過酸化水素の検出 2/5 - なぜ過酸化水素を検出するのか？

過酸化水素

過酸化水素(H₂O2)は、ヘアブリーチに使われることで有名です。最も単純な過酸化物（酸素と酸素の単結合を持つ化合物）です。また、強力な酸化剤でもある。酸化作用があるため、過酸化水素は漂白剤や洗浄剤としてよく使われます。過酸化水素は、髪や布地、歯の漂白、食品包装や医療器具の消毒、カビの除去などに使用される。洗剤の広告にある「活性酸素」という人工的な言葉は、たいてい過酸化水素混合物を示している。多くのドラッグストアでは、過酸化水素溶液が血液のシミや同様のシミを除去するために販売されている。

過酸化水素の酸化力は非常に強く、高反応性酸素種と考えられている。そのため、濃縮過酸化水素、すなわち「ハイテスト過酸化水素」は、ロケットの推進剤として使用される。

燃料電池では、過酸化水素は不要な副産物である。高いエネルギー収率を得るためには、酸素を直接水に還元し、4個の電子を消費する必要がある。反応が過酸化水素で止まれば、受け入れられる電子は2個だけである。

生物もまた、酸化的代謝の副産物として過酸化水素を自然に生成する。よく知られている酵素反応は、グルコース・オキシダーゼによるグルコースの酸化である。生成された過酸化水素は、間接的にグルコースを検出するために使用することができる。オキシダーゼは、通常存在する酸素を電子受容体として利用するため、基質を酸化した後に過酸化水素を生成する。その結果、ほぼすべての生物（具体的には、すべての偏性好気性菌と通性好気性菌）は、カタラーゼ・ペルオキシダーゼとして知られる酵素を持ち、低濃度の過酸化水素を無害かつ触媒的に水と酸素に分解する。

従って、過酸化水素の検出は、燃料電池触媒の研究、消毒剤の使用回数のコントロール、廃水コントロール、過酸化水素生成酵素を持つバイオセンサーの基礎として有用である。

過酸化水素の欠点

過酸化水素には2つの欠点がある：酸化力が強いため、不安定で腐食性がある。酸化力が強いため、不安定で腐食性が高いのです。このような特性から、過酸化水素は推進剤として使用されますが、高濃度の過酸化水素が爆発する可能性もあります。さらに、過酸化水素は皮膚にもダメージを与える。その腐食性の影響は、灼熱感やチクチク感を伴う皮膚上の白い斑点で容易に確認できる。大量の水で皮膚を洗うことをお勧めする。しばらくすると痛みは消えるが、白い斑点は数日間残ることがある。多くの過酸化水素溶液には過酸化物を安定させるための添加物が含まれているにもかかわらず、過酸化水素溶液は冷暗所に保管しなければならない。その点、過酸化水素水溶液は数分間煮沸すれば簡単に除去できるという利点がある。