过氧化氢什么作用?

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过氧化氢是一种强氧化剂。这个“强”字如何诠释呢? 我们可以用“褪色”这个词来解释。生活中常有这样的一幕,当我们手上沾了墨汁,这时候如果我们沾点水,用力搓一搓,手指就马上干净了。这是为什么呢?因为墨汁中含有碳元素,而水和肥皂中的氢氧根能够与碳发生反应,生成可溶于水的物质(碳酸氢根/酸式碳酸根),从而将碳清洗掉。同理,当蛋白质遇到双氧水的时候,也会发生类似的反应而被清除,因此我们常用它来作为清洗剂应用于工业方面。

那么它为什么能起洗涤的作用呢?因为含有氢氧根的物质与含有碳的物质发生反应时,首先会清除的是碳的电子云密度较大的那些碳原子上的氢,随着氢的被清除,碳-氧键逐渐被弱化,最后形成碳酸根或碳酸氢根离子,从而使含碳物质被清除。 所以从这个角度上说,过氧化氢具有很强的氧化性——即它能使许多有机色素和染料褪色的能力。这种性质的应用范围很广,可以用于棉布、羊毛等天然纤维的漂白;也可以用于纸张的增白;更可以用来消毒杀菌,比如用来清洗手术器械,或者给伤口消毒。

不过,过氧化氢的氧化性不是最强的,它的刺激性气味和腐蚀性也使得它在化学领域中并不是一个受欢迎的角色。 那么有没有不需要加入氢氧根就能发生的氧化反应呢?答案是肯定的。在生物体中就可以找到这样神奇的反应。

我们知道生物体内有许多具有催化作用的蛋白酶,这些蛋白酶能够加快化学反应的速度,而不改变反应的平衡点。已经存在的蛋白酶还能对底物分子进行选择性切除,切去底物的某个基因片段,这个过程就叫作加氧基团转移(或者简称GT)。而拥有这种能力的基元就是游离的羟基(—OH)。

例如,我们在生活中常见的维生素B族就能够通过这种方法为其他分子添加上氧元素。如果它遇到脂肪酸,就可以把氢送到它需要的位置从而生成皂甙(也就是表面活性剂)。 如果它碰到胆固醇,就可以把氢留在自己这里,形成胆甾醇-3-酮,后者再进一步可以被脂化成为类固醇激素,如雌二醇、雄激素等。 而一旦这类分子被添加上了氧元素,它们的性格就会发生根本的变化——从害怕水变为喜欢水,从疏油到亲油,最终它们变成了表面活性物质,能够在油脂当中翻滚,从而起到乳化的作用。 所以你看,正是由于过氧化氢具有强烈的氧化性,使得它能在化工领域大显身手;而相反的,也因为其强烈的腐蚀性和毒性,在很多场合下又不得不将其排斥在外。

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