydrogène (solution à 35 % en poids) |
-33°C |
108 °C |
1,13 |
| Peroxyde d'hydrogène (solution à 50 % en poids) |
-52 °C |
114 °C |
1,19 |
| Peroxyde d'hydrogène (solution à 70 % en poids) |
-40 °C |
125 °C |
1,28 |
| Peroxyde d'hydrogène (solution à 90 % en poids) |
-11 °C |
141 °C |
1,39 |
| Peroxyde d'hydrogène pur |
-0,4 °C |
150 à 152 °C (décomposition) |
1,44 |
Propriétés chimiques [1, 3, 4]
Le peroxyde d’hydrogène pur est stable dans les conditions normales de température et de pression. De même, ses solutions aqueuses totalement exemptes d’impuretés sont relativement stables lorsqu’elles sont stockées dans des récipients inertes et rigoureusement propres. Mais ses solutions aqueuses commerciales même stabilisées se décomposent facilement en libérant de l’oxygène sous l’action de nombreux facteurs :
- la contamination par divers produits : un grand nombre de substances, même à l’état de traces, catalysent la décomposition ; les plus actives sont les métaux lourds et leurs sels (cuivre, cobalt, manganèse, chrome, nickel, molybdène, plomb, fer... ; les seules exceptions sont l’étain et l’aluminium qui, à l’état pur, sont relativement inertes). Des poussières, des huiles et bien d’autres impuretés favorisent la décomposition du peroxyde d’hydrogène ;
- le pH : les solutions aqueuses de peroxyde d’hydrogène sont moins stables en milieu alcalin qu’en milieu acide. La stabilité maximale se situe à pH 3,5 - 4,5 ;
- la température : l’augmentation de température accélère la réaction ;
- les radiations : les rayons UV et les radiations ionisantes activent la décomposition.
La décomposition du peroxyde d’hydrogène est très exothermique ; elle peut être vigoureuse dans le cas de solutions concentrées.
La stabilisation des solutions peut être obtenue par addition de substances capables d’inactiver les impuretés catalytiques soit par formation de complexes soit par adsorption : par exemple le phosphate de sodium, le stannate de sodium, le silicate de sodium, des composés tels que l’acétanilide... Des nitrates sont parfois ajoutés comme inhibiteur de corrosion dans les récipients de stockage en aluminium ou en acier inoxydable.
Le peroxyde d’hydrogène est un oxydant puissant. La réaction peut être violente (combustion spontanée, détonation) avec certains produits organiques (acétone, acétaldéhyde, acide formique, alcools.). Les solutions concentrées de peroxyde d’hydrogène constituent des mélanges explosifs avec des matières organiques (huiles, graisse, kérosène.). Elles peuvent provoquer l’inflammation spontanée de matériaux tels que bois, paille, coton...
Le peroxyde d’hydrogène est également un agent réducteur pour d’autres oxydants plus puissants : hypochlorite de sodium, permanganate de potassium.