Co to jest środek utleniający?
W chemii utleniania i redukcji czynnik utleniający jest substancją redukowaną w reakcji chemicznej, powodując w ten sposób utlenienie innej substancji. Typowe środki utleniające obejmują tlen (O 2 ), który stanowi źródło terminu „utlenianie”, nadtlenek wodoru (H 2 O 2 ), ozon (O 3 ) i gazy halogenowe. Utleniacze, znane również jako utleniacze, są stosowane w wielu różnych branżach i produktach, od produkcji chemicznej i materiałów wybuchowych po roztwory czyszczące, środki antyseptyczne i urządzenia do efektów specjalnych.
Chemia utleniania i redukcji, czasami znana jako chemia redoks, jest badaniem reakcji chemicznych, w których elektrony są przenoszone z jednego gatunku chemicznego na drugi. W takiej reakcji czynnik redukujący ulega utracie elektronów i ulega utlenieniu, podczas gdy czynnik utleniający otrzymuje więcej elektronów i ulega redukcji. Mnemoniczne urządzenie OIL RIG, oznaczające „Utlenianie traci (elektrony), Redukcja zyskuje (elektrony)”, jest często używane przez studentów chemii do rozróżnienia tych dwóch. Tradycyjnie uważano, że środek utleniający jest substancją chemiczną, która albo wnosiła tlen, albo ekstrahowała wodór, ale najpewniejszą definicją jest to, że środek utleniający zyskuje elektrony i ulega redukcji w reakcji.
Wytrzymałość środka utleniającego można oszacować na podstawie kilku czynników. Zazwyczaj związki o wysokim stopniu utlenienia, takie jak azotany (NO 3 - ), nadmanganiany (MNO 4 - ) i chromiany (CrO 4 2- ) są dobrymi utleniaczami. Zasadniczo dobre środki redukujące są słabymi środkami utleniającymi, a dobre środki utleniające są słabymi środkami redukującymi. Innym sposobem oszacowania względnej wytrzymałości utleniacza jest określenie jego standardowego potencjału elektrody, mierzonego w woltach. Wysokie potencjały w reakcji połówkowej z katodą zazwyczaj odpowiadają wyższym siłom utleniającym.
Utleniacze są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu, od produkcji chemicznej po te, które wytwarzają roztwory czyszczące i rozpuszczalniki, fajerwerki i materiały wybuchowe oraz efekty specjalne. Roztwory podchlorynu sodu (NaClO), bardziej znane jako wybielacze, są powszechnie stosowane w domowych aplikacjach do czyszczenia ze względu na ich zdolność do usuwania plam. Fajerwerki, które są częstym widokiem podczas nocnych uroczystości na świeżym powietrzu, wykorzystują silne utleniacze, aby pomóc stworzyć wspaniałe wybuchy. W branży efektów specjalnych można zastosować utleniacze, aby nadać nowym meblom zużyty, antyczny wygląd.
Podczas pracy ze środkami utleniającymi niezwykle ważne jest, aby chemik lub student pamiętał o potencjalnym zagrożeniu wybuchem i pożarem. Niezwykle silne utleniacze, takie jak fluor, mogą gwałtownie reagować ze środkami redukującymi i powodować korozję sprzętu laboratoryjnego. Wzbogacone atmosfery tlenowe lub strumienie czystego tlenu mogą również stanowić zagrożenie pożarowe w laboratorium. Większość materiałów, które stanowią zagrożenie jako silne utleniacze, są opatrzone ostrzeżeniem lub są oznaczone jako takie w USA literami OX w specjalnej sekcji zagrożeń na diamentie National Fire Protection Association (NFPA).