과산화 수소

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과산화 수소
Hydrogen peroxide
Structural formula of hydrogen peroxide
space filling model of the hydrogen peroxide molecule
이름
IUPAC 이름
Hydrogen peroxide
별칭
Dioxidane
Oxidanyl
Perhydroxic acid
0-hydroxyol
Dihydrogen dioxide
Oxygenated water
Peroxaan
식별자
3D 모델 (JSmol)
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.028.878
EC 번호
  • 231-765-0
KEGG
RTECS 번호
  • MX0900000 (>90% soln.)
    MX0887000 (>30% soln.)
UNII
UN 번호 2015 (>60% soln.)
2014 (20–60% soln.)
2984 (8–20% soln.)
성질
H2O2
몰 질량 34.0147 g/mol
겉보기 Very light blue color; colorless in solution
냄새 slightly sharp
밀도 1.11 g/cm3 (20 °C, 30% (w/w) solution )[1]
1.450 g/cm3 (20 °C, pure)
녹는점 −0.43 °C (31.23 °F; 272.72 K)
끓는점 150.2 °C (302.4 °F; 423.3 K) (decomposes)
Miscible
용해도 soluble in ether, alcohol
insoluble in petroleum ether
log P -0.43[2]
증기 압력 5 mmHg (30 °C)[3]
산성도 (pKa) 11.75
−17.7·10−6 cm3/mol
1.4061
점도 1.245 cP (20 °C)
2.26 D
열화학
1.267 J/(g·K) (gas)
2.619 J/(g·K) (liquid)
−187.80 kJ/mol
약리학
A01AB02 (WHO) D08AX01, D11AX25, S02AA06
위험
물질 안전 보건 자료 ICSC 0164 (>60% soln.)
GHS 그림문자 GHS03: OxidizingGHS05: CorrosiveGHS07: Harmful
신호어 위험
H271, H302, H314, H332, H335, H412
P280, P305+351+338, P310
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
인화점 Non-flammable
반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
1518 mg/kg
2000 mg/kg (oral, mouse)[4]
1418 ppm (rat, 4 hr)[4]
227 ppm (mouse)[4]
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
TWA 1 ppm (1.4 mg/m3)[3]
REL (권장)
TWA 1 ppm (1.4 mg/m3)[3]
IDLH (직접적 위험)
75 ppm[3]
관련 화합물
관련 화합물
Water
Ozone
Hydrazine
Hydrogen disulfide
Dioxygen difluoride
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
예 유효성 확인 (관련 정보 예아니오아니오)
정보상자 각주

과산화 수소(過酸化水素, hydrogen peroxide, H2O2)는 투명하게 푸르스름한 산소수소의 화합물로서 수용액에서 거의 투명하게 보인다.

제법[편집]

과산화 바륨황산을 작용시켜 얻는다.

BaO2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O2

성질[편집]

공기 중에서 산소로 분해된다.

2 H2O2 → 2 H2O + O2 + 에너지

과산화수소는 생물체 안에서 퍼록시레독신이란 효소에 의해 조절되어 생명활동을 돕는다. 적은 양이 존재할 경우 생명 활동은 둔화되며, 과다한 양이 존재할 경우 생물체는 괴사한다. 이 균형을 퍼록시레독신 효소가 조절한다. 강한 산화성이 있으며, 주로 면이나 그 밖의 직물, 목재 펄프 등을 표백할 때 쓰이나 로켓 추진 연료, 화장품, 의약품을 만들 때에도 쓰인다.

로켓[편집]

과산화수소는 액체로켓의 연료로 사용된다. 국제우주정거장우주비행사를 수송하는 소유즈 우주선은 과산화수소 자세제어 로켓을 사용하는데, 우주에서 200일이내에 사용해야 하며, 그 이후에는 농도가 옅어져서 자세제어 기능을 상실한다.[5]

2003년 5월 13일 권세진 카이스트 항공우주공학과 교수팀은 카이스트 풍동실험실에서 과산화수소 실험을 하다 폭발사고로 연구원 조정훈(사고당시 25세) 석사가 사망했다. 폭발사고는 다른 예혼합 가스통에서 발생한 것으로 과산화수소와는 무관하였다. 사후에 명예박사를 수여하고, 조정훈 학술상을 제정했다. 2010년 권세진 교수 연구팀은 과산화수소를 사용하는 LKR-1 로켓을 개발했다. 한국형 달 탐사선이 지구와 달 사이를 오갈 때 사용하는 추진로켓이다.[6] LKR-1 엔진은 과산화수소를 쓰기 때문에 친환경적이고, 개발 비용이 기존 로켓 엔진의 30~40%에 불과하다. 미국 엔진은 하이드라진이라는 독성이 강한 발암물질을 다루고 연소 부산물을 정화하는 시설이 필요해 제작, 시험에 1억달러(1100억여원)가 드는데, LKR-1은 3000만~4000만달러(330억~440억여원)면 충분하다.[7]

레이저포[편집]

염소(Cl) 기체와 과산화수소를 혼합하면 몇 분의 1초 사이에 화학반응을 일으켜 높은 에너지를 가진 단일항 산소 분자(O2)가 만들어진다. 압축 질소를 이용해 이 산소 분자를 요오드 기체 속으로 밀어 넣어 섞으면 산소의 에너지가 요오드 분자로 전이되면서 적외선 영역에서 레이저가 만들어진다. 이를 화학 산소 요오드 레이저(Chemical oxygen iodine laser, COIL)라고 한다. COIL 레이저는 1977년 필립스 연구소에서 개발되었으며, 군용 레이저포에 사용된다. 보잉 YAL-1 참조.

각주[편집]

  1. Easton, M. F.; Mitchell, A. G.; Wynne-Jones, W. F. K. (1952). “The behaviour of mixtures of hydrogen peroxide and water. Part 1.?Determination of the densities of mixtures of hydrogen peroxide and water”. 《Transactions of the Faraday Society》 48: 796–801. doi:10.1039/TF9524800796. 
  2. “Hydrogen peroxide”. 《www.chemsrc.com》. 
  3. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “#0335”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  4. “Hydrogen peroxide”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  5. 우주 정거장 빈집 될수도… 로켓 고장 교대인력 못보내, 국민일보, 2011-08-30
  6. [과학자가 부러워하는 과학자]"국내기술로 달 착륙선 개발… 친환경 엔진으로 우주기술 선도", 한국일보, 2012-08-05
  7. 지구~달까지 ‘우리 기술로’, 한겨레, 2010-04-29