کاربردهای آب اکسیژنه

سالیانه در دنیا بیش از هفتصد هزار تن مواد رنگ زا، تولید می شود که نصف آنها آزو هستند. رنگ زاهای آزو دارای یک یا چند پیوند آزو (-N=N-) هستند و جزو پراهمیت ترین گروه رنگ زاهای سنتزی می باشند که به مقدار زیادی تولید می شوند و کاربردهای فراوانی در صنعتهای مختلف به خصوص نساجی دارند. هدف رنگبری پسابهای رنگی صنایع نساجی و نیز حذفCOD که از آنها تولید می شوند با استفاده از فناوری اکسیداسیون فتوشیمیایی پیشرفته با کاربرد تابش فرابنفش/ آب اکسیژنه است.

منبع تابش، یک لامپ فرابنفش جیوه ای کم فشار 55 وات (UV-C) با شدت تابش 50000 میکرووات ثانیه بر سانتی متر مربع است، ماده اکسید کننده مورد استفاده، پراکسید هیدروژن 30 درصد (Merck) و ماده رنگزا، C.I.Direct red 80 از گروه رنگهای آزو (به دلیل کاربرد و مصرف زیاد)می باشد. برای بررسی پارامترهای تاثیرگذار مانند اثر نور UV، تاثیر زمان تابش نور UV، غلظت پراکسید هیدروژن، غلظت اولیه ماده رنگ زا و pH، آزمایشها در پنچ مرحله جداگانه براساس روشهای استاندارد، انجام می گیرند.

نتایج آزمایشها نشان داده استفاده از آب اکسیژنه به تنهایی بعد از گذشت 24 ساعت 5.7 درصد رنگ و 3.5 درصد COD را حذف می کند.  شرایط بهینه جهت حذف رنگ 30) میلی گرم بر لیتر( وCOD حاصل از آن در فرآیند UV/H2O2 شامل غلظت 150 میلی گرم بر لیتر از آب اکسیژنه (به صورت خالص)، pH خنثی و غلظتهای پایین رنگ تعیین گردیده. بنابراین راندمان عوامل تابش فرابنفش و آب اکسیژنه به تنهایی مطلوب نیست چون آنها به تنهایی نمی توانند عوامل اصلی تجزیه کننده رنگ زا یعنی رادیکال هیدروکسیل را به اندازه تولید نمایند.

برخی از میکروارگانیسم های بالقوه بیماری زا، مانند باکتری ها، قارچ ها و تک یاخته ای از جمله عامل های مشکل زایی هستند که در کارگاه های تکثیر و پرورش آبزیان باعث کاهش تولید می شوند البته استفاده از مالاشیت گرین تا مدت طویلی به عنوان یک ترکیب مؤثر در کنترل آلودگی های قارچی، باکتریایی و انگلی آبزیان بویژه در دوران انکوباسیون تخم قزل آلا، مورد استفاده قرار می گرفته، اما به خاطره اثرات و عوارض بد آن بر روی انسان و انواع آبزیان، مانند کاهش قدرت باروری، سرطان زایی و جهش زایی،بیش از دو دهه است که استفاده از آن منع شده.

مالاشیت گرین پس از جذب در بافت های بدن ماهی، به لوکومالاشیت گرین احیا می شود که یک ماده چربی دوست و دارای خاصیت ماندگاری طولانی در بافت ها بوده و بیشتر خواص سمی آن را به این متابولیت احیاء شده نسبت می دهند. استفاده از آب اکسیژنه در صنعت آبزی پروری به عنوان یک ماده تاثیرگذاردر ضد عفونت های قارچی، باکتریایی و انگلی از زمان های گذشته مورد استفاده قرار می گرفته. اما اثرات بد زیست محیطی ناشی از استفاده مکرر از آلاینده های شیمیایی در کارگاه های تکثیر و پرورش آبزیان، دلیلی شده است برای پیدا کردن جایگزین های طبیعی از جمله انواع عصاره ها و اسانس های گیاهی.

آب اکسیژنه همچنین برای حذف مواد آلی و معدنی که موجب فاسد شدن آب استخر می شوند استفاده می شود. تزریق این عنصر قبل از دستگاه UV باعث ایجاد رادیکالهای OH می شود که بیش از چند ثانیه در دسترس نمی باشند و در این مدت با خاصیت شدید اکسید کنندگی خود، مواد باقیمانده آلی و معدنی را تجزیه می کند. بدین ترتیب نیاز به تعویض آب استخرها کاهش می یابد.

اگر از آب اکسیژنه در آب استخرها استفاده شود دارای نتایجی است چون:

1.آب اکسیژنه موجود در آب با دوز صحیح، برای شناگر غیر قابل تشخیص است. 2. با آب بخوبی مخلوط می شود، غیر فرار است و تا زمان اکسید کردن مواد آلی در آب باقی است. 3. خالص است و ایجاد املاح نمی کند. 4. خورنده نیست و در نتیجه به تجهیزات و تاسیسات آسیب نمی رساند. 5. ایجاد کف نمی کند، بی بو و بی طعم است. 6. غیر سمی است 7. ایجاد رسوب نکرده و در نتیجه آب کاملا شفاف می ماند.

هدف ترمیم زخم ها یی که به دلیل عمل جراحی ایجاد شده اند با مراقبت های پیش و پس از عمل جراحی یا تروما ارتباط نزدیکی دارد. امروزه بر سر انتخاب روش درمان در زخم ها اختلاف وجود دارد. این اختلاف به ویژه در مورد استفاده موضعی ترکیبات مورد استفاده وجود دارد. اگر بخواهیم اثربخشی تتراسایکلین و آب اکسیژنه موضعی در ترمیم زخم های تروماتیک صورت را مورد بررسی قرار دهیم باید بگوییم که روش بررسی این مطالعه یک کارآزمایی بالینی تصادفی باید باشد.

این کارازمایی بر روی 76 نفر از بیماران دارای زخم درناحیه صورت انجام گرفته. بیماران با روش تصادفی به دو گروه تقسیم شدند، در گروه اول از تجویز موضعی محلول پراکسید هیدروژن 2% و گروه دوم به مدت 5 روز تحت درمان با پماد استریل تتراسایکلین 1% قرار گرفتند. در چهارمین روز پس از ترمیم، روند بهبود زخم با توجه به الگوی طراحی شده ای مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها دو گروه تتراسایکلین و آب اکسیژنه از نظر فاصله لبه های زخم از یکدیگر، اریتم و پاره شدگی اختلاف معنی داری را نشان ندادند.نتیجه گیری بدین صورت است که با توجه به نتایج به نظر می رسد که اثر بخشی تتراسایکلین موضعی و پراکسید هیدروژن بر تسریع روند بهبود زخم های تروماتیک صورت اختلاف آماری معنی داری با هم ندارند.

آب اکسیژنه همچنین در گذشته به دلیل خاصیت ضدعفونی کننده آن در پانسمان زخمهای عفونی استفاده می شده اما امروزه به دلیل آسیبی که به بافتهای مجاور وارد می کند دیگر در پانسمان استفاده نمی شود و فقط گاهی برای ضدعفونی لوازم پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.از آنجایی که آب اکسیژنه بوبر است گاه در درمان زخمهای بدبو استفاده می شود.

در قرصهای اریتزون 36% آب اکسیژنه به 64% اوره متصل است و چون این قرصها را در دهان قرار دهند، اکسیژن می‌دهد. پس هم میکروبهای دهان را می‌کشد و هم دندانها را سفید می‌نماید.آب اکسیژن رقیق را برای قرقره کردن هم بکار می‌برند همچنین لکه شراب قرمز و خون و قهوه و غیره را هم می‌توان بوسیله آب اکسیژنه پاک نمود. بسیاری از خمیر دندانها و سایر اجسامی که برای پاک کردن دندانها بکار می‌رود در موقع استعمال تولید آب اکسیژنه می‌کنند و اکسیژن این آب اکسیژنه دندان را سفید می‌نماید.

اکسیدان در صنایع بهداشتی و آرایشی:

اگر موی سیاه سر را با مخلوطی از 100 گرم آب اکسیژنه 30% و چهار قطره محلول 25% آمونیاک تر نمایند و پس از 10 تا 20 دقیقه با آب خالص و سپس با محلول اسید استیک‌دار بشویند، بور مایل به قرمز می‌شود.وجود آمونیاک از این جهت لازم است که آب اکسیژنه در حضور قلیاییها سریعتر اکسیژن می‌دهد و در نتیجه موها تندتر بور می‌شوند. مصرف مکرر آب اکسیژنه برای مو مضر است زیرا که مو را شکننده می‌نماید.

سفیدکننده و رنگبر:

از هیدروژن پر اکسید (آب اکسیژنه)برای سفید کردن چوب، خمیر کاغذ، الیاف پارچه، نخ ابریشم، پشم، مو و الیاف مصنوعی مانند نایلون (پلی‌استر)استفاده می‌شود. این ماده همچنین می‌تواند با مواد شیمیایی دیگر واکنش نشان داده و رنگ‌ آنها را تغییر داده یا از بین ببرد؛ برای نمونه، پتاسیم پرمنگنات یک جامد بنفش‌رنگ است که در اثر واکنش با آب اکسیژنه در محیط اسیدی به رنگ صورتی تبدیل می‌شود.

در جنگ جهانی دوم آب اکسیژنه 85%برای اکسیداسیون سریع الکل در زیر دریاییها و موشکها مصرف می‌کردند. آب اکسیژن رقیق را برای قرقره کردن هم بکار می‌برند

اثر پراکسید هیدروژن و ملاتونین بر بلوغ هسته ای اووسیت در شرایط برون تنی

عوامل مختلفی در محیط کشت مانند تعادل تغذی های و هورمونی و همچنین تن شهای متنوع مثل اکسیداتیو، گرما و. در بلوغ آزمایشگاهی تخمک اثرگذار م ی باشند. کشت تخمک در محیط آزمایشگاهی به دلیل تغییر در شرایط رشد مانند افزایش نور، اکسیژن، غلظت بالای متابولی تها و سوبستراها سبب افزایش تولید رادیکال های آزاد در طول مدت زمان متابولیسم هوازی تخمک می شوند و در نتیجه تنش اکسیداتی و افزایش م ی یابد.رادیکال های آزاد، اتم ها یا مولکول هایی هستند که به سبب دار ا بودن یک ی ا چند الکترون جفت نشد ه، از فعالیت زیادی برخوردارند و به دلیل داشتن تک الکترون، هنگام گردش خون،می توانند به ماکرومولکولهای حیاتی مانند لیپیدها،، پروتئین ها،DNA جانداران و کربوهیدرات ها متصل شده و آسیب جبران ناپذیری وارد کنند.

 (Reactive Oxygen Species)ROS شامل هیدروژن پراکساید، یون اکسیژن و هیدروکسیل رادیکال می باشد که افزایش غلظت مولکول های ROS در محیط کشت سبب تنش اکسیداتیو شده و به غشای سلول و DNA آسیب زده و از طرفی سبب آپوپتوزیس خواهد شد.رادیکال های آزاد سبب از کارافتادن میتوکندر یها، آسیب RNA و DNA و پروتئین ها

می شود. کاهش غلظت مولکول های ROS در محیط کشت جهت بلوغ تخمک ضروری می باشد. سلول های کومولوس با فعالیت آنتی اکسیدانتی خود به کمک گلوتاتیون پراکسیداز و کاتالاز سبب خنثی شدن آسیب های ناشی از تنش اکسیداسیون می شوند.

یکی از را ههای کاهش تنش اکسیداتیو در محیط کشت آزمایشگاهی بلوغ تخمک، استفاده از آنتی اکسیدانت ها می باشد.ملاتونین، مهم ترین هورمون غده صنوبری، در ابتدا به عنوان هورمون موثر در فیزیولوژی تولید مثل، در حیوان هایی که تولید مثل فصلی داشتند شناسایی شد.

اخیرا گزارش شده است که ملاتونین بطور مستقیم رادیکال های آزاد را از بین می برد و بطور غیر مستقیم نیز با تحریک آنزیم های آنتی اکسیدانت، در از بین بردن رادیکا لهای پراکسید هیدروژن دو برابر قوی تر از ویتامین E عمل می کند. ملاتونین در برخی مواقع ممکن است سبب ترمیم برخی از مولکو لهایی که اکسیده شده شود . بطور کلی ملاتونین بیوانرژتیک سلول را بهبود بخشیده، مکانیسم های ترمیم کننده ژنوم میتوکندری را فعال کرده و تولید ATPرا افزایش می دهد.

از طرف دیگر ملاتونین لیپید را در غشا، پروتئین را در سیتوزول و DNAرا در هسته از آسیب رادیکال های آزاد حمایت می کند. ملاتونین از طریقافزایش آنزی مهای اصلی آنتی اکسیدانت مانند گلوتاتیون ردوکتاز،گلوکز 6 فسفات دهیدروژناز سبب کاهش راد یکال های آزاد یا

ROS  می شود و همچنین مولکولهای مخالف تنش اکسیداتیو را افزایش می دهد. برخی از اثرات ملاتونین از طریق غشامیانجی گری می شود و احتمالا گیرنده های غشایی و هسته ای در تسهیل اثرات آنتی اکسیدانتی ملاتونین درگیر می باشند بطوری که ملاتونین به راحتی از غشاهای بیولوژیک وارد سلول شده وتاثیر می گذارد. پیشنهاد شده است که بافت های حساس مانند تخمدان، بیضه، مغز استخوان و لوله های گوارشی که در معرض تنش های اکسیداتیو قرار دارند می توانند به سرعت ملاتونین تولید نمایند.

تقلبات با استفاده از اب اکسیژنه:

برخی افراد سودجو، برخی مواد میکروب کش، سود، آب اکسیژنه و یا جوش شیرین و. را به شیر اضافه می کنند تا بار میکروبی شیر را پایین بیاورند و شیرشان را به شاخص های دریافت نزدیک کنند. دامداری های صنعتی کمتر اقدام به تقلب می کنند، بیشتر شیرجمع کن ها و دلال های شیر این تقلبات را انجام می دهد.

خیلی از شیرهایی که توسط مسوولین برگشت داده می شود توسط دلالان با قیمت پایین خریداری می شود و آنها با اضافه کردن سود، جوش شیرین و. بار میکروبی آن را به طور مصنوعی پایین می آورند و آن را با قیمت های بالاتر می فروشند. البته در حال حاضر روش های زیادی برای مشخص شدن تقلبات وجود دارد مثلا اگر کسی به شیر جوش شیرین اضافه کند با تست جوش می شود متوجه شد و اگر از ترکیبات سوءاستفاده کنند، باعث بالا رفتن نقطه انجماد شیر می شود. البته شناسایی برخی از تقلبات دشوار است. چون در حال حاضر تقلبات مضاعف و گاهی بیشتر صورت می گیرد. طوری که گاهی حتی با تست جوش نمی شود وجود جوش شیرین را تشخیص داد.

روش های زیادی برای تشخیص تقلبات در شیر شناسایی شده است، از جمله هیدروژن پراکسید (آب اکسیژنه):
افزودن آب اکسیژنه به شیر باعث کند شدن رشد باکتری های شیر شده و ترش شدن شیر را به تعویق می اندازد.

روش تشخیص
 5 میلی لیتر شیر را در لوله ی آزمایش ریخته و به آن 5 قطره پارافنیل دی آمین می افزاییم و سپس آن را به خوبی هم می زنیم، اگر شیر به رنگ آبی تغییر کرد به شیر، هیدروژن پراکسید افزوده شده است.

 1 میلی لیتر از شیر مشکوک و یک میلی لیتر از شیر خام را به یک میلی لیتر محلول گایاکل در یک لوله ی آزمایش ریخته و به خوبی مخلوط می کنیم، در صورتی که آب اکسیژنه به شیر اضافه شده باشد، در مدت کوتاهی رنگ شیر صورتی می شود.

روشهای دیگر تشخیص هیدروژن پراکسید:
1)یدید پتاسیم را در مجاورت پراکسید هیدروژن اسیدی قرار داده و ید حاصله را با محلول استاندارد تیوسولفات تیتر می کنند.

2 KI  +  H2SO4  +  H2O2  →  K2SO4  +  I2  +  2 H2O

2)از افزایش محلول آن به دی اکسید تیتانیوم در مجاورت اسید سولفوریک، رنگ مربوط به پراکسید تیتانیوم مشاهده می شود.

3)با محلول اسید کرومیک یا محلول اسیدی بی کرومات رنگ آبی تیره تولید می شود.