Окислительно-восстановительные процессы в окружающем нас мире

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2011 в 11:36, реферат

Описание работы

Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю. Так нулю равна степень окисления атомов в молекулах H2, O2, P4 и др. Степень окисления любого простого одноатомного иона равна его заряду. Так, степень окисления Fe3+ равна +3, Br- равна -1. В многоатомных молекулах и ионах алгебраическая сумма степеней окисления равна, соответственно, нулю и заряду иона.

Содержание работы

1.Общие теоретические основы окислительно-восстановительных реакций.
1.1. Понятие о степени окисления. Окислители. Восстановители.
1.2. Типы окислительно-восстановительных реакций.
1.3. Электролиз.
2.Окислительно-восстановительные процессы в окружающем нас мире.
2.1. Коррозия металлов.
2.2. Отбеливающие и дезинфицирующие химические вещества.
2.3. Изменение прически перманентным способом.
Заключение

Файлы: 1 файл

Окислительно-восстановительные химические реакции.doc

— 143.00 Кб (Скачать файл)

     NaOCl + CO2 + H2O Þ NaHCO3 + HOCl.

     Благодаря ярко выраженной окислительной активности хлорноватистая кислота превращает окрашенные примеси в бесцветные продукты либо их окисления, либо хлорирования, в зависимости от pH среды. После отбеливания ткань тщательно промывается водой, так как избыток гипохлорита натрия постепенно может частично окислить основу ткани. Отбеливание пероксидом водорода и пероксоборатом натрия дает лучшие результаты как по степени белизны, так и по меньшему снижению прочности ткани. Отбеливание хлопчатобумажных и льняных тканей протекает труднее, а вискозных – легче, так как в последних отсутствуют примеси, имеющиеся в природных волокнах хлопка и льна.

           Отбелить природно окрашенную шерсть практически невозможно. Шерстяные ткани, имеющие светлые  оттенки, отбеливают, подвергая их воздействию либо восстановителей (SO2, NaHSO3), образующих с окрашенным соединением неокрашенный продукт присоединения, либо окислителей (H2O2, NaBO3). Эффективность указанных окислителей выше в слабо основной среде при температуре 50 – 60 0С. После отбеливания материал необходимо тщательно промыть водой.

           Направление процесса окисления макромолекул целлюлозы существенно зависит от кислотности среды. В кислотной и нейтральной средах при обработке гипохлоритом натрия или пероксидом водорода происходит окисление первичных гидроксильных групп до альдегидных (пероксид водорода окисляет также гликолевые группировки с разрывом пиранового цикла). При взаимодействии же с гипохлоритом натрия в щелочной среде альдегидные группы постепенно окисляются до карбоксильных.

           Обесцвечивание волос  черных, каштановых и более светлых связано с окислением меланина, ответственного за их пигментацию. Меланин является продуктом полимеризации молекул тирозина C9H11O3N (природной аминокислоты) под влиянием ферментов. Пероксид водорода, атакуя двойные связи меланина, внедряет свой атом кислорода между атомами углерода с образованием трехчленного цикла, называемого эпоксидным кольцом. Нарушение чередования простых и двойных связей сопровождается исчезновением окраски. Этот процесс окисления меланина и вызываемое им обесцвечивание волос происходит постепенно. Поэтому, регулируя количество пероксида водорода и время выдержки, можно достичь желаемого результата. Окислительная активность пероксида водорода возрастает при введении небольшой добавки водного раствора аммиака, благодаря повышению pH раствора вплоть до 8.0. Для обесцвечивания используются 5 – 9% -ные растворы пероксида водорода, более крепкие растворы небезопасны. Наряду с пероксидом водорода можно использовать гидропирит в таблетках – продукт присоединения пероксида водорода к мочевине. Мочевина, способствуя набуханию волоса, усиливает осветляющее действие.

           Наряду с гидропиритом применяются как отбеливатели продукты присоединения пероксида водорода к карбонатам. Среди них наибольшее значение имеет соединение Na2CO3 ∙ 1,5 H2O2 ∙ H2O, выпускаемое в промышленности под названием «персоль» и используемое в качестве эффективного отбеливателя при стирке белья.

           Высокоэффективными  дезинфицирующими химическими средствами санитарноэпидемиологического назначения являются хлорная известь и «белизна», основной компонент которой – гипохлорит натрия. Они обладают сильными окислительными свойствами и в больших количествах используются для дезинфекции.

           В медицинской практике в качестве дезинфицирующих средств применяют 3%-ный водный раствор пероксида водорода, 0,01 – 0,5% - ный водный раствор перманганата калия. Благодаря высокой окислительной активности они проявляют эффективные антисептические и обеззараживающие свойства.

           Следовые количества пероксида водорода содержит мед. Именно с присутствием пероксида водорода связано известное антибиотическое действие меда. Неслучайно ранее, да и порой в настоящее время, мед применяют при перевязке ран.

           Исключительно эффективными бактерицидными свойствами обладает ион серебра Ag+. Высокое значение стандартного потенциала для электродной реакции

     Ag+ + ē = Ag    E0 = +0,799 B

     Указывает на ярко выраженные окислительные свойства ионов серебра Ag+, достаточные для окислительной деструкции основных структурных компонентов бактериальной клетки, в том числе муреина (гликопептида, мукопептида), полисахаридов, липидов (жиров) и др.

           Вода, выдержанная  в серебряных сосудах или находящаяся  в контакте с серебром, либо с  изделиями из серебра в течение  даже непродолжительного времени, становится стерильной за счет ничтожной концентрации ионов серебра, перешедших в воду при контакте ее с серебром или изделиями из него. Нижний предел бактерицидного действия серебра оценивается концентрацией порядка 2 ∙ 10-11 моль/л. Такая вода может успешно использоваться для обеззараживания, а также консервирования пищевых продуктов.

2.3. Изменение прически  перманентным способом.

           Ороговевшие клетки волокнистого слоя волос состоят  из переплетенных длинных нитевидных белковых цепей основного вещества волоса _ кератина, удерживаемых друг с другом водородными, ионными и дисульфидными ковалентными связями. Изменение прически – это происходящий в результате окислительно-восстановительных процессов разрыв одних связей между белковыми цепями и образование других.

           Увлажнение волос  приводит к разрушению водородных и  ионных связей между цепями. Это  действие усиливается, если водная обработка сочетается с тепловой. Вода образует с белковыми цепеобразными молекулами водородные связи. При этом разделенные соседние цепи больше не удерживаются друг с другом. В результате при завивке белковые цепи легко сдвигаются в новые положения. Когда же волос высыхает, между соседними белковыми цепями вновь возникают водородные и ионные связи, которые удерживают белковые цепи уже в новых положениях. Так волос получает заданную форму. Однако эффект измененной прически пропадает при любом соприкосновении волос с влагой, в том числе и с влагой воздуха, поскольку молекулы воды вызывают разрушение водородных и ионных связей между белковыми цепями, а сохраняющиеся дисульфидные связи возвращают волосу исходную форму.

           Сделать прическу, устойчивую к воде, помогает перманентная завивка, в процессе которой обеспечивается образование между белковыми  цепями новых дисульфидных связей, не подверженных действию воды. Перманентная завивка включает следующие этапы: реакция восстановления, вызывающая разрушение дисульфидных связей кератина волоса; придание волосам желаемой формы; реакция окисления, приводящая к возникновению дисульфидных связей в заданной ориентации волос.

           По завершении первого  этапа в результате реакции восстановления старые дисульфидные связи разрушаются. После тщательного ополаскивания  волос, им придается желаемая форма. Новые дисульфидные связи между  белковыми цепями макромолекул кератина образуются в процессе реакции окисления. Используемый для этой цели окислитель должен удовлетворять ряду требований: не быть ядовитым, не оказывать вредного побочного действия и не повреждать волосы. Этим требованиям в большей степени отвечает пероксид водорода, применяемый в виде 1,5 – 2%-ного раствора в дистиллированной воде. Наряду с пероксидом водорода возможно использование препаратов, основу которых составляет пероксид водорода. 
 
 
 
 

Заключение

 

     Окислительно-восстановительные  процессы принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. Окисление-восстановление – один из важнейших процессов природы.

           Дыхание, усвоение углекислого  газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд других химических процессов в основе своей является окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления-восстановления. Получение элементарных веществ (железа, хрома, марганца, золота, серебра, серы, хлора, йода и т. д.) и ценных химических продуктов (аммиака, щелочей, азотной, серной и других кислот) основана на окислительно-восстановительных реакциях. На окислении-восстановлении в аналитической химии основаны методы объемного анализа, играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. В органической химии для проведения ряда химических превращений самое широкое распространение нашли процессы окисления-восстановления. Одним словом, окислительно-восстановительные реакции играют большую и очень важную роль в нашей жизни.

 

Список использованной литературы:

 
 
    1. Блинохвостов  А.Ф. «Окислительно-восстановительные  реакции», изд-во Саратовского университета,1998
    2. Корольков Д.В. «Основы теоретической химии», М., «Академия»,2004
    3. Энциклопкдия для детей «Химия»,М. «Аванта+»,2003
    4. Химический энциклопедический словарь, М., «Большая российская энциклопедия»,1995

Информация о работе Окислительно-восстановительные процессы в окружающем нас мире