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Explosion einer Wasserstoffperoxid-Flasche

Wofür Wasserstoffperoxid?

Nach längerem Einsatz von pH-Elektroden in Wässern mit organischer Verschmutzung ist es möglich, daß sich an der Glasmembran und auch am Diaphragma Eiweiße absetzen, die eine Messung verfälschen können. In diesen Fällen ist es notwendig, die Elektrode zu reinigen.

In der Literatur werden verschiedene Reinigungsmethoden angegeben, so z.B. Pepsin oder auch Wasserstoffperoxid (H2O2). Wegen der leichteren Beschaffungsmöglichkeit in der Apotheke habe ich mich für das letztere Verfahren entschieden. Ich nahm eine braune, dickwandige, rechteckige Flasche mit 250 ml Inhalt und Schraubverschluß und bat in der Apotheke, mir 200 ml einer 6%igen Wasserstoffperoxid-Lösung anzufertigen und in die Flasche zu füllen. Am nächsten Tag konnte ich die Lösung abholen.

Zu Hause nahm ich meine Reinigungsprozedur vor, indem ich etwas Lösung aus der Flasche in ein kleineres Gefäß abfüllte und die Vorratsflasche wieder verschraubte und in den Schrank stellte. Nach der Reinigung der Elektrode schüttete ich den Rest (ca. 15 ml) weg.

Der Schrank, in dem die Flasche gelagert wurde, ist mein Vorratsschrank für "chemische Betriebsstoffe", zu dem ich mindestens 3 mal pro Woche Zugriff habe. Ca. 6 Wochen später, nachdem ich die H2O2-Flasche dort abgestellt hatte, kamen mir beim erneuten Öffnen des Schrankes Glasscherben entgegen - die braune Flasche mit dem Wasserstoffperoxid war geplatzt und die Lösung ausgelaufen (siehe Bild 1).


Explodierte H>sub>2</sub>O<sub>2</sub>-FlascheBild 1: Explodierte Wasserstoffperoxid-Flasche

Da ich die Fachböden mit saugfähigem Papier ausgelegt hatte, ist keine Lösung nach außen gedrungen sondern vom Papier aufgesaugt worden. Bei näherer Betrachtung der Flasche zeigte sich, daß die flache Vorderseite völlig herausgesprengt war.

Was war geschehen?

Zur Klärung dieses mir unbekannten Vorganges kontaktierte ich Fachleute und las in Büchern nach. Um das Ergebnis vorweg zu nehmen, die Flasche ist durch einen Gasüberdruck explodiert. Wasserstoffperoxid ist eine metastabile Verbindung und zerfällt nach der Gleichung:

H2O2 --->H20 + 1/2 O2

in Wasser und Sauerstoff. Diese Reaktion läuft ständig ab, in der Regel sehr, sehr langsam. Es gibt jedoch immer Verunreinigungen in der Lösung, die den Zerfallsprozeß katalytisch forcieren. Dies können Metallspuren sein, Enzyme, ja selbst Kratzer im Glas der Aufbewahrungsflasche. Wenn dies der Fall ist, läuft die Reaktion sehr viel schneller ab, und es bildet sich in größerer Menge Sauerstoff. Kann das Gas nicht entweichen, weil der Behälter gasdicht abgeschlossen ist, bildet sich ein Überdruck. Der wiederum kann so hoch werden, daß der Behälter (Flasche) explosionsartig auseinanderfliegt. Genau dies ist bei mir eingetreten. Durch den gasdichten Verschluß konnte der sich entwickelnde Sauerstoff nicht entweichen und führte zum Überdruck mit den geschilderten Folgen.

Damit nun die Gefahr der übergroßen Sauerstoffentwicklung (etwas) gebannt wird, werden der H2O2-Lösung vom Hersteller bereits geringe Mengen von Zusätzen (Stabilisatoren) zugegeben. Dies können z.B. Phosphorsäure, Harnsäure oder EDTA sein.

Wie kann man sich vor Unfällen schützen?

Wasserstoffperoxid sollte zunächst nicht in Glasflaschen aufbewahrt werden, Kunststoffflaschen sind dafür geeigneter, weil dehnbar, und im Falle des Platzens weniger gefährlich. Weiterhin dürfen die Aufbewahrungsbehälter nicht gasdicht verschlossen werden. Sie sollten zwar geschlossen sein, um den Eintritt von Verunreinigungen zu verhindern, aber nicht gasdicht, am besten mit einem Überdruckventil. Beim Hantieren mit Wasserstoffperoxid sind Schutzhandschuhe (Gummi) zu tragen. Selbst beim Saubermachen meiner explodierten Flasche mit 6%iger Lösung habe ich leichte Verätzungen an den Fingern bekommen, da ich keine Handschuhe trug. Gott sei Dank haben sich die Verätzungen als noch harmlos erwiesen. Auch Lichteinfluß kann erhöhte Zersetzung des Wasserstoffperoxids zur Folge haben, daher möglichst dunkle Behälter nehmen oder dunkel aufbewahren.

Unter http://chemdat.merck.de gibt es eine Chemie-Datenbank, unter der die von Merck vertriebenen Stoffe hinsichtlich ihrer chem./phys. - Eigenschaften aufgelistet sind einschließlich der Sicherheitsvorschriften. Hier kann man auch Informationen über Wasserstoffperoxid bekommen.

Nachtrag: Beschaffung von Wasserstoffperoxid

Statt in der Apotheke die Chemikalie zu beschaffen ist es besser, gleich fertig konfektionierte Lösung zu kaufen. Dies ist möglich, da es von der Firma Dr. Söchting eine sogenannte "Oxidator-Lösung" gibt. Die Lösung ist u.a. auch 6%ig erhältlich. Sie wird in einer dunklen 1 Liter Plastikflasche mit Sicherheitsverschluß geliefert. Preis etwa 7 Euro (Stand 04/04), erhältlich in Zoo-Geschäften.


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