過炭酸ナトリウムとは？シミ抜きや洗濯機洗い…3つの活用法
Hydroperoxide Hydrogen dioxide 識別情報 特性 H 2O 2 34. 0 外観 無色液体 1. 火災又は爆発のおそれ：強酸化性物質• 飲み込むと有害• 皮膚に接触すると有毒• 重篤な皮膚の薬傷及び眼の損傷• 重篤な眼の損傷• 吸入すると有毒• 発がんのおそれの疑い• 呼吸器の障害• 長期にわたる、又は反復ばく露による呼吸器の障害• 過酸化水素（かさんかすいそ、: hydrogen peroxide）は、 H 2O 2 で表される。 しばしば 過水（かすい）と略称される。 主にで扱われる。 対象により強力なにもにもなり、、として利用される。 発見者はの。 、、に可溶。 わずかにに似た臭いがする。 過酸化水素は不安定でを放出しやすく、非常に強力なを持つを生成しやすい。 過酸化水素はの一種ではあるが、ではない。 強いを持ち、高濃度のものがに付着すると痛みをともなう白斑が生じる。 また、と混合すると過酸化物を生成し、発火させることがある。 水に溶けると、分解されるまでは水生生物に対して若干の毒性を持つ。 実験室では、を得る際に使われる。 この反応式は以下の通りである。 を大きくするためとしてやの一種を使用する。 傷口の時に生じる泡は体内にあるカタラーゼがとして働いて生じる酸素である。 なお、過酸化水素は第2条第7項および別表第一第6類2号により（酸化性液体）に指定されている。 利用 [ ] 過酸化水素水ペルキシール 1920年 工業原料としての利用 [ ] 過酸化水素全体の使用量では、の際のや廃水処理、の洗浄など、工業的な利用が大部分を占める。 塩素系の漂白剤などが多量の廃棄物を生じるのに対し、過酸化水素は最終的には無害な水と酸素に分解するため、工業利用するにはにやさしい物質であると言われ、近年工業的な過酸化水素の利用は拡大してきている。 主に酸化剤として用いられる。 過酸化水素を酸化剤に用いた環境負荷の低い新規酸化反応法などが精力的に研究されている。 同様の観点から合成への利用も数多く検討されているが、コストの高さのため実用化されたプロセスは合成 など限られており、利用用途におけるシェアはまだ低い。 閉鎖系エンジン（）の酸素源としても利用が検討された。 頃からのによって、の分解により酸素を発生させ内燃機関を作動させるアイディアが研究されが開発された。 各国で開発が進められ、第二次世界大戦中にはドイツでが建造された。 大戦後、戦勝国がその成果を持ち帰り、イギリスでは、ソビエト連邦ではが建造されて試験に供されたが、いずれも成果は芳しくなかったこと、高濃度過酸化水素の取扱いが難しく事故を起こしたことに加え、アメリカ海軍において艦船に搭載可能な原子力機関の開発が成功したこともあって、ヴァルター機関はそれ以上省みられることなく、潜水艦の水中動力源としては実用化には至らなかった。 日本でも第二次世界大戦中にドイツから技術提供を受けてヴァルター機関が研究されたが、実用化される前に終戦を迎えた。 一方で魚雷の動力源としては、海上自衛隊のやイギリスの、ソビエトので使用され、一定の成果を収めている。 しかし、マーク12魚雷は、65型魚雷はでそれぞれ推進剤の高濃度過酸化水素に起因すると見られる事故を起こして搭載艦が沈没している。 他にではターボポンプの駆動ガスの発生にも使用され、イギリスの、、、、等のロケットエンジンでも酸化剤として使用された。 軍用機以外では、更新を狙ったロケット推進型「ディスカバリーII」 、に時速333kmを記録したフランソワ・ギッシー Francois Gissy 操縦のロケット推進自転車「Kamikaze V」 の推進剤としても用いられている。 漂白剤としての利用 [ ] 過酸化水素は衣料用漂白剤としても利用される。 液体の衣料用酸素系漂白剤は希薄過酸化水素の溶液である。 一方、過酸化水素とのであるは、粉末で安定のため粉末の酸素系漂白剤として利用される。 過炭酸ナトリウムは水に溶解すると炭酸ナトリウム 洗剤としても知られている と過酸化水素とに解離する。 また、の脱色に使用されることもあり、過酸化水素によって脱色した「偽の」は、英語で peroxide blonde または bottle blonde と呼ばれる。 食品分野ではうどん、かまぼこ等の漂白目的の食品添加物として認可されているが、日本では1948年（昭和23年）に食品添加物として初めて指定され、1969年（昭和44年）に「うどん、かまぼこ、ちくわにあっては0. その後、弱い動物発がん性が認められたとの報告があったことを踏まえて、過酸化水素が分解しやすいという特性から、1980年（昭和55年）2月に使用基準が「最終食品の完成前に過酸化水素を分解し、または除去しなければならない。 」と改められた。 2016年（平成28年）2月には使用基準が「釜揚げしらす及びしらす干しにあってはその1kgにつき0. 005g以上残存しないように使用しなければならない。 その他の食品にあっては、最終食品の完成前に過酸化水素を分解し、又は除去しなければならない。 」と改められた。 現在 [ ]でもカズノコの殺菌・漂白に使用されていながら表示がないのは、カタラーゼで分解処理を施し残存させないためとなり食品添加物には該当しないためである。 殺菌剤としての利用 [ ] 2. 5〜3. 飲料生産の充填工程で、飲料を充填する前に低濃度の過酸化水素水を紙パック内に噴霧して内部を殺菌する飲料充填機も存在する。 この際、パック内に噴霧された過酸化水素水はパック内に送風を行うことで分解・乾燥し無害化する。 ただし、噴霧量が多すぎるなどして飲料に過酸化水素水が混入するというトラブルが起こるリスクもある。 多くの生物種は過酸化水素分解酵素のカタラーゼを持つため、生体内での過酸化水素の寿命は極めて短い。 つまり、傷の内面を含む体内に過酸化水素が侵入すると速やかに酸素に分解される。 実際にオキシドールを傷口に塗布した際に発泡するのは、過酸化水素が分解して酸素が発生するためである。 これは微生物分析に応用されており、一般的にはカタラーゼを持つが、は持たないことから、細菌の種類を判別するのに用いられる。 また、カタラーゼは熱によりすることから、食品に混入した生物系の異物 毛髪や昆虫など が加熱殺菌工程の前後どちらで混入したかを判別する対応にも用いられる。 この場合、殺菌前に混入した物ではカタラーゼが失活するため泡が生じないことで判別する。 また、洗浄・すすぎ・消毒・保存が1液で可能なコンタクトレンズの洗浄剤としても使用されている。 中和剤として白金を使用するものが主流である。 今日では、一般的にのを利用して生産が行われている。 2-もしくは2-をに溶解し、空気中のと混合するとがされてと過酸化水素が生じる。 ここからを用いてし、アントラキノンと過酸化水素を分離する。 副生成物であるアントラキノンをまたは触媒を用いてアントラヒドロキノンにして再利用する。 アントラヒドロキノンの酸化の際にがされたり、還元の際にがされてしまうことがあり、それぞれ適切な再生処理が必要である。 本法ではアントラキノンをいかに効率よく循環・再生使用できるかが重要となる。 2005年現在、工業的な利用量が増え続けており、アントラキノン法に代わる安価な製造法、精製法の研究開発が各所で進められている。 実験室レベルの研究については、合成研究の項で述べる。 合成研究 [ ] 工業的にはアントラキノン法がよく用いられる。 しかし、アントラキノン法は、多段プロセスであること、有機溶媒を必要とすること、副反応を起こしたアントラキノンの再生が必要であること、など多数の問題があり、過酸化水素が高価になる原因となっている。 そのため、新しい過酸化水素合成法の開発が切望されている。 他の合成法にPd触媒を用いた合成法と燃料電池反応法がある。 またデュポンも同様にPd触媒を用いた合成法を特許取得している。 酸素0. 5気圧、水素0. 5気圧の混合ガスを用いて、2時間反応させたところ0. 特に爆発の危険性の問題は重大であり、この危険性を回避するため、反応速度を犠牲にして水素と酸素の混合比を爆発範囲から外す方法のほかに、酸素と水素をパラジウム薄膜で隔てた合成法がChoudharyらにより提案されているが、パラジウムが水素透過能を示すのは通常遥かに高温であり、単に膜に穴が開いていることが疑われることに加え、過酸化水素生成速度が極めて遅いなどの難点がある。 燃料電池反応法 [ ] 酸素-水素燃料電池では通常は発電を目的とし、酸素を水にまで還元させるが、適切な触媒を選択することにより酸素を過酸化水素に選択的に還元する方法が提案されている。 燃料電池反応法では酸素と水素は電解質に隔てられているため爆発の危険性が無いことが利点して挙げられる。 まず酸水溶液中での過酸化水素の合成 および塩基性での過酸化水素合成 が報告された。 特に塩基性では高効率で過酸化水素が生成したと報告されているが、これらの反応系ではパラジウム系と同様に生成する過酸化水素水に電解質が含まれるという難点を持つ。 しかし、最近ナフィオン膜を用いた電解質を含まない過酸化水素水の直接合成法が提案された。 光電気化学法 [ ] を使用したによる過酸化水素の合成法が研究されている。 事故 [ ]• 1980年3月18日にソビエト連邦ので、駆動用の過酸化水素を充填中のロケットが爆発事故を起こし、48人が死亡した。 原因はステンレス製フィルターをする際に純粋なではなくを含有する電子部品用のを使用した事だった。 鉛自体には過酸化水素を分解する触媒能はないが、鉛の酸化物は強力な触媒として作用する ため過酸化水素の分解が急激に進んで爆発に至ったのである。 1999年10月29日にはを走行中のが爆発し、積み荷の過酸化水素水溶液が飛散した。 飛散した過酸化水素水溶液により、一般道路の歩行者が目の痛みと皮膚のただれを訴えるなどした。 このタンクローリーは普段はを含む廃液の運搬に使用されており、残留していた金属成分により過酸化水素の分解が進み爆発した。 このように過酸化水素は遷移金属により容易に分解されるので、注意が必要である。 2000年8月12日にで原子力潜水艦クルスクに搭載されていた魚雷に溶接不備があり、ここから推進剤である過酸化水素が漏れて爆発した。 不運にもこの爆発で魚雷の弾頭が誘爆し、魚雷発射管室から浸水してクルスクは沈没した。 2008年（平成20年）3月3日時点で日本海沿岸地域に漂着が確認された、約4万個に及ぶポリタンクの多くから塩酸、過酸化水素水、酢酸、硝酸などが検出された。 このため環境省は海岸に漂着した廃ポリタンクに安易に触れないよう、注意を呼びかけた。 また、このうち約16,000個にはが見られたため、外務省は発生源の可能性がある韓国政府および韓国の担当行政機関に対し、外交ルートを通し公式に情報提供を行い、実態把握と原因究明、及び削減のための更なる努力を要請した。 生体内での過酸化水素 [ ] 生体内での消去反応 [ ] 、、、GR:、GSH:、GSSG:、DHAR:、DHA:、MDAR:、MDA:、ASC:、APX:、、 生体ではエネルギー代謝の際、細胞内に過酸化水素が発生する。 過酸化水素はの一種であり、脂肪酸、生体膜、DNA等を酸化損傷するため有害で、生体防御のため速やかに除去しなければならない。 カタラーゼ catalase は、の過程で発生する過酸化水素を不均化して酸素と水に変える反応を触媒する酵素である。 毎秒当たりのは全酵素のなかでも最も高く、4000万に達する。 の場合、カタラーゼは4つのサブユニットで構成されており、各サブユニットは526のから成る。 は約24万で、とをとして用いる。 は、過酸化水素を解毒化する代謝経路である。 グルタチオン-アスコルビン酸回路には、、、および代謝に関連する酵素等のが含まれている。 この経路の最初のステップでは、過酸化水素はアスコルビン酸をとして利用して APX によってにされる。 されたアスコルビン酸（モノデヒドロアスコルビン酸 MDA ）は、 MDAR によってアスコルビン酸 ASC に再生される。 しかし、モノデヒドロアスコルビン酸は反応性が高く、速やかに還元されない場合にはアスコルビン酸とデヒドロアスコルビン酸 DHA にする。 デヒドロアスコルビン酸は、還元型グルタチオン GSH を消費してデヒドロアスコルビン酸レダクターゼによってアスコルビン酸に還元され、酸化型グルタチオン GSSG （）を生成する。 最後に、酸化型グルタチオンは、NADPHを電子供与体として利用して GR によって還元される。 こうしてアスコルビン酸とグルタチオンが消費されることはない。 は実質的にNADPHからH 2O 2に流れることとなる。 デヒドロアスコルビン酸の還元は、非酵素的または例えばグルタチオンS -トランスフェラーゼオメガ1やグルタレドキシンなどのようにデヒドロアスコルビン酸還元酵素 DHAR 活性を有したによって触媒される。 植物では、グルタチオン-アスコルビン酸回路は、、、およびで機能する。 グルタチオン、アスコルビン酸およびNADPHは、植物細胞に高濃度で存在しているので、グルタチオン-アスコルビン酸回路が過酸化水素の解毒に重要な役割を担っていることが想定される。 それにもかかわらず、またはグルタレドキシンを還元基質として利用したやを含む他の酵素（）もまた、植物での過酸化水素の解毒に貢献している。 のでは、 O 2 - などの種が常に発生している。 活性酸素は生体分子を破壊し有害であるため、防御機構が存在する。 スーパーオキシドアニオンは、まず SOD によって過酸化水素に変換され、によって無害な水に分解される [ ]。 グルタチオンペルオキシダーゼはを含む酵素である。 グルタチオンを電子供与体として用い、過酸化水素だけでなく有機過酸化物にも作用し、酸化ストレスから生体を守っている。 H 2O 2捕捉剤 [ ] 生体内で過酸化水素をするの一覧• 参考文献 [ ]• 曾根興三、「過酸化水素」、世界大百科事典、第二版CD-ROM版、平凡社、1998年• 2020年4月16日閲覧。 佐藤一彦「過酸化水素水を用いる環境調和型酸化反応」『有機合成化学協会誌』第60巻第10号、有機合成化学協会、2002年、 974-982頁、 :。 住友化学• にで試験走行中にフロートが波の衝撃に耐えられず破損して水面に叩きつけられ、ドライバーのリー・テイラーは死亡した -。 [ ]、、2014年、同年閲覧• 厚生労働省 「過酸化水素の規格基準改正について」 平成28年10月27日付生食発1027第1号• 農林水産省「」 [ ]• 厚生労働省「」• 国立医薬品食品衛生研究所「」• 河岸宏和 2008 , 図解入門ビジネス 最新 食品工場の衛生と危機管理がよ〜くわかる本, 秀和システム, p. 58,• 浜口高嘉、『過酸化水素の製造と関連製品』 月刊ファインケミカル, 2006年3月• Izumi, JP Patent 昭51-4097. Gosser, M. Paoli, US5135731, 1992. Nomura, T. Ishihara, Y. Hata, K. Kitawaki, H. Matsumoto, ChemSusChem, 2008, 1, 619-621. Choudhary, A. Galward, S. Sansare, Angew. Chem. Int. , 2001, 40, 1776-1777. Otsuka and I. Yamanaka, "One step synthesis of hydrogen peroxide through fuel cell reaction. " Electrochim. Acta, 1990, 35, 319-322. Yamanaka, T. Onizawa, H. Suzuki, N. Hanaizumi, Chem. Lett. , 2006, 35, 1330-1331. Brillas, F. Alcaida, P. Cabot, Electrochim. Acta, 2002, 48, 331-340. Yamanaka, T. Onizawa, S. Takenaka, K. Otsuka, Angew. Chem. Int. , 2003, 42, 3653-3654. Yamanaka, S. Tazawa, T. Murayama, R. Ichihashi, N. Hanaizumi, ChemSusChem, 2008, 1, 988-990. Boris Yevseyevich Chertok 2006-06-01. Government Printing Office. 636-640. - 消防庁危険物規制課 平成11年（1999年）11月1日、2020年4月16日閲覧• Debra Rosenberg et al. "A Mystery In The Deep. " Newsweek 136. 9 2000 : 34. Academic Search Premier. Web. 7 December 2011. Sviatov, George. "The Kursk's Loss Offers Lessons. " U. Naval Institute Proceedings, 129. 6 2003 : 71. Academic Search Premier. Web. 7 December 2011. Marshall, Geoff July 2008 , , In Depth Submarines Association Australia 28 4 , の2011-02-16時点におけるアーカイブ。 , 2010年9月2日閲覧。 2008年3月5日. 2020年5月21日閲覧。 カラー図解 アメリカ版 大学生物学の教科書 第1巻 細胞生物学、David Sadavaほか、講談社、2010年、p. A Hirono et al. "" Blood Cells, Molecules, and Diseases 1995 21 23 Dec 15: 232-234,• Noctor G, Foyer CH Jun 1998. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 49: 249—279. Wells WW, Xu DP August 1994. Bioenerg. Biomembr. 26 4 : 369—77. Whitbread AK, Masoumi A, Tetlow N, Schmuck E, Coggan M, Board PG 2005. Meth. Enzymol. 401: 78—99. Rouhier N, Gelhaye E, Jacquot JP 2002. FEBS Lett 511 1-3 : 145—9. Meyer A Sep 2009. J Plant Physiol 165 13 : 1390—403. Jimenez A, Hernandez JA, Pastori G, del Rio LA, Sevilla F Dec 1998. Plant Physiol 118 4 : 1327—35. Rouhier N, Lemaire SD, Jacquot JP 2008. Annu Rev Plant Biol 59: 143—66. 市川祐介、中島洋、渡辺芳人「 」 第33回 生体分子科学討論会 2006年7月14日9:20〜9:40 のプログラム案内• Ichikawa, Yusuke; Nakajima, Hiroshi; Watanabe, Yoshihito 2006-10-06. ChemBioChem 7 10 : 1582—1589. 玉利祐三 - （2015年9月20日アーカイブ分）• 大阪武雄、日本化学会『活性酸素』丸善、1999年、p. 関連項目 [ ]• 外部リンク [ ]• 厚労省• ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典『』 -.
次の
