Nachweis von Wasserstoffperoxid 2/5 - Warum Wasserstoffperoxid nachweisen?

Hyrdogen Peroxid

Wahrscheinlich ist Wasserstoffperoxid (_H₂O₂) vor allem durch seine Verwendung als Haarbleichmittel bekannt. Es ist das einfachste Peroxid (eine Verbindung mit einer Sauerstoff-Sauerstoff-Einfachbindung). Außerdem ist es ein starkes Oxidationsmittel. Aufgrund seiner oxidierenden Eigenschaften wird Wasserstoffperoxid häufig als Bleich- oder Reinigungsmittel eingesetzt. Es wird zum Bleichen von Haaren, Textilien und Zähnen, zur Desinfektion von Lebensmittelverpackungen und medizinischen Geräten sowie zur Pilzentfernung verwendet. Der Kunstbegriff „aktiver Sauerstoff“ in der Werbung für Reinigungsmittel bezeichnet in der Regel Wasserstoffperoxid-Mischungen. In vielen Drogerien sind Wasserstoffperoxid-Lösungen zur Entfernung von Blutflecken oder ähnlichen Verunreinigungen erhältlich.

Das Oxidationsvermögen von Wasserstoffperoxid ist so stark, dass es als hochreaktive Sauerstoffart gilt. Konzentriertes Wasserstoffperoxid, auch "High-Test-Peroxid" genannt, wird daher in der Raketentechnik als Treibstoff verwendet.

In Brennstoffzellen ist Wasserstoffperoxid ein unerwünschtes Nebenprodukt. Um eine hohe Energieausbeute zu erzielen, sollte der Sauerstoff direkt zu Wasser reduziert werden, wobei vier Elektronen verbraucht werden. Wenn die Reaktion bei Wasserstoffperoxid endet, werden nur zwei Elektronen aufgenommen.

Auch Organismen produzieren auf natürliche Weise Wasserstoffperoxid als Nebenprodukt des oxidativen Stoffwechsels. Eine bekannte enzymatische Reaktion ist die Oxidation von Glukose durch Glukoseoxidase. Das dabei entstehende Wasserstoffperoxid kann genutzt werden, um Glukose indirekt nachzuweisen. Oxidasen nutzen den normalerweise vorhandenen Sauerstoff als Elektronenakzeptor und produzieren so nach der Oxidation ihres Substrats Wasserstoffperoxid. Folglich verfügen fast alle Lebewesen (genauer gesagt alle obligat und fakultativ aeroben Organismen) über Enzyme, die als Katalase-Peroxidasen bekannt sind und niedrige Konzentrationen von Wasserstoffperoxid auf harmlose Weise katalytisch in Wasser und Sauerstoff zersetzen.

Der Nachweis von Wasserstoffperoxid ist daher nützlich für die Forschung an Brennstoffzellenkatalysatoren, für die Kontrolle der Anzahl der verwendeten Desinfektionsmittel, für die Abwasserkontrolle und als Grundlage für einen Biosensor mit einem Wasserstoffperoxid produzierenden Enzym.

Nachteile von Wasserstoffperoxid

Wasserstoffperoxid hat zwei Nachteile: Seine hohe Oxidationskraft macht es instabil und ätzend. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich zwar als Treibstoff, hochkonzentriertes Wasserstoffperoxid kann jedoch auch zu einer Explosion führen. Zudem kann Wasserstoffperoxid auch die Haut schädigen. Seine ätzende Wirkung lässt sich leicht an weißen Flecken auf der Haut erkennen, die mit einem brennenden oder stechenden Gefühl einhergehen. Es wird empfohlen, die Haut mit reichlich Wasser abzuwaschen. Nach kurzer Zeit sollten die Schmerzen nachlassen, doch die weißen Flecken können noch einige Tage lang sichtbar bleiben. Auch die Instabilität stellt ein Problem dar: Obwohl viele Wasserstoffperoxidlösungen Zusatzstoffe zur Stabilisierung des Peroxids enthalten, sollten sie kühl und dunkel gelagert werden, da sich das Peroxid sonst schnell zersetzen könnte. Dies hat den Vorteil, dass Wasserstoffperoxid durch mehrminütiges Kochen leicht aus jeder Lösung entfernt werden kann.