Im Bereich der Chemie spielen Wasserstoffperoxid (H2O2) und seine Derivate seit jeher eine wichtige Rolle. Diese Peroxide werden nicht nur häufig in Laboren verwendet, sondern finden auch im täglichen Leben als Reinigungs- und Bleichmittel ihren Platz. Die chemischen Eigenschaften von Peroxiden und die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten ihrer Derivate machen sie seit dem 19. Jahrhundert zu unverzichtbaren Materialien für die wissenschaftliche Forschung und die industrielle Produktion.
Peroxide sind Metallverbindungen, die kovalent oder ionisch gebundene Peroxidradikale (O2^2−) enthalten. Verbindungen dieser großen Familie können in ionische und kovalente Typen unterteilt werden. Die meisten Alkali- und Erdalkaliperoxide gehören zu den ersteren, während Hydroperoxide und Peroxymonosulfat (H2SO5) zu den letzteren gehören. Durch die Analyse der Peroxide verschiedener Metalle kann festgestellt werden, dass ihre chemischen Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten stark variieren.
Peroxid besteht aus zwei Sauerstoffatomen, die durch eine Einfachbindung verbunden sind. Die Stabilität dieser Struktur hat einen tiefgreifenden Einfluss auf seine chemische Reaktivität.
Peroxide werden meist durch die Oxidationsreaktion von Elementen hergestellt. Beispielsweise kann Lithiumperoxid (Li2O2) durch Reaktion von Lithiumhydroxid mit Wasserstoffperoxid synthetisiert werden. Diese Reaktion zeigt das Potenzial von Peroxiden in der chemischen Synthese.
Bariumperoxid (BaO2) wird durch Oxidation von Bariumoxid (BaO) bei hoher Temperatur und hohem Druck hergestellt, ein Prozess, der die historische Verwendung von Peroxiden bei der Erzeugung von Sauerstoff belegt.
Peroxid ist relativ reaktiv. Unter dem Einfluss verdünnter Säure oder Wasser setzen sie Wasserstoffperoxid frei. Diese Reaktion gehört nicht nur zu den alltäglichen Anwendungen von Peroxiden, sondern zeigt auch deren Bedeutung bei chemischen Umwandlungen.
Übergangsmetallperoxide sind seltener als andere Arten von Peroxiden, weisen jedoch bei bestimmten chemischen Reaktionen dennoch besondere Eigenschaften auf. Beispielsweise zeigt Chrom(VI)-oxidperoxid die Rolle von Peroxiden in Metallkomplexen und zeigt, dass Peroxide als zweizähnige Liganden fungieren können, die an einer Vielzahl chemischer Reaktionen teilnehmen können.
Viele anorganische Peroxide werden zum Bleichen von Textilien und Papier sowie als Zusatzstoffe in Reinigungsmitteln verwendet. Mit zunehmendem Umweltbewusstsein tendieren die Menschen eher dazu, Peroxide anstelle von chlorbasierten Verbindungen zu verwenden, was das Potenzial von Peroxiden für eine weit verbreitete Verwendung im täglichen Leben zeigt.
In U-Booten und Raumfahrzeugen werden bestimmte Peroxide verwendet, um aus ausgeatmetem Kohlendioxid Sauerstoff zu erzeugen. Dies zeigt nicht nur die Leistungsfähigkeit von Peroxiden, sondern auch ihren Wert in extremen Umgebungen.
Die Geschichte der Peroxide lässt sich bis ins 18. Jahrhundert zurückverfolgen, als Alexander von Humboldt 1799 Bariumperoxid synthetisierte und damit den Weg für seine Anwendung ebnete. Dann, im Jahr 1811, erkannte Louis-Jacques Tanner erstmals das Potenzial von Peroxiden bei der Herstellung von Hydroperoxiden. Obwohl frühe Versuche einer industriellen Produktion scheiterten, zeigte die Gründung der ersten Hydroperoxidfabrik in Berlin im Jahr 1873 die Bedeutung dieser Verbindungen.
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoffperoxid und seinen Derivaten in Wissenschaft und Industrie haben es zu einer wichtigen Chemikalie gemacht, und mit fortschreitender Technologie wird sich das Spektrum potenzieller Anwendungen für Peroxid weiter erweitern. Wird Peroxid in Zukunft in einem breiteren Spektrum von Bereichen eine wichtigere Rolle spielen?