Peróxido de hidrógeno

Síntesis de peróxidos

Los perácidos (ácido peracético, ácido perpropiónico) se producen mediante la oxidación de los ácidos correspondientes con peróxido de hidrógeno, en presencia de un catalizador ácido.

Epoxidación de dobles enlaces C=C

Existen diferentes vías para llevar a cabo la epoxidación de dobles enlaces C=C: epoxidación mediante hidroperóxidos, epoxidación mediante perácidos y epoxidación mediante peróxido de hidrógeno.

Hidroxilación de fenoles

El peróxido de hidrógeno es un producto químico eficaz para la hidroxilación de anillos aromáticos. Gracias a su alta selectividad hacia la monohidroxilación, tras su activación con un catalizador ácido, el peróxido de hidrógeno es la vía preferida para la producción de hidroquinona y catecol.

Oxidación de aminas e hidrato de hidrazina

Arkema cuenta con una amplia gama de grados comerciales de peróxido de hidrógeno

Albone^® y Peroxal^® que satisfacen perfectamente los requisitos de las reacciones descritas anteriormente. Nuestros clientes pueden elegir la concentración de peróxido de hidrógeno, lo que les permite garantizar la seguridad del proceso y, en algunos casos, un grado destilado (bajo contenido en carbono y estabilizador).

El peróxido de hidrógeno Peroxal^® se utiliza cada vez más en la limpieza del hogar como alternativa ecológica a los productos a base de cloro. Se emplea habitualmente para:

• Blanquear manchas orgánicas
• Eliminar el aspecto grisáceo de la ropa
• Aportar propiedades antimicrobianas (utilizado como biocida).

El peróxido de hidrógeno también se utiliza en quitamanchas para la colada, blanqueadores auxiliares, formulaciones para superficies duras, lavavajillas, detergentes líquidos, limpieza institucional e industrial, y en la producción de peróxidos sólidos (es decir, percarbonato de sodio y perborato de sodio) para su uso en detergentes en polvo para la colada.

Con los cambios en las condiciones de lavado (es decir, la tendencia, motivada por el ahorro energético, a utilizar temperaturas de lavado más bajas), se ha descubierto que el percarbonato de sodio es el producto ideal para temperaturas de lavado más bajas.

La formulación con peróxido de hidrógeno en productos de limpieza requiere comprender su estabilidad y compatibilidad con otros ingredientes (es decir, tensioactivos, colorantes, otros aditivos y el pH de la formulación).

Arkema ofrece una familia de peróxidos (por ejemplo, oxidantes de acción suave a agresiva) y una gama de productos especializados (por ejemplo, estables en medio alcalino, en gel, antimicrobianos y sus productos patentados). Arkema también ofrece potentes productos de peróxido. El peróxido de hidrógeno de Arkema puede utilizarse como sustancia activa biocida o como producto biocida. Nuestro experimentado personal técnico puede ofrecer conocimientos específicos sobre formulación y capacidades de ensayo de rendimiento.

El peróxido de hidrógeno figura en la lista INCI (Nomenclatura Internacional de Ingredientes Cosméticos) y se utiliza ampliamente en productos para teñir el cabello, cremas para aclarar la piel y soluciones orales. Peroxal^® son soluciones de peróxido de hidrógeno altamente estabilizadas, diseñadas especialmente para las aplicaciones más exigentes en cuanto a la estabilidad de la formulación. Cada ingrediente se evalúa con arreglo a la normativa local. Se facilitan declaraciones reglamentarias previa solicitud. Algunos grados de Peroxal^® se fabrican en una planta farmacéutica registrada por la FDA y que cumple con las buenas prácticas de fabricación actuales (cGMP).

La industria electrónica sigue demandando productos químicos de alta pureza. Como fabricantes de productos químicos, realizamos importantes inversiones en nuestras plantas y capacidades para poder ofrecer productos químicos de proceso de alta pureza que ayuden a reducir la densidad de defectos y a mejorar los rendimientos. La fabricación y el procesamiento de obleas semiconductoras implican principalmente etapas de química húmeda en las que se utiliza peróxido de hidrógeno en combinación con otros productos químicos para lograr un grabado y una limpieza rentables. Los principales usos del peróxido de hidrógeno en la industria electrónica son:

• Con amoníaco en la primera etapa de la limpieza RCA (eliminación de impurezas orgánicas y partículas en las obleas)
• Con ácido clorhídrico en la tercera etapa de la limpieza RCA (eliminación de impurezas metálicas en las obleas)
• Con ácido sulfúrico en el «ácido piraña» para la eliminación de películas orgánicas residuales.

Nuestra oferta especializada es una solución excelente para este sector. Nuestro producto de alta pureza y respetuoso con el medio ambiente

(Peroxal^®) garantiza a nuestros clientes una calidad constante y la optimización de los procesos. Además, es un excelente precursor para producir soluciones de peróxido de hidrógeno al 30 % de alta pureza que cumplen plenamente con las normas SEMI y los requisitos más estrictos de «ship-to-control».

Albone^®, una solución concentrada de peróxido de hidrógeno desarrollada por Arkema y respetuosa con el medio ambiente, ayuda a los clientes a cumplir con normativas estrictas y permite tratar los contaminantes presentes en el aire, el agua y el suelo. En comparación con otros agentes oxidantes utilizados en aplicaciones medioambientales o con las tecnologías existentes, el peróxido de hidrógeno ofrece ventajas claras:

Los productos de descomposición del peróxido de hidrógeno son agua y oxígeno. Por lo tanto, no genera ningún contaminante

El peróxido de hidrógeno es fácil de usar y requiere una instalación mínima de equipos, por lo que exige una menor inversión de capital, lo que lo hace competitivo frente a las diferentes tecnologías existentes

Los requisitos de almacenamiento y manipulación de Albone^® 

no son más estrictos que los que ya se siguen en las plantas de fabricación de productos químicos o en las plantas de tratamiento de aguas residuales que utilizan sosa cáustica, hipoclorito de sodio, etc. En aplicaciones medioambientales, el peróxido de hidrógeno se utiliza en particular para:

• Oxidación de sulfuros y mercaptanos
• Eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO)
• Eliminación del dióxido de azufre
• Reducción del cloro activo
• Eliminación de cianuro
• Tratamiento de suelos y aguas subterráneas.

El peróxido de hidrógeno es uno de los desinfectantes más utilizados para esterilizar materiales de embalaje de cartón y plástico destinados al contacto con productos alimenticios. La mayoría de los sistemas de envasado aséptico utilizan peróxido de hidrógeno en una concentración del 35 %, y en contadas ocasiones del 25 %. La desinfección realizada con peróxido de hidrógeno no genera subproductos tóxicos (solo agua y oxígeno) y el pequeño exceso de peróxido de hidrógeno se elimina al secar el embalaje con aire caliente estéril. No se requiere un enjuague adicional con agua estéril, a diferencia de otros productos químicos.

Arkema ha desarrollado una amplia gama de soluciones de peróxido de hidrógeno denominadas Valsterane^®, adecuadas para todas las tecnologías asépticas:

• «Tecnología de baño»: el material de envasado (rollos de cartón o film plástico) se extrae de una bobina y se sumerge en un baño de peróxido de hidrógeno acuoso al 35 %, cuya temperatura suele oscilar entre 60 y 85 °C, dependiendo de la máquina aséptica. El tiempo de contacto con la solución es de unos segundos y el exceso de solución se elimina mediante rodillos de presión y/o chorros de aire tras retirar el material del baño, lo que deja una fina película de solución que luego se seca con aire caliente. En las tecnologías asépticas de baño, la estabilidad del peróxido de hidrógeno es el parámetro clave.
• «Tecnología de pulverización»: este es el método para envases de cartón preformados, botellas de plástico y preformas de plástico, en el que el peróxido de hidrógeno se pulveriza en forma de pequeñas gotas dispersas. La posterior vaporización del peróxido de hidrógeno garantiza la esterilización completa de la superficie interior del envase, y el secado posterior con aire caliente estéril elimina los residuos de peróxido de hidrógeno. En las tecnologías asépticas de pulverización, el residuo seco de peróxido de hidrógeno es el parámetro clave.

Valsterane^® es lo suficientemente versátil como para cumplir los requisitos de ambas tecnologías. Además, el peróxido de hidrógeno también puede utilizarse como agente blanqueador en la industria alimentaria, según la normativa local.

 

Minería

En aplicaciones mineras, el peróxido de hidrógeno se utiliza para aumentar la tasa de extracción.

Tratamiento de metales

En la superficie de los metales, algunos óxidos son resistentes a la mayoría de los tratamientos ácidos habituales. En este sentido, el peróxido de hidrógeno resulta ser una forma muy eficaz de eliminar estas impurezas.

El peróxido de hidrógeno es un principio activo farmacéutico (API) y también puede utilizarse como agente oxidante para la síntesis de API e intermedios farmacéuticos. Una solución de peróxido de hidrógeno al 3 % (10 vol.) puede utilizarse como antiséptico suave para limpiar heridas cutáneas leves. Peroxal^® para aplicaciones farmacéuticas son soluciones de peróxido de hidrógeno altamente estabilizadas, fabricadas de acuerdo con los requisitos de las buenas prácticas de fabricación (GMP). Las concentraciones al 3 % y al 30 % cumplen los criterios de la Farmacopea Europea y la Farmacopea de EE. UU.

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En la actualidad, los dos principales agentes blanqueadores utilizados en la industria de la pasta y el papel son el peróxido de hidrógeno (Albone^®) y el clorato de sodio (Alpure^®). El peróxido de hidrógeno se utiliza en una amplia gama de producciones de pasta, incluyendo la química (tanto de madera dura como de madera blanda), la mecánica y las fibras recuperadas, además del blanqueo de plantas anuales, como el bagazo y la paja de arroz. En cuanto al clorato de sodio, solo se utiliza en la producción de pasta química.

Pastas mecánicas

En el proceso de fabricación de pastas mecánicas, es decir, pasta SWG (Stone Wood Ground), pasta TMP (Thermo Mechanical Pulp), pasta CTMP (Chemi Thermo Mechanical Pulp) y pasta APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulp), el peróxido de hidrógeno desempeña un papel clave en el desarrollo de las propiedades ópticas. El peróxido de hidrógeno sigue siendo el principal agente blanqueador de las pastas mecánicas. Aplicado solo o en combinación con otros agentes blanqueadores, garantiza un rendimiento óptimo de blanqueo.

Pastas químicas

El clorato de sodio es el principal agente blanqueador en las secuencias ECF (sin cloro elemental), mientras que el peróxido de hidrógeno es el producto químico principal en las TCF (sin cloro total). En estos dos procesos de blanqueo, estos productos son los agentes clave para garantizar un alto grado de brillo y minimizar al mismo tiempo el impacto de los residuos.

El clorato de sodio es un generador in situ de dióxido de cloro. El dióxido de cloro es un eficaz agente de deslignificación y blanqueo en las secuencias de blanqueo ECF (sin cloro elemental) para todo tipo de pasta química, kraft o sulfito. Permite que las pastas ECF alcancen un brillo elevado y estable, junto con excelentes propiedades mecánicas, a un coste mínimo y con un alto rendimiento.

Pastas recicladas

El peróxido de hidrógeno se utiliza como agente blanqueador, solo o en combinación con otros agentes oxidantes o reductores, en la etapa de fabricación de pasta a partir de papel recuperado, garantizando así un efecto de brillo muy elevado.

En cuanto a las numerosas reacciones de la química orgánica, el peróxido de hidrógeno se utiliza en muchas de ellas, entre las que destacan las siguientes: peróxidos (perácidos, hidroperóxidos, peróxidos de diacilo), epoxidación de olefinas, hidroxilación de fenoles, oxidación de aminas e hidrato de hidrazina.

El peróxido de hidrógeno se utiliza habitualmente hoy en día para el blanqueo de fibras textiles. Se puede emplear en condiciones de procesamiento muy diferentes, dependiendo de las fibras y del proceso de fabricación. El Albone^® peróxido de hidrógeno, en concentraciones del 35 % y del 50 %, resulta especialmente adecuado para el blanqueo de fibras textiles (naturales o sintéticas).

Los productos de descomposición del peróxido de hidrógeno son oxígeno y agua, lo que permite reducir el consumo de agua y mejorar el tratamiento de los efluentes. El blanqueo con peróxido de hidrógeno mejora la uniformidad de la transferencia del colorante al tejido. El algodón blanqueado con peróxido de hidrógeno presenta una blancura estable, un tacto suave y una absorbencia que mejora el teñido del tejido.