Schon lange habe ich mich gefragt, wie stark der Gehalt von Wasserstoffperoxidlösungen beim Lagern abnimmt. Dieses Jahr habe ich den Gehalt meiner Lösungen titrimetrisch verfolgt.

Ich hatte im Januar eine 30%ige Wasserstoffperoxidlösung auf 3% verdünnt. Die Ausganglösung wurde in der Originalflasche, die verdünnte Lösung in einer braunen Glasflasche aufbewahrt. Ausserdem habe ich einen Teil der 30%igen Lösung auch in eine braune Glasflasche umgefüllt. Alle drei Lösung wurden in unregelmäßigen Abständen auf ihren Gehalt überprüft. Die Flaschen stehen nebeneinander im Chemikalienschrank ohne Kühlung.

folgende Ergebnisse habe ich gefunden:

-------------------- Originalgebinde -------------- braune Flasche ---------------- verdünnte Lösung (braune Flasche)

23.1.15......................30,45 %...............................30,45 %......................................3,05 %

7.4.15........................30,36 %...............................30,18 %......................................3,04 %

3.9.15........................30,1 %.................................29,77 %......................................2,88 %

15.12.15....................29,64 %...............................29,27 %......................................2,83 %


Der Gehalt scheint in der verdünnten Lösung prozentual gesehen rascher abzunehmen als in der konzentrierten Lösung, und in der Glasflascher schneller als in der Plastikflasche. Letzeres könnte durch katalytisch wirksame Alkalispuren, die aus dem Glas gelöst werden erklärbar sein. Die konzentrierte Lösung büßt in 1 Jahr rund 1 absolut% an Gehalt ein (3,3 Relativ-%), die verdünnte Lösung rund 0,25 absolut% oder 8,3 relativ%.

Es ist auch so, dass die konzentrierteren Lösungen stabiler sind.
Und natürlich - Glas ist deutlich ungünstiger als schön glatter, unreaktiver Kunststoff.
Mich würden Ergebnisse eines 80% H2O2 interessieren, wie man es durch einkochen (optimal im Vakuum) oder andere verfahren recht einfach gewinnen kann. Natürlich ebenfalls in Kunststoff und dunkel gelagert. Ggf. auch noch bei -20°C, wie ich es mache. Dort kann ich zumindest gefühlt keinen Verfall feststellen in einem Zeitraum von ~1 Jahr.

Kannst Du mir auch sagen, warum?

Meine Annahme wäre: Autokatalyse

Verdünnte, wäßrige Wasserstoffperoxidlösungen sind schwach sauer. Und in saurer Lösung besitzt Wasserstoffperoxid ein anderes Redoxpotential als in neutraler oder wäßriger Lösung => es zerfällt leichter. Dadurch, daß Wasserstoffperoxid in wäßriger Lösung eben saurer ist als in konzentrierter Lösung, katalysiert es dann seinen eigenen Zerfall.

Ist das Material stabilisiert? Falls ja, mit was?

Im Arzneibuch steht "kann einen geeigneten Stabilisator enthalten". Nach dem DAB 9 (1988) wird dafür Schwefelsäure (0,00225-0,0225 %), Phosphorsäure oder Natriumdiphosphat (= Natriumpyrophosphat Na₄P₂O₇) verwendet. Organische Stabilisatoren (welche?) sind nach dem europäischen Arzneibuch zuläsig bis 250 ppm, das wären 0,025 %. Ob sie in Deutschland dem Wasserstoffperoxid regelmäßig zugesetzt werden, weiß ich nicht.

Ich vermute, die geringere Haltbarkeit der verdünnten Lösung liegt daran, daß beim Verdünnen halt auch der Stabilisator verdünnt wird. Offenbar ist es gerade nicht so, wie Obtainium vermutet, daß ein saurer pH den Zerfall begünstigt, sondern umgekehrt, den Zerfall eher hemmt. Dazu würde die Beobachtung mit der Glasflasche passen: Glas gibt ja bekanntlich alkalisch reagierende Substanzen an wässrige Löungen ab.

EDIT: habe gerade die Angabe gefunden, daß die Lagerungsdauer verdünnter Wasserstoffperoxidlösung 3 Monate nicht überschreiten solltwe.

Das ist doch immer stabilisiert. Gibt m.W. gar kein unstabilisiertes H₂O₂ zu kaufen.

Glaube auch nicht, dass das saure Mileu für die Zersetzung verantwortlich ist, weil das ja eher stabilisierend wirkt. Trotzdem hat offenbar reines Wasser schon einen katalytischen Effekt (hier). Vielleicht wegen der Autoprotolyse des Wassers und den daraus entstehenden katalytischen OH^--Ionen?! Hier noch ein Artikel zur Selbstzersetzung von H₂O₂: link

ChemDoc hatte auf VC, glaub ich, mal von sehr altem (16 Jahre oder so) H₂O₂ gesprochen, das kaum Konzentrationsverluste erlitten haben soll. Von 30 auf 25 % oder so...

Habe mal meinen Blick in den Kühlschrank geworden. Und was steht da: Wasserstoffperoxid-Lösung 3 % von Herbeta Arzneimittel/P.W. Beyers Gmbh Berlin - Verwendbar bis 11/2012
Laut Angaben mit Phossphorsäure 10% (AB.) stabilisiert.

Muss ich doch mal mit Soda/Kupfervitriol testen, ob ich noch genug Sauerstoff entwickeln kann....

In einem Buch über Wasserstoffperoxid steht dass es fiel stabiler ist in Konz. Lösung als man allgemein an nimmt. Es wird teilweise mit Silber (vermutlich Silbernitrat) stabilisiert, es kommt auch unter dem Namen Sanosil in den Handel und wird in Kühltürmen zur Desinfektion eingesetzt.

Mit Silber? Wo hast du das denn gelesen?
Silber (und generell Metalle) katalysieren den Zerfall von H2O2.
Katalytischer Zerfall durch Gold und Silber

Das halte ich auch für unrichtig. Liegt da vielleicht ein Missverständnis vor und das Silber wird auch wegen seiner desinfizierenden Wirkunng zugesetzt?

Übrigens finde ich die Stabilität meiner konzentrierten H2O2-Lösung doch ganz befriedigend. Trotz des heißen Sommers und Lagerung ausserhalb des Kühlschranks ist der Gehalt noch immer im Rahmen des Erlaubten (29,0-31,0 Gewichts%).

Ich frage mich jedoch, in welcher Form das Ag dem Sanosil beigesetzt ist. Laut Sicherheitsdatenblatt <0.1%::

http://www.sanosil-service.de/wp-content/uploads/2014/09/Sicherheitsdatenblatt-Sanosil-Universal-2014.pdf

"Sanosil Universal ist ein hoch-konzentriertes Mehrkomponenten-Desinfektionsmittel. Als Oxidationsmittel dient Wasserstoffperoxid, welches mit Stabilisatoren zu einer komplexen Lösung gebunden wird. Um eine langanhaltende Wirkung zu erreichen, wird Silber beigefügt. Die bakterizide Wirkung von Silber beruht darauf, dass sich das einwertige Silberion sehr fest an bakterielle Proteine bindet und diese dadurch inaktiviert oder ausfällt."

Wird Silbernitrat sein. "Die Produkte Sanosil 16 und Sanosil Lösung S003 sind eine von Werksseite hergestellte Verdünnung des Produktes Sanosil Universal und bestehen aus der Wirkstoffkombination Wasserstoffperoxid und Silber." (link). Und das verdünnte Zeug enthält Silbernitrat (MSDS Sanosil S300).

Das hatte ich vermutet.

Hmm, vllt. bin ich ja etwas begriffsstutzig, aber aus den Angaben erkenne ich nicht eindeutig, ob das als fertige Zubereitung geliefert wird oder doch erst vor dem Gebrauch mit dem Bischen AgNO₃ (z.B. als Lösung im kleinen Blister beiliegend) versetzt werden soll.