Quelltext der Seite Wasserstoffperoxid

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel       = [[Datei:Wasserstoffperoxid.svg|Struktur von Wasserstoffperoxid]]
| Strukturhinweis      = [[Keilstrichformel|Keile]] zur Verdeutlichung der räumlichen Struktur
| Suchfunktion         = H2O2
| Andere Namen         = * Perhydrol
* Wasserstoffsuperoxid
* Hydrogenium peroxydatum
* Dioxidan
* {{INCI|Name=HYDROGEN PEROXIDE |ID=34325 |Abruf=2020-02-25}}
| Summenformel         = H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>
| CAS                  = {{CASRN|7722-84-1}} (wässrige Lösung)
| EG-Nummer            = 231-765-0
| ECHA-ID              = 100.028.878
| PubChem              = 784
| DrugBank             = DB11091
| ATC-Code             = * {{ATC|A01|AB02}}
* {{ATC|D08|AX01}}
* {{ATC|S02|AA06}}
| Beschreibung         = farblose, fast geruchlose Flüssigkeit<ref name="GESTIS" />
| Molare Masse         = 34,02 g·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat             = flüssig
| Dichte               = * 1,71 g·cm<sup>−3</sup> <small>(−20 °C, Feststoff)<ref name="Römpp" /></small>
* 1,463 g·cm<sup>−3</sup> <small>(20 °C, rein)<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Wasserstoffperoxid (>70 %)|ZVG=2430|CAS=7722-84-1|Abruf=2020-04-29}}</ref></small>
| Schmelzpunkt         = −0,43 [[Grad Celsius|°C]] <small>(rein)<ref name="GESTIS" /></small>
| Siedepunkt           = 150,2 °C <small>(rein)<ref name="GESTIS" /></small>
| Dampfdruck           = *1,9 [[Pascal (Einheit)|hPa]] <small>(20 °C, rein)<ref name="GESTIS" /></small>
| pKs                  = * 11,75 (20 °C)<ref name="co">D’Ans-Lax: ''Taschenbuch für Chemiker und Physiker'', 3. Auflage, Band 1, Springer-Verlag, Berlin-Göttingen-Heidelberg 1967 ([http://www.chemieonline.de/labor/pkx.php?action=liste&typ=2&buchstabe=W ChemieOnline – pK<sub>b</sub>- und pK<sub>s</sub>-Werte]), abgerufen am 27. April 2012.</ref>
* 11,8 (25 °C)<ref name="co" />
| Löslichkeit          = mischbar mit Wasser<ref name="GESTIS" />
| CLH                  = {{CLH-ECHA|ID=100.028.878|Name=Hydrogen peroxide|Abruf=2016-02-01}}
| Quelle GHS-Kz        = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme      = für die wässrige ≥&nbsp;60%ige Lösung<br />{{GHS-Piktogramme|03|05|07}}
| GHS-Signalwort       = Gefahr
| H                    = {{H-Sätze|271|302|314|332|335|412}}
| EUH                  = {{EUH-Sätze|-}}
| P                    = {{P-Sätze|280|305+351+338|310}}
| Quelle P             = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|SIAL|16911|Name=Hydrogen peroxide solution|Abruf=2017-05-08}}</ref>
| MAK                  = [[Deutsche Forschungsgemeinschaft|DFG]]/Schweiz: 0,5 ml·m<sup>−3</sup> bzw. 0,71&nbsp;mg·m<sup>−3</sup><ref name="GESTIS" /><ref>{{SUVA-MAK |Name=Wasserstoffperoxid |CAS-Nummer=7722-84-1 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
| Standardbildungsenthalpie = −188 kJ·mol<sup>−1</sup><ref>PAETEC-Formelsammlung Ausgabe 2003, S.&nbsp;116.</ref>
}}

'''Wasserstoffperoxid''' (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) ist eine blassblaue, in verdünnter Form farblose, weitgehend stabile Flüssigverbindung aus [[Wasserstoff]] und [[Sauerstoff]]. Es ist etwas [[Viskosität|viskoser]] als [[Wasser]], eine schwache [[Säure]] und gegenüber den meisten Stoffen ein sehr starkes [[Oxidationsmittel]], das als solches heftig mit Substanzen wie etwa [[Kupfer]], [[Messing]], [[Kaliumiodid]] reagiert und somit als starkes [[Bleichmittel|Bleich-]] und [[Desinfektionsmittel]] fungiert.

Im Handel ist Wasserstoffperoxid meist als wässrige Lösung zu beziehen und unterliegt je nach Konzentration variablen Vorschriften.

== Geschichte ==
Wasserstoffperoxid wurde zum ersten Mal 1818 von [[Louis Jacques Thénard]] durch Reaktion von [[Bariumperoxid]] mit [[Salpetersäure]] hergestellt.<ref>Louis Jacques Thénard in: ''Annales de chimie et de physique.'' 8, 1818, S.&nbsp;308.</ref> Das Verfahren wurde zunächst durch den Einsatz von [[Salzsäure]], dann von [[Schwefelsäure]] verbessert. Letzteres eignet sich besonders gut, da das Nebenprodukt [[Bariumsulfat]] dabei ausfällt. Thénards Verfahren wurde vom Ende des 19. Jahrhunderts bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts benutzt.<ref>Craig W. Jones: [http://www.rsc.org/publishing/ebooks/1999/9780854045365.asp ''Applications of Hydrogen Peroxide and Derivatives.''] Royal Society of Chemistry, Cambridge 1999, ISBN 978-1-84755-013-2.</ref>

Lange Zeit glaubte man, dass reines Wasserstoffperoxid instabil sei, da Versuche, es vom bei der Herstellung anfallenden Wasser zu trennen, scheiterten. Dies war der Tatsache geschuldet, dass Festkörperspuren und Schwermetallionen zu einem katalytischen Abbau oder gar zu einer Explosion führen. Absolut reines Wasserstoffperoxid wurde erstmals 1894 von [[Richard Wolffenstein (Chemiker)|Richard Wolffenstein]] per [[Vakuumdestillation]] gewonnen.<ref>{{Literatur |Autor=[[Richard Wolffenstein (Chemiker)|Richard Wolffenstein]] |Titel=Concentration und Destillation von Wasserstoffsuperoxyd |Sammelwerk=Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft |Band=27 |Nummer=3 |Datum=1894 |Seiten=3307–3312 |DOI=10.1002/cber.189402703127}}</ref>

== Gewinnung und Herstellung ==
Früher wurde Wasserstoffperoxid hauptsächlich durch [[Elektrolyse]] von [[Schwefelsäure]] hergestellt. Dabei bildet sich [[Peroxodischwefelsäure]], die dann wieder zu Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid [[Hydrolyse|hydrolysiert]] wird.
# <math>\mathrm{ \ 2 \ SO_4^{2-} \longrightarrow S_2O_8^{2-} + 2 \ e^-}</math>
# <math>\mathrm{ \ S_2O_8^{2-} + 2 \ H_2O \longrightarrow H_2O_2 + 2 \ HSO_4^-}</math>

Heute wird Wasserstoffperoxid technisch durch das [[Anthrachinon-Verfahren]] hergestellt. Dazu wird ein 2-Alkylanthrachinon, beispielsweise [[2-Ethylanthrachinon]] - mit [[Wasserstoff]] katalytisch zu einem 2-Alkylanthrahydrochinon [[katalytische Hydrierung|hydriert]]. Nach der Entfernung des Katalysators wird mit [[Sauerstoff|Luftsauerstoff]] unter quantitativer Bildung von Wasserstoffperoxid das Hydrochinon wieder zum Anthrachinon [[Oxidation|oxidiert]]. Nach der [[Extraktion (Trennverfahren)|Extraktion]] des Wasserstoffperoxids mit Wasser wird das Anthrachinon wieder in den Kreislauf zurückgeführt und erneut hydriert.<ref>{{Literatur |Autor=Gustaaf Goor, Jürgen Glenneberg, Sylvia Jacobi, Jal Dadabhoy, Elize Candido |Titel=[[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]] |Verlag=John Wiley & Sons, Ltd|Datum=2019 |ISBN=978-3-527-30673-2 |Kapitel=Hydrogen Peroxide |Seiten=1–40 |DOI=10.1002/14356007.a13_443.pub3}}</ref>

:[[Datei:Anthrachinonverfahren.svg|rahmenlos|hochkant=2.0|Herstellung von Wasserstoffperoxid nach dem Anthrachinonverfahren]]

Die Bruttogleichung lautet:

: <math>\mathrm{H_2 + O_2 \longrightarrow H_2O_2}</math>

Im Labormaßstab wird Wasserstoffperoxid auch bei der Behandlung von [[Peroxid]]en mit [[Säuren]] hergestellt. Ein historisch wichtiges [[Reagens]] ist [[Bariumperoxid]], das in einer [[Schwefelsäure|schwefelsauren]] [[Lösung (Chemie)|Lösung]] zu Wasserstoffperoxid und [[Bariumsulfat]] reagiert.
:<math>\mathrm{BaO_2 + 2 \ H_3O^+ + SO_4^{2-} \longrightarrow H_2O_2 + BaSO_4 + 2\ H_2O}</math>

Die molaren [[Standardbildungsenthalpie]]n betragen:
* Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub> gas</sub>: −136,11 kJ/mol
* Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub> liq</sub>: −188 kJ/mol
* Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub> sol</sub>: −200 kJ/mol

== Eigenschaften ==
[[Datei:Phase diagram hydrogen peroxide water.svg|mini|hochkant=1.5|Binäres Fest-flüssig-Phasendiagramm]]
=== Physikalische Eigenschaften ===
Die Verbindung ist mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar. Obwohl die Schmelzpunkte der reinen Komponenten relativ ähnlich sind, werden in Mischungen signifikant niedrigere Schmelzpunkte beobachtet. Dabei wird ein definiert bei −52,1&nbsp;°C schmelzendes Dihydrat (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O) gefunden.<ref name="Foley">{{CanJChem |Autor=Foley, W.T.; Giguere, P.A. |Titel=Hydrogen peroxide and its analogues II. Phase equilibrium in the system hydrogen peroxide-water |Jahr=1959 |Volume=29 |Issue= |Seiten=123–132 |doi=10.1139/v51-016 }}</ref> Dieses bildet mit den Reinstoffkomponenten zwei [[Eutektikum|Eutektika]] bei einem Wasserstoffperoxidgehalt von 452&nbsp;g/kg mit −52,4&nbsp;°C und von 612&nbsp;g/kg mit −56,5&nbsp;°C.<ref name="Foley" /> Wasserstoffperoxid und Wasser bilden kein [[azeotrop]] siedendes Gemisch.<ref name="Ullmann">Goor, G.; Glenneberg, J.; Jacobi, S.; Dadabhoy, J.; Candido, E.: ''Hydrogen peroxide'' in [[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry]], 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, {{DOI|10.1002/14356007.a13_443.pub3}}.</ref>

Das H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-[[Molekül]] ist hinsichtlich der beiden O–O–H-Ebenen gewinkelt ([[Diederwinkel]] = 90,2 ±0,6°).<ref name="Busing">Busing, W.R.; Levy, H.A.: ''Crystal and Molecular Structure of Hydrogen Peroxide: A Neutron‐Diffraction Study'' in [[J. Chem. Phys.]] 42 (1965) 3054–3059, [[doi:10.1063/1.1696379]].</ref> Die O–O-[[Bindungslänge]] beträgt 145,3 ±0,7&nbsp;pm, die O–H-Bindungslänge 99,8 ±0,5&nbsp;pm sowie der O–O–H-Bindungswinkel 102,7 ±0,3°.<ref name="Busing" /> In flüssiger Phase werden wie beim Wasser [[Wasserstoffbrückenbindung|Wasserstoffbrücken]] gebildet. Die gewinkelte Struktur und geänderte Wasserstoffbrückenstruktur führt zu einer im Vergleich zu Wasser wesentlich höheren Dichte und etwas höheren Viskosität.

{| class="wikitable left" style="text-align:center;"
|+ class="hintergrundfarbe6" | Physikalische Eigenschaften von wässrigen Wasserstoffperoxidlösungen<ref name="Ullmann" />
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-[[Massenanteil]] (g/kg)
|   || 0 || 100 || 200 || 350 || 500 || 700 || 900 || 1000
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | [[Schmelzpunkt]] (in °C)
|   || 0 || −6<ref name="Foley" /> || −14<ref name="Foley" /> || −33 || −52,2 || −40,3 || −11,9 || −0,46
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | [[Siedepunkt]] (in °C, 101,3 kPa)
|   || 100 || 101,7<ref name="GESTIS3">{{GESTIS|Name=Wasserstoffperoxid (<35 %)|ZVG=536372|CAS=7722-84-1|Abruf=2020-04-29}}</ref> || 103,6<ref name="GESTIS3" /> || 107,9 || 113,8 || 125,5 || 141,3 || 150,2
|-
| rowspan="3" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | [[Dichte]] (in g·cm<sup>−3</sup>)
| {{0}}0 °C || 0,9998 || || || 1,1441 || 1,2110 || 1,3071 || 1,4136 || 1,4700
|-
| 20 °C || 0,9980 ||1,03<ref name="GESTIS3" /> || 1,07<ref name="GESTIS3" /> || 1,1312 || 1,1953 || 1,2886 || 1,3920 || 1,4500
|-
| 25 °C || 0,9971 || || || 1,1282 || 1,1914 || 1,2839 || 1,3867 || 1,4425
|-
| rowspan="3" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | [[Dampfdruck]] (in hPa)
| 20 °C || 23<ref name="GESTIS4">{{GESTIS|Name=Wasser|ZVG=1140|CAS=7732-18-5|Abruf=2020-04-29}}</ref> || || || 17<ref name="GESTIS2">{{GESTIS|Name=Wasserstoffperoxid (<50 %)|ZVG=536373|CAS=7722-84-1|Abruf=2019-11-20}}</ref> ||  || 8<ref name="GESTIS" /> ||  || 1,9<ref name="GESTIS" />
|-
| 30 °C || 42<ref name="GESTIS4" /> || || || 30,7<ref name="GESTIS2">{{GESTIS|Name=Wasserstoffperoxid (<50 %)|ZVG=536373|CAS=7722-84-1|Abruf=2019-11-20}}</ref> ||  || 14,7<ref name="GESTIS" /> || 6,67<ref name="GESTIS" /> || 3,9<ref name="GESTIS" />
|-
| 50 °C || 123<ref name="GESTIS4" /> || ||  ||  ||  ||  ||  || 13,2<ref name="GESTIS" />
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | Spezifische [[Wärmekapazität]] (in J·K<sup>−1</sup>·g<sup>−1</sup>)
| 25 °C  || 4,18<ref name="Giguere1">Giguere, P.A.; Carmichael, J.L.: ''Heat Capacities for the Water-Hydrogen Peroxide System between 25° and 60&nbsp;°C.'' in [[J. Chem. Eng. Data]] 7 (1962) 526–527, [[doi:10.1021/je60015a024]].</ref> || 3,96<ref name="Giguere1" /> || 3,78<ref name="Giguere1" /> || 3,57<ref name="Giguere1" /> || 3,35<ref name="Giguere1" /> || 3,06<ref name="Giguere1" /> || 2,77<ref name="Giguere1" /> || 2,62<ref name="Giguere1" />
|-
| rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | [[Viskosität]] (in mPa·s)
| {{0}}0 °C || 1,792{{0}} || || || 1,82{{0|00}} || 1,87{{0|00}} || 1,93{{0|00}} || 1,88{{0|00}} || 1,819{{0}}
|-
| 20 °C || 1,002{{0}} || || || 1,11{{0|00}}  || 1,17{{0|00}} || 1,23{{0|00}} || 1,26{{0|00}} || 1,249{{0}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | [[Brechungsindex]] (<math>n_D^{20}</math>)
|   || 1,3330 || || || 1,3563 || 1,3672 || 1,3827 || 1,3995 || 1,4084
|}

Wasserstoffperoxid ist eine sehr schwache Säure. In Wasser stellt sich das folgende Gleichgewicht ein:
:<math>\mathrm{ H_2O_2 + H_2O \rightleftharpoons \  H_3O^+ + HO_2^-}</math>
Die Säurekonstante beträgt K<sub>S</sub> = 1,6·10<sup>−12</sup> bzw. pK<sub>S</sub> = 11,8.<ref>L. Kolditz: ''Anorganische Chemie'', VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1983, S.&nbsp;459.</ref>

=== Chemische Eigenschaften ===
Wasserstoffperoxid ist ein starkes Oxidationsmittel. Es neigt außerdem dazu, in Wasser und Sauerstoff zu zerfallen. Insbesondere bei hochkonzentrierten Lösungen und bei Kontakt mit Metalloberflächen beziehungsweise in der Gegenwart von Metallsalzen und Oxiden kann eine spontane Zersetzung erfolgen. Dabei entstehen als Reaktionsprodukte nur Wasser und Sauerstoff. Die Zerfallsreaktion verläuft mit einer [[Reaktionsenthalpie]] von −98,20&nbsp;kJ·mol<sup>−1</sup> bzw. −2887&nbsp;kJ·kg<sup>−1</sup> stark exotherm.<ref name="Römpp">{{RömppOnline |ID=RD-23-00389 |Name=Wasserstoffperoxid |Abruf=2012-07-01}}</ref> Zudem wird mit 329 l·kg<sup>−1</sup> Wasserstoffperoxid eine erhebliche Gasmenge freigesetzt:
: <math>\mathrm{2 \ H_2O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O + O_2}</math>
: <small>Disproportionierung zweier Moleküle Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff.</small>

Die spezifischen Zersetzungswärmen relativieren sich mit zunehmender Verdünnung, wobei ein praktisch linearer Zusammenhang mit der Wasserstoffperoxidkonzentration besteht.<ref name="Giguere" />

{| class="wikitable left" style="text-align:center;"
|+ class="hintergrundfarbe6" | Zersetzung von Wasserstoffperoxidlösungen<ref name="Giguere">Giguere, P.A.; Morisette, B.G.; Olmos, A.W.; Knop, O.:''Hydrogen peroxide and its Analogues VII. Calorimetric Properties of the Systems H2O-H2O2 and D2O-D2O2'' in [[Can. J. Chem.]] 33 (1955) 804–820, [[doi:10.1139/v55-098]], [https://www.nrcresearchpress.com/doi/pdf/10.1139/v55-098 pdf].</ref>
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-[[Massenanteil]] (g/kg)
| 0 || 100 || 200 || 300 || 400 || 500 || 600 || 700 || 800 || 900 || 1000
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | Konzentration H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> (in mol·kg<sup>−1</sup>)
| 0 || 2,94 || 5,88 || 8,82 || 11,76 || 14,70 || 17,64 || 20,58 || 23,53 || 26,45 || 29,39
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | Zersetzungswärme (in kJ·kg<sup>−1</sup>)
| 0 || 281,2 || 557,8 || 838,2 || 1118,6 || 1402,1 || 1691,1 || 1982,4 || 2275,3 || 2596,4 || 2884,7
|-
| class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left" | Gasfreisetzung (in l·kg<sup>−1</sup>)
| 0 || 32,9 || 65,8 || 98,7 || 131,7 || 164,6 || 197,5 || 230,4 || 263,3 || 296,2 || 329,1
|}

Diese Zersetzungsreaktion wird unter anderem durch Schwermetallionen, I<sup>−</sup>- und OH<sup>−</sup>-Ionen katalysiert. Daher werden H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-Lösungen im Handel mit Stabilisatoren (unter anderem dem [[Antioxidans]] [[Phosphorsäure]]) versetzt.<ref>Eberhard Schweda: Jander / Blasius, Anorganische Chemie I, 17. Auflage, 2012, S. 202.</ref> Schwer abzutrennende oder störende Nebenprodukte fallen nicht an, was seine Anwendung im Labor vereinfacht.

Abhängig von der Lage beider Redox-Potentiale kann H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> auch als [[Reduktionsmittel]] wirken, so wird im Sauren das Mn<sup>VII</sup> (im [[Kaliumpermanganat]]) reduziert.<ref>[[Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie]] 91.–100. Auflage 1985 [[Verlag Walter de Gruyter|de Gruyter-Verlag]] S. 468</ref>

Wasserstoffperoxid ist eine sehr schwache [[Säuren|Säure]]; seine anorganischen Salze und organischen Ester sind die Hydroperoxide und [[Peroxid]]e.

== Biologische Eigenschaften (Physiologie) ==

[[Datei:Charakteristische Brandwunde von Wasserstoffperoxid H2O2.jpg|mini|Wasserstoffperoxid verursacht charakteristische Wunden, die verzögert sichtbar werden und allmählich stechende Schmerzen verursachen.]]

Wasserstoffperoxid wirkt bereits in geringen Konzentrationen [[Ätzende Stoffe|ätzend]], besonders als [[Dampf]]. Falls man Wasserstoffperoxid auf die Haut bekommt, sollte man die Stelle mit Wasser gut spülen (Verdünnung) oder das Wasserstoffperoxid zumindest sofort von der Haut entfernen. Dringt es in die Haut ein, so zersetzt es sich dort rasch.

Allgemein wirkt Wasserstoffperoxid [[zytotoxisch]] und durch seine starke [[Toxisch|Toxizität]] gegenüber vielen [[Prokaryoten|prokaryotischen]] Kleinstlebewesen [[Desinfektion|desinfizierend]].

Wasserstoffperoxid entsteht bei zahlreichen [[Biochemie|biochemischen]] Prozessen. Im biologischen Kreislauf entsteht es durch die oxidative [[Metabolisierung]] von Zucker. Der Organismus schützt sich gegen seine toxische Wirkung mittels [[Enzym]]en – [[Katalase]]n, [[Peroxidase]]n –, die es wieder zum ungiftigen O<sub>2</sub> und H<sub>2</sub>O zersetzen.

Zudem stellt Wasserstoffperoxid ein [[Signalmolekül]] für die Induktion der [[Pflanzliche Abwehr von Pathogenen|pflanzlichen Abwehr von Pathogenen]] dar (Aspekt der [[Zytotoxisch|Zytotoxizität]]).

=== Graufärbung von Haaren im Alter ===
Deutsche und britische Forscher gaben in einer Studie im März 2009 bekannt, dass die „[[Haarfarbe (Pigment)#Grau|Graufärbung]]“ (eigentlich Weißfärbung) von [[Haar]]en im Alter Folge eines geringeren Abbaus von Wasserstoffperoxid in den Haaren ist. Man konnte im Laborversuch zeigen, dass Wasserstoffperoxid die Funktion des Enzyms [[Tyrosinase]] behindert, das für die [[Melanin#Melanin beim Menschen|Melaninproduktion]] benötigt wird. Dies geschieht durch Oxidation der in der Tyrosinase enthaltenen Aminosäure [[Methionin]].<ref>J. M. Wood u.&nbsp;a.: ''Senile hair graying: H2O2-mediated oxidative stress affects human hair color by blunting methionine sulfoxide repair.'' In: ''[[The FASEB Journal]].'' 23, Nr.&nbsp;7, S.&nbsp;2065–2075, [[doi:10.1096/fj.08-125435]].</ref>

== Verwendung ==
Wasserstoffperoxid als starkes Oxidationsmittel eignet sich dazu, als Sauerstoffträger für auf Verbrennung basierende Sprengstoffe zu dienen. Daher sind bei Konzentrationen ab 120&nbsp;g/kg in der [[Europäische Union|EU]] die Abgabe, der Besitz, die Verwendung und die Verbringung durch Personen, die nicht zu beruflichen oder gewerblichen Zwecken handeln, verboten und nur bis 349&nbsp;g/kg genehmigungsfähig.<ref name="euv">Art. 4 {{EU-Verordnung|2013|98|titel=des Europäischen Parlaments und des Rates vom 15.&nbsp;Januar 2013 über die Vermarktung und Verwendung von Ausgangsstoffen für Explosivstoffe}} bis 1. Februar 2021, seither {{EU-Verordnung|2019|1148|titel=des Europäischen Parlaments und des Rates vom 20. Juni 2019 über die Vermarktung und Verwendung von Ausgangsstoffen für Explosivstoffe}}</ref> Für den Industriebedarf gibt es wässrige Lösungen mit Konzentrationen von bis zu 70 % H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. Hochkonzentrierte [[Lösung (Chemie)|Lösungen]] von Wasserstoffperoxid können sich spontan unter [[Explosion]] zersetzen, wobei viele Schwermetalle als Katalysatoren wirken und Beimischungen von organischen Lösungsmitteln zu einer Schlagempfindlichkeit führen.<ref name="United States. Advisory Panel on Fuels and Lubricants">{{Literatur| Autor=United States. Advisory Panel on Fuels and Lubricants | Titel=The Handling and Storage of Liquid Propellants | Verlag=Office of the Director of Defense Research and Engineering | ISBN= | Datum=1963 | Online={{Google Buch | BuchID=JZpTAAAAMAAJ | Seite= }} | Seiten= }}</ref>

=== Bleichmittel ===
[[Datei:Zellstoff 200 fach Polfilter.jpg|mini|[[Zellstoff]] kann mit Wasserstoffperoxid gebleicht werden]]
Wasserstoffperoxid ist ein [[Bleichmittel]]. Weltweit die häufigste Anwendung ist das Bleichen von [[Zellstoff]]. Zellstoff wird aus [[Holz]] gewonnen, und das enthaltene [[Lignin]] gibt dem Zellstoff einen [[Farbstich|Gilbton]], der bei der Hauptverwendung von Zellstoff für [[Papier]] und Papiererzeugnisse als störend empfunden wird.

Im [[Handwerk]] werden Hölzer bei der [[Restaurierung]] oder der [[Renovierung]] mit Wasserstoffperoxid gebleicht und dadurch aufgehellt.

Es kommt beim [[Haarfärbung#Blondieren|Blondieren]] sowie [[Färben]], Tönen und Intensivtönen und zur Fixierung dauerhafter Umformungen ([[Dauerwelle]] und Volumenwelle) sowie zum Fixieren permanenter Glättung von [[Haar]]en zum Einsatz. Ein sehr heller, künstlicher Blondton wird daher „wasserstoffblond“ genannt. Noch deutlicher wird der Zusammenhang in der englischen Bezeichnung ''peroxide blonde''.

In der [[Zahnmedizin]] wird es in unterschiedlichen Konzentrationen zur [[Zahnaufhellung]] verwendet.

Häufig wird es als an [[Carbamid]] gebundenes Peroxid eingesetzt.

Wasserstoffperoxid und wasserstoffperoxidhaltige Bleichmittel, wie etwa ein [[Peroxyessigsäure]]-Wasserstoffperoxid-Gemisch, werden in der [[Werbesprache]] auch mit dem [[Kunstwort]] „Aktiv-Sauerstoff“ bezeichnet. Außer dem Wasserstoffperoxid kommen für Bleichzwecke auch andere [[Peroxide]] in Frage, die beim Zutritt von [[Wasser]] zerfallen und den aktiven atomaren [[Sauerstoff]] abgeben.

Auch bei der [[Taxidermie|Tierpräparation]] wird es verwendet, um bei Tierschädeln den [[Knochen]] weiß zu bleichen. Die hierfür erforderlichen Konzentrationen erfordern entweder ein Gewerbe (Berufsjäger) oder eine Genehmigung nach Art. 5 Abs. 3 der EU-Verordnung.

=== Wasseraufbereitung ===
==== Trinkwasser ====
Bei der Einwirkung von UV-Strahlen auf Wasserstoffperoxid wird das [[Hydroxyl-Radikal]], ein wesentlich stärkeres Oxidationsmittel als das Peroxid selbst, gebildet. Nachfolgend die Gleichung für die Bildung:
:<math>\mathrm{HOOH \ \xrightarrow{UV-Licht}\ 2 \ {\cdot}OH }</math>
Diese starke Oxidationswirkung wird in der Wasseraufbereitung zum Abbau organischer Verunreinigungen verwendet. Als Beispiel das sogenannte ''UVOX''-Verfahren (''UV''-Licht und ''OX''idation), mit dem das [[Herbizid]] [[Atrazin]] und sein Abbauprodukt ''Desethylatrazin'' oder auch andere toxische Inhaltsstoffe aus dem Trinkwasser sicher entfernt werden können.<ref>K. H. Pettinger, B. Wimmer, [[Dietrich Wabner|D. Wabner]]: ''Atrazinentfernung aus Trinkwasser durch UV-aktiviertes Wasserstoffperoxid.'' In: ''Das Gas- und Wasserfach. Ausgabe Wasser, Abwasser.'' 132, Nr.&nbsp;10, 1991, S.&nbsp;553–557.</ref> Durch diese „nasse Verbrennung“ des Atrazin werden nur Abbauprodukte wie [[Wasser]], [[Sauerstoff]], [[Kohlenstoffdioxid]] und [[Stickstoff]] gebildet, und es tritt keine zusätzliche Aufsalzung des Wassers auf. Zudem ersetzt diese Methode die Verwendung von [[Aktivkohle]], die deutlich kostenintensiver ist.

==== Kühlwasser ====
Wasserstoffperoxid wird auch Kühlkreisläufen zugesetzt, um ein Verkeimen, u. a. mit [[Legionellen]], zu verhindern. Dazu wird dem Kühlwasser in periodischen Zeitabständen höherprozentiges (maximal 349&nbsp;g/kg) Wasserstoffperoxid automatisch dosiert zugesetzt.

=== Desinfektion und Sterilisation ===
Eine 3-prozentige Lösung Wasserstoffperoxid wird zur [[Desinfektion]], auch im Haushaltsbereich, eingesetzt. Einsatzbeispiele sind Mund- und Rachenraum (zur [[Mundspülung]] wird es auf 0,3 % verdünnt), die [[Zahnmedizin]], die Desinfektion von [[Kontaktlinse]]n in Reinigern, die Entkeimung von Packstoffen oder die [[Händedesinfektion|Desinfektion der Hände]] in Krankheitsfällen. Demgemäß kommt es in Gesichtscremes zum Einsatz: zur Reinigung der Poren und der Bekämpfung von Pickeln und Hautverunreinigungen. Auch bei der Reinigung von industriellen Abwässern und in der Schwimmbadtechnik erfolgt damit die Desinfektion des Wassers.

Die 35-prozentige Lösung von Wasserstoffperoxid wird in der [[Lebensmittelindustrie]] in [[aseptisch]]en Abfüllanlagen zur [[Sterilisation]] von [[Polyethylenterephthalat|PET]]-Flaschen, Kunststoffbehältern und den typischen mehrschichtigen Kartonverpackungen verwendet. Zahlreiche Lebensmittel (Getränke, [[Milch]], Milchprodukte, Soßen, Suppen) werden heute zur besseren Haltbarkeit und Produktqualität in Kartons, Becher, Flaschen und Folien aseptisch abgepackt. Dabei wird das Verpackungsmaterial mit 35-prozentigem Wasserstoffperoxid desinfiziert, bevor das jeweilige Lebensmittel eingefüllt wird.

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist der Einsatz von gasförmigem H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> zur Reinraumdekontamination. Dazu wird eine üblicherweise 35-prozentige Lösung in einem speziellen Apparat verdampft und in den zu dekontaminierenden Bereich (Raum, Kammer usw.) geblasen.

Die hohe bakterizide Wirkung von H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, die Umweltverträglichkeit und die gute technische Realisierbarkeit sind die Gründe für die weite Verbreitung dieses Verfahrens.

Ein anderes Verfahren zur Raumdesinfektion mit Wasserstoffperoxid stellt die Kaltverneblung dar. Dabei wird Wasserstoffperoxid in ein [[Aerosol]] überführt und je nach Konzentration (ab 3 %) nach einem festgelegten Prozesszyklus durch einen Aerosolerzeuger im Raum verteilt. Die Aerosole haben eine Tröpfchengröße von 0,5–40 µm. Die Tröpfchengröße ist abhängig von der eingesetzten Technologie zur Generation der Aerosole. Die Aerosole verteilen sich nach kurzer Zeit gleichmäßig im Raum. Eine geringe Tröpfchengröße wirkt sich positiv auf die Verteilung und die Schwebefähigkeit der Tröpfchen aus. Je nach klimatischen Ausgangsbedingungen des Raumes wird ein Teil der in flüssiger Phase vorliegenden Tröpfchen in die Gasphase überführt. Die dazu notwendige Energie wird der Raumtemperatur entnommen. Der Prozess ist identisch zur adiabaten Befeuchtung. Das Medium durchmischt sich mit dem Medium Luft und bewirkt bei fachgerechter Anwendung eine holotische Desinfektion. Die Apparatur (Generator) zur Verneblung sowie das spezielle Verfahren müssen im Vorfeld zur Wirksamkeit validiert werden. Darüber hinaus ist diese auf Basis vorliegender Normung auf Wirksamkeit zu überprüfen. Hierbei wird das System aus Desinfektionsprodukt und Aerosolerzeuger in einem Labor auf seine Wirksamkeit getestet.

Für den Spezialfall SARS-CoV-2/COVID-19 kommt eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2020 über Wasserstoffperoxid (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>)-Mundspülungen zu dem Schluss, dass diese keinen Einfluss auf die viruzide Aktivität haben, und empfiehlt, dass „Zahnpflegeprotokolle während der COVID-19-Pandemie überarbeitet werden sollten.“<ref>{{Literatur |Autor=K.L. Ortega, B.O. Rech, G.L.C. El Haje, C.B. Gallo, M. Pérez-Sayáns |Titel=Do hydrogen peroxide mouthwashes have a virucidal effect? A systematic review |Sammelwerk=Journal of Hospital Infection |Band=106 |Nummer=4 |Datum=2020-12 |Seiten=657–662 |DOI=10.1016/j.jhin.2020.10.003 |PMC=7548555 |PMID=33058941}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.medizin-transparent.at/wasserstoffperoxid-gurgeln/ |titel=Unbelegt: Wasserstoffperoxid gurgeln gegen Coronavirus |sprache=de-DE |abruf=2021-07-13}}</ref>

=== Sauerstoffzuführung ===
Wasserstoffperoxid kann in [[Aquaristik|Aquarien]] zum Zuführen von Sauerstoff benutzt werden. Die Sauerstofferzeugung geschieht in einem [[Oxidator (Aquaristik)|Oxidator]]. Dazu wird in einem Gefäß im Aquarium Wasserstoffperoxid mit Hilfe eines [[Katalysator]]s in Wasser und [[Reaktive Sauerstoffspezies|Sauerstoffradikale]] gespalten.

=== Gegen Schimmelbefall ===
Bei der Innenrenovierung kann [[Schimmelpilz]]&shy;befall mit Wasserstoffperoxid bekämpft werden. Dabei wirkt es [[Desinfektionsmittel|desinfizierend]] sowohl gegen die biologisch aktiven Pilzzellen – als [[Fungizid]] – als auch gegen die „[[Konidie]]n“ genannten [[Spore]]n der Schimmelpilze.

Durch die [[Bleichmittel|bleichende]] Wirkung entfernt es auch „optisch“ die Rückstände des Schimmelbelags von porösen Untergründen. Wasserstoffperoxid hat gegenüber [[Ethanol|Alkohol]] oder [[Chlorbleichlauge]] einige Vorteile, da es im Gegensatz zu Alkohol unbrennbar ist, bleichende Wirkung hat und im Gegensatz zu Chlorbleichlauge keine chlorierten Nebenprodukte hinterlässt.

=== Medizin ===
In der [[Zahnmedizin]] wird H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> als dreiprozentige wässrige Lösung zur lokalen Desinfektion des Zahngewebes und zur Blutstillung bei kleineren Eingriffen verwendet. In der [[Medizin]] und [[Notfallmedizin]] kann die [[Substanz]] zur [[Desinfektion]] von Oberflächen, Instrumenten, [[Haut]] und [[Schleimhaut]] verwendet werden. Bei der Reinigung von [[Wunde]]n kommt Wasserstoffperoxid heutzutage zwar noch vereinzelt zum Einsatz, hat aber seine traditionell bedingte Bedeutung inzwischen verloren, denn es wird innerhalb der Wunde bei Kontakt mit roten Blutkörperchen unter Aufschäumen schnell inaktiviert und entfaltet daher seine Wirkung nur kurz.<ref>Vasel-Biergans, Probst: ''Wundversorgung für die Pflege'', wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart (2011), Stuttgart 2. Aufl., S.&nbsp;157.</ref>

Seit geraumer Zeit wird ein Verfahren zum Sterilisieren von bestimmten Medizinprodukten und chirurgischen Instrumenten angewandt, in dem H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> als Prozesschemikalie Verwendung findet (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-Plasmaverfahren). Besonders bei thermolabilen Produkten bringt es Vorteile gegenüber der Dampfsterilisation. Es kann z.&nbsp;B. im [[Vakuum]] bei Raumtemperatur verdampft und zusätzlich [[Ionisator|ionisiert]] werden.<ref>[http://dipbt.bundestag.de/dip21/btd/13/010/1301049.asc Deutscher Bundestag – Drucksache 13/1049 vom 4. April 1995]</ref>

Zudem wird H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> zur Desinfektion von [[Piercing]]s verwendet. Dort soll es die betroffene Stelle desinfizieren und eine mögliche Blutung gerinnen lassen, wodurch ein schnellerer Heilprozess eintreten soll.

=== Landwirtschaft ===
In der [[Landwirtschaft]] wird Wasserstoffperoxid zur [[Desinfektion]] in Gewächshäusern und zur [[Sauerstoff]]anreicherung in Nährlösungen von Hydrokulturen benutzt.
Wasserstoffperoxid wird auch zur Desinfektion von Tränkeleitungssystemen oder Stalleinrichtungen zum Beispiel in der Schweinehaltung verwendet.

=== Biologie ===
Für die Bestimmung von [[Bakterien]]kulturen wird der Katalase-Test mit dreiprozentiger Wasserstoffperoxidlösung durchgeführt. Die meisten [[aeroben]] und fakultativ [[anaerob]]en Bakterien wie auch Pilze haben das Enzym [[Katalase]], das imstande ist, das für die Zellen giftige H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> zu spalten.

Experimentell wird Wasserstoffperoxid in der Biologie zur Herbeiführung des [[Programmierter Zelltod|programmierten Zelltodes]] von isolierten [[Eukaryoten|eukaryotischen Zellen]] genutzt.

=== Forensik ===
Wasserstoffperoxid wurde in der [[Forensik]] zum Nachweis von [[Blut]] verwendet. [[Louis Jacques Thénard]] entdeckte 1818, dass [[Hämoglobin]] Wasserstoffperoxid zersetzt. [[Christian Friedrich Schönbein]] entwickelte daraus 1863 einen Test auf Blut. Heute wird jedoch der empfindlichere [[Kastle-Meyer-Test]] zum Nachweis von Blut verwendet.

Bei der Obduktion stark fäulnisveränderter Leichen kann Wasserstoffperoxid-Lösung eingesetzt werden, um durch Hautveränderungen unkenntlich gewordene Tatöwierungen wieder sichtbar zu machen. Dies kann bei der Identifikation von Bedeutung sein.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.instagram.com/s/aGlnaGxpZ2h0OjE3OTU2NzA0NTg2NTE5NDM1?story_media_id=2693971635559476123_46685812270 |titel=Story aus dem Sektionssaal der Charité Berlin |abruf=2022-07-27}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://akzente.giz.de/de/einem-leben-auf-der-spur |titel=Einem Leben auf der Spur |sprache=de |abruf=2023-12-12}}</ref>

=== Ätzmittel ===
In der [[Mikroelektronik]] benutzt man das Gemisch von [[Schwefelsäure]] und Wasserstoffperoxid – „[[Piranha-Lösung|Piranha]]“ genannt – zur Reinigung der Oberfläche von [[Wafer]]n und zur Erzeugung einer dünnen, etwa drei bis vier Nanometer dicken hydrophilen Oxidschicht auf den Wafern. Heutzutage ist die Bezeichnung „SPM“ (Sulfuric Peroxide Mixture) geläufiger. Die Hauptanwendung ist das Entfernen von [[Fotolack]]en auf Wafern.

Bei der Herstellung von gedruckten [[Leiterplatte]]n (Platinen) werden konzentrierte Wasserstoffperoxid-haltige Kupferchlorid-Ätzbäder zum Entfernen des [[Kupfer]]s verwendet:

: <math>\mathrm{Cu + CuCl_2 \longrightarrow 2 \ CuCl}</math>.
: <small>Elementares [[Kupfer]] reagiert mit [[Kupfer(II)-chlorid]] zu [[Kupfer(I)-chlorid]]. Es handelt sich hierbei um eine [[Komproportionierung]].</small>

Zur Regeneration der Kupferchlorid-Ätzbäder wird Wasserstoffperoxid zusammen mit Salzsäure eingesetzt:

:<chem>2CuCl \ + 2Cl^{-}_{(aq)} \ + 2H3O^{+}_{(aq)} \ + H2O2 -> 2CuCl2 + 4 H2O

  </chem>.
: <small>Durch Reaktion des Kupfer(I)-chlorid mit Wasserstoffperoxid und Salzsäure wird das Kupfer(II)-chlorid regeneriert. Das Kupferatom wird dabei [[Oxidation|oxidiert]].</small>

Dabei werden die Wasserstoffperoxid- und Salzsäurezugabe über das Redoxpotential gesteuert; die hier verwendeten Fotolacke sind stabil gegen Wasserstoffperoxid.

=== Raketen-/Torpedotriebwerke ===
Als Sauerstofflieferant wird H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> durch Zersetzung (vorzugsweise über [[Mangandioxid|Braunstein]]) in U-Booten eingesetzt. In konzentrierter Form kam es bei [[Raketenantrieb]]en und der [[Messerschmitt Me 163]] zum Einsatz<ref name="Botho Stüwe">{{Literatur| Autor=Botho Stüwe| Titel=Peenemünde West | Verlag=Bechtermünz Verlag | ISBN=3-8289-0294-4 | Datum=1998|  Seiten=138-255 }}</ref>, außerdem zur [[Dampferzeuger|Dampferzeugung]] für [[U-Boot]]-Antriebe ([[Walter-U-Boot]]).<ref name="Armin Dadieu, Ralf Damm, Eckart W. Schmidt">{{Literatur| Autor=Armin Dadieu, Ralf Damm, Eckart W. Schmidt | Titel=Raketentreibstoffe | Verlag=Springer Vienna | ISBN=978-3-7091-7132-5 | Datum=2013 | Online={{Google Buch | BuchID=iFiGBwAAQBAJ | Seite=673 }} | Seiten=386, 673 }}</ref>

In britischen [[Rakete]]n (z.&nbsp;B. [[Black Arrow (Rakete)|Black Arrow]]) wurde 85-prozentiges Wasserstoffperoxid als bei Normaltemperatur flüssiger Sauerstoffträger benutzt und mit [[Kerosin]] verbrannt. Für den Antrieb der [[Turbopumpe (Raketentechnik)|Turbopumpen]] wurde Wasserstoffperoxid („T-Stoff“) durch katalytische Zersetzung (Verdampfung) mittels [[Kaliumpermanganat]] („Z-Stoff“) im [[Aggregat 4]] und seit 1957 im Triebwerk [[RD-107]] der sowjetischen [[R-7]] sowie deren Nachfolger [[Sojus (Rakete)|Sojus]] eingesetzt.<ref name="Stephen D. Heister, William E. Anderson, Timothée L. Pourpoint, Joe Cassady, R. Joseph Cassady">{{Literatur| Autor=Stephen D. Heister, William E. Anderson, Timothée L. Pourpoint, Joe Cassady, R. Joseph Cassady | Titel=Rocket Propulsion | Verlag=Cambridge University Press | ISBN=978-1-108-42227-7 | Datum=2019 | Online={{Google Buch | BuchID=V96CDwAAQBAJ | Seite=363 }} | Seiten=363 }}</ref><ref name="Martin J. L. Turner">{{Literatur| Autor=Martin J. L. Turner | Titel=Rocket and Spacecraft Propulsion | Verlag=Springer Berlin Heidelberg | ISBN=978-3-540-69203-4 | Datum=2008 | Online={{Google Buch | BuchID=xBYYasVPpvAC | Seite=312 }} | Seiten=312 }}</ref>  Bei geringem Wassergehalt steigt der Wirkungsgrad an.<ref>{{Internetquelle |url=https://corporate.evonik.com/de/gruen-ins-all-98673.html |titel=GRÜN INS ALL |hrsg=Evonik |abruf=2024-05-03}}</ref>

Ein derartiges Treibstoffgemisch (85–98 % Wasserstoffperoxid) für Raketen und Torpedos wird im Englischen auch als ''HTP (High Test Peroxide)'' bezeichnet.<ref name="Stephen D. Heister, William E. Anderson, Timothée L. Pourpoint, Joe Cassady, R. Joseph Cassady" />

Wasserstoffperoxid neigt zu unkontrollierter Zersetzung. So starben am 16. Juli 1934 [[Kurt Wahmke]] und zwei Techniker in [[Kummersdorf-Gut|Kummersdorf]] bei der [[Explosion]] eines mit Wasserstoffperoxid betriebenen Triebwerkes. Für den Versuch wurde ein Gemisch aus Wasserstoffperoxid und Ethanol hergestellt, um einen Einkomponenten-Treibstoff zu erhalten. Wahmke hatte aber unwissentlich einen hochbrisanten Flüssigsprengstoff hergestellt, der nach der Zündung des Triebwerks explodierte.<ref>{{Literatur| Autor= | Titel=Raketentriebwerke aus dem deutschen Heereswaffenamt | Verlag=Books on Demand | ISBN=978-3-7578-7309-7 | Datum= | Online={{Google Buch | BuchID=HFjEEAAAQBAJ | Seite=81 }} | Seiten=81 }}</ref> Aufgrund der Gefährlichkeit in Einsatz und Handhabung (Ätzwirkung, unkontrollierte Zersetzung, Explosion bei Verunreinigungen in Tank und Leitungssystem) ist der Gebrauch heute auf Kleinraketentriebwerke (Rekordversuche, Steuertriebwerke) beschränkt.

Die polnische Höhenforschungsrakete ILR-33 Burstyn verwendet als Treibstoff 98%iges Wasserstoffperoxid, welches katalytisch zersetzt wird.<ref>[https://ilot.lukasiewicz.gov.pl/en/ilr-33-rocket-amber-and-the-quercus-2-multispectral-platform-awarded-at-intarg-2018/ ILR-33 rocket “Amber” and the QUERCUS 2 multispectral platform awarded at INTARG 2018]. ilot.lukasiewicz.gov.pl (in Englisch), abgerufen am 3. September 2020</ref>

=== Sprengstoffherstellung ===
Durch die Peroxidgruppe ist die Verbindung energiereich und zerfällt unter Sauerstofffreigabe. Wasserstoffperoxid reagiert in Anwesenheit eines geeigneten [[Katalysator]]s mit [[Aceton]] zu [[Acetonperoxid]], das ein Triaceton-Triperoxid ist und als Sprengstoff mit ''TATP'' bezeichnet wird. Unter Verwendung von Wasserstoffperoxid wird auch der [[Initialsprengstoff]] [[Hexamethylentriperoxiddiamin]] (HMTD) hergestellt.

== Analytik ==
=== Klassische qualitative und quantitative Analytik ===
Diese klassischen Methoden verlieren wegen ihrer geringen Nachweisgrenzen und ihrer Umständlichkeit ihre Bedeutung in der Laborpraxis.

'''Nachweis als blaues Chromperoxid (CrO(O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>)'''

[[Chromtrioxid]] CrO<sub>3</sub> wird im stark sauren Bereich (pH<0) durch Wasserstoffperoxid zum tiefblau gefärbten und etherlöslichen [[Chrom(VI)-peroxid]] umgesetzt. Dazu wird Kaliumdichromat im Reagenzglas mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert und mit etwas Ether überschichtet. Bei Anwesenheit von H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> färbt sich die Etherphase bläulich. Wegen der Verwendung giftiger und karzinogener Chrom(VI)-Verbindungen ist dieser Test heute nur noch von akademischem Interesse.

'''Nachweis als gelbes Peroxotitanyl(IV)-Ion'''

Der Nachweis als ''Titangelb'' (nicht zu verwechseln mit dem gleichnamigen organischen Reagenz) ist sehr empfindlich. Titan(IV)-Ionen reagieren mit Spuren von Wasserstoffperoxid zu intensiv orangegelb gefärbten Peroxotitanyl-Komplexionen.

'''Redox-Titration mit Kaliumpermanganat'''

Die Konzentration von Wasserstoffperoxid in schwefelsaurer wässriger Lösung kann mit Kaliumpermanganat titrimetrisch ermittelt werden. Ist stattdessen Salzsäure vorhanden, wird [[Reinhardt-Zimmermann-Lösung]] hinzugefügt. Der Titration liegt folgende Reaktion zu Grunde:

:<chem>2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H3O+ -> 2 Mn^2+ + 5O2 + 14 H2O </chem>

Der Farbumschlag erfolgt von farblos bis zur schwachen Rosafärbung, die für eine Minute bestehen bleiben sollte. Der Verbrauch von 1 ml KMnO<sub>4</sub>-Lösung (0,02&nbsp;mol/l = 0,1N) entspricht 1,701&nbsp;mg H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. Auf diesem Weg können auch Verbindungen titriert werden, die in schwefelsaurer Lösung H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> abspalten, wie Peroxide, Perborate oder Percarbonate.<ref>Jander/Jahr: ''Maßanalyse'', 15. Auflage, de Gruyter, Berlin 1989, S.&nbsp;168.</ref>

'''Nachweis mit Iodidstärke-Papier'''

Iodid-getränktes und stärkehaltiges Filterpapier zeigt bereits geringe Peroxidmengen durch Blaufärbung an. Hierbei oxidiert das Peroxid das Iodid zu Iod, das wiederum mit Stärke zusammen einen charakteristischen blauen Komplex bildet.

=== Instrumentelle quantitative Analytik ===
==== Optische Methoden ====
'''Photometrie'''

Das Oxidationsvermögen von H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ermöglicht eine Vielzahl von (zum Teil enzymatisch katalysierten) ''chromogenen'' Reaktionen. Dadurch sind photometrische oder reflektometrische Bestimmungen von H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> möglich. Eine der bewährtesten Oxidationsreaktionen ist die „Trinder-Reaktion“ von Phenol mit 4-Amino[[antipyrin]] zu einem violetten Farbstoff. Die Absorbanz ist proportional zur Analytkonzentration und kann bei 510 Nanometer gemessen werden.<ref>P. Trinder: ''Determination of glucose in blood using glucose oxidase with an alternative oxygen acceptor.'' In: ''Annals of Clinical Biochemistry.'' 6, 1969, S.&nbsp;24–27.</ref> Chemische Modifikationen der Reagenzien erlauben auch eine Messung bei Wellenlängen von 550 und 750 Nanometer. Mit dieser Methode konnte eine Nachweisgrenze von 1&nbsp;µmol erzielt werden.<ref>M. Mizoguchi, M. Ishiyama, M. Shiga: ''Water-soluble chromogenic reagent for colorimetric detection of hydrogen peroxide–an alternative to 4-aminoantipyrine working at a long wavelength.'' In: ''Analytical Communications.'' 35, 1998, S.&nbsp;71–74, [[doi:10.1039/a709038b]].</ref>

'''Fluorometrie'''

Eine der wohl wichtigsten Nachweismethoden für Wasserstoffperoxid ist die [[peroxidase]]-katalysierte Oxidation von ''Amplex Red'' durch H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> zu Resorufin. Resorufin zeigt nach Anregung bei 535 Nanometer eine deutliche [[Fluoreszenz]] bei 590 Nanometer, während ''Amplex Red'' nicht fluoresziert. Die Wasserstoffperoxidkonzentration kann so mit einer Nachweisgrenze von 5&nbsp;nmol/l bestimmt werden.<ref>A. Zhu, R. Romero, H.&nbsp;R. Petty: ''A sensitive fluorimetric assay for pyruvate.'' In: ''[[Analytical Biochemistry]].'' 396, Nr.&nbsp;1, 2010, S.&nbsp;146–151, [[doi:10.1016/j.ab.2009.09.017]].</ref>

==== Amperometrische Sensorik ====
Amperometrische Sensoren zum Nachweis von Wasserstoffperoxid sind schon länger bekannt. Das Messprinzip beruht darauf, dass Wasserstoffperoxid an einer [[Arbeitselektrode]] bei einem konstanten [[Elektrostatik#Potential und Spannung|Potential]] entweder kathodisch reduziert oder anodisch oxidiert wird.<ref>Joseph Wang: ''Analytical Electrochemistry.'' 3. Auflage. Wiley-VCH, Hoboken 2006, ISBN 978-0-471-79030-3.</ref> Der resultierende Strom ist dabei proportional zur Konzentration des H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. Das Potential für die kathodische Reduktion liegt meist zwischen −100 und −200&nbsp;mV und das Potentialfenster für die anodische Oxidation reicht von 600 bis 800&nbsp;mV bezogen auf eine Ag/AgCl-[[Referenzelektrode]].<ref>Joseph Wang: ''Electrochemical Glucose Biosensors.'' In: ''[[Chemical Reviews]].'' 108, Nr.&nbsp;2, 2008, S.&nbsp;814–825, [[doi:10.1021/cr068123a]].</ref>

Ein weiterer Ansatz ist die [[Immobilisierung (Biotechnologie)|Immobilisierung]] von Enzymen (etwa der [[Meerrettichperoxidase]]) auf einer Kompositschicht aus Kohlenstoffnanoröhren und Chitosan.<ref>Joseph Wang: ''Carbon-Nanotube Based Electrochemical Biosensors: A Review.'' In: ''[[Electroanalysis]]'' 17, Nr.&nbsp;1, 2005, S.&nbsp;7–14, [[doi:10.1002/elan.200403113]].</ref> Mit diesen Biosensoren wurde eine Nachweisgrenze von 10,3&nbsp;µmol/l erzielt.<ref>Lei Qiana, Xiurong Yang: ''Composite film of carbon nanotubes and chitosan for preparation of amperometric hydrogen peroxide biosensor.'' In: ''[[Talanta]].'' 68, Nr.&nbsp;3, 2006, S.&nbsp;721–727, [[doi:10.1016/j.talanta.2005.05.030]].</ref> Eine zunehmend wichtigere Rolle spielen biomimetische, nichtenzymatische Sensoren auf Basis von magnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln. Diese übernehmen die katalytische Funktion der Peroxidase und ermöglichen eine Nachweisgrenze von 3,6&nbsp;µmol/l.<ref>G. S. Lai, H.&nbsp;L. Zhang, D.&nbsp;Y. Han: ''Amperometric hydrogen peroxide biosensor based on the immobilization of horseradish peroxidase by carbon-coated iron nanoparticles in combination with chitosan and cross-linking of glutaraldehyde.'' In: ''[[Microchimica Acta]].'' 165, Nr.&nbsp;1–2, 2009, S.&nbsp;159–165, [[doi:10.1007/s00604-008-0114-2]].</ref><ref>Qing Chang u.&nbsp;a.: ''Determination of hydrogen peroxide with the aid of peroxidase-like Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> magnetic nanoparticles as the catalyst.'' In: ''Microchimica Acta.'' 165, Nr.&nbsp;3–4, 2009, S.&nbsp;299–305, [[doi:10.1007/s00604-008-0133-z]].</ref> Weitere Sonden bedienen sich sogenannter Mn-NTA-Nanodrähte (Mangan-Nitrilotriacetat-Komplex), die amperometrisch die elektrochemische Oxidation des Wasserstoffperoxids verfolgen. Es wurde eine Nachweisgrenze von 0,2&nbsp;µmol/l beschrieben.<ref>S. Liu u.&nbsp;a.: ''A novel non-enzymatic hydrogen-peroxide sensor based on Mn-nitrilotriacetate acid (Mn-NTA) nanowires.'' In: ''Talanta.'' 81, Nr.&nbsp;1–2, 2010, S.&nbsp;727–731, [[doi:10.1016/j.talanta.2009.12.057]].</ref>

== Vorschriften ==

=== Situation in Deutschland ===
Die jeweils geltenden Vorschriften für den Stoff und seine wässrige Lösung hängen von der in „Massen-Prozent“ oder auch „g/kg“ angegebenen massebezogenen Konzentration ab. Hier gibt es verschiedene Grenzwerte.

==== Konzentration unter 8 % ====
Nur recht allgemeine Sicherheitsregeln.

==== Konzentration 8 bis unter 35 % ====
Ab 80&nbsp;g/kg gilt die Lösung als [[Gefahrstoff]]. Die Zersetzungstemperatur liegt oberhalb von 100&nbsp;°C. Es gilt:
* Durchfahrverbot für Tunnel der Kategorie E.
* Einstufung als Gefahrgut der Klasse 5.1 (brandfördernd)
* UN-Nummer  2984 / Kennzeichnung 50.

Ab 120&nbsp;g/kg zählt die [[Europäische Union|EU]] Wasserstoffperoxid zu den ''beschränkten Ausgangsstoffen für Explosivstoffe'' mit der Folge, dass die Verwendung, der Besitz, die Verbringung und die Abgabe durch und an Personen verboten ist, die nicht zu beruflichen oder gewerblichen Zwecken handeln; die berufliche oder gewerbliche Zweckbestimmung ist bei Verkauf zu überprüfen und ''verdächtige Transaktionen'' sowie Diebstahl sind meldepflichtig.<ref>Art. 5 der {{EU-Verordnung|2019|1148|titel=des Europäischen Parlaments und des Rates vom 20. Juni 2019 über die Vermarktung und Verwendung von Ausgangsstoffen für Explosivstoffe}} mit Anhang I, Inkrafttreten Art. 23, Prüfungs- und Meldepflichten der Wirtschaftsteilnehmer und Online-Marktplätze Art. 8 und 9, Ausnahmegenehmigung nach Art. 5 Abs. 3 mit Spalte 3 des Anhangs I; vor 1. Februar 2021 Art. 4 {{EU-Verordnung|2013|98}}</ref> Verstöße gegen das Besitz- und Verwendungsverbot sind in Deutschland strafbar.<ref>{{§|13|ausgstg|juris}} Ausgangsstoffgesetz</ref> Ausnahmegenehmigungen sind jedoch für Gemische bis 35 % möglich.<ref name="euv" />

Ab 200&nbsp;g/kg ist die Lösung auch als Gefahrgut Klasse 8 (ätzend) zu deklarieren. Die Kennzeichnung erfolgt mit der UN-Nummer 58 / 1014.<ref name="Gestis1">{{GESTIS|ZVG=536372|CAS=7722-84-1|Name=Wasserstoffperoxid 8 ... <35 %|Abruf=2021-04-02}}</ref>

==== Konzentration 35 bis unter 50 % ====
* Ab 350&nbsp;g/kg sind Genehmigungen nach Art. 5 Abs. 3 der EU-Verordnung nicht mehr möglich.<ref name="euv" /> Daher ist 349&nbsp;g/kg eine verbreitete genaue Konzentration im Handel, wenn von „35 %“ geschrieben wird. die Zersetzungstemperatur liegt oberhalb von 60 °C.<ref name="Gestis2">{{GESTIS|ZVG=536373|CAS=7722-84-1|Name=Wasserstoffperoxid 35 ... <50 %|Abruf=2021-04-02}}</ref>

==== Konzentration 50 bis unter 60 % ====
Hier verschärfen sich besonders Empfehlungen und Sicherheitsregeln. Die Neigung zur Zersetzung steigt erheblich, die Zersetzungstemperatur liegt aber immer noch über 60&nbsp;°C.<ref name="Gestis3">{{GESTIS|ZVG=536374|CAS=7722-84-1|Name=Wasserstoffperoxid 35 ... <50 %|Abruf=2021-04-02}}</ref>

==== Konzentration ab 60 % ====
Aufgrund der extremen Zersetzungsgefahr gilt bei mind. 600&nbsp;g/kg die Einstufung H271: „Kann Brand '''oder Explosion''' verursachen; starkes Oxidationsmittel“. Auch der Kontakt mit schlecht entflammbaren Substanzen kann zur Selbstentzündung führen. Aus diesem Grund gelten beim Transport viel strengere Regeln.
* Lagerklasse ist 5.1 A statt 5.1 B
* Kennzeichnung der Gefahr: 558, UN-Nummer 2015
* Wird es in Tanks befördert, so dürfen auch Tunnel der Kategorien B, C, und D nicht durchfahren werden.<ref name="Gestis4">{{GESTIS|ZVG=2430|CAS=7722-84-1|Name=Wasserstoffperoxid ab 60 %|Abruf=2021-04-02}}</ref>

== Literatur ==
* Werner R. Thiel: ''Neue Wege zu Wasserstoffperoxid: Alternativen zu etablierten Prozessen?'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' 111, Nr.&nbsp;21, 1999, S.&nbsp;3349–3351 ({{DOI|10.1002/(SICI)1521-3757(19991102)111:21<3349::AID-ANGE3349>3.0.CO;2-P}}).
* Heribert Offermanns, Gunther Dittrich, Norbert Steiner: ''Wasserstoffperoxid in Umweltschutz und Synthese.'' In: ''[[Chemie in unserer Zeit]].'' 34, Nr.&nbsp;3, 2000, S.&nbsp;150–159 ({{DOI|10.1002/1521-3781(200006)34:3<150::AID-CIUZ150>3.0.CO;2-A}}).

== Weblinks ==
{{Commonscat|Hydrogen peroxide|Wasserstoffperoxid}}
* [http://copublications.greenfacts.org/de/zahnbleichmittel/index.htm Wasserstoffperoxid in Zahnbleichmitteln] (Kurzfassung eines Berichts des Wissenschaftlichen Ausschusses „Konsumgüter“ der Europäischen Kommission)
* ESO: [https://www.eso.org/public/germany/news/eso1123/ Wasserstoffperoxid im Weltraum entdeckt] 6. Juli 2011

== Einzelnachweise ==
<references />
{{Rechtshinweis}}
{{Gesundheitshinweis}}

[[Kategorie:Wasserstoffverbindung]]
[[Kategorie:Peroxid]]
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