Dalle pulizie alla farmaceutica: la versatilità del perossido di idrogeno

L'acqua ossigenata, o perossido di idrogeno (H2O2), è un composto chimico con funzioni di disinfettante, ossidante e agente sbiancante. La sua struttura chimica è caratterizzata da due atomi di ossigeno uniti da un singolo legame covalente, con ciascun atomo di ossigeno legato ad uno di idrogeno.

Dalle numerose applicazioni in ambito medico e cosmetico, questo composto è inoltre apprezzato per la sostenibilità ecologica e la sua completa biodegradabilità.

Inoltre, la sua capacità di eliminare batteri, virus e altri microrganismi nocivi lo rende indispensabile per disinfettare superfici, strumenti medici e ferite, contribuendo significativamente alla prevenzione di infezioni nosocomiali in ambito sanitario.

Quando viene identificato il composto?

La scoperta dell'acqua ossigenata risale alla fine del XVIII secolo.
Alexander von Humboldt, naturalista tedesco, è spesso accreditato come il primo studioso a riportare la sintesi del perossido, nello specifico il perossido di bario, nel 1799, anche se le sue descrizioni ambigue lasciano spazio a dispute.

Diciannove anni dopo, Louis Jacques Thénard riconobbe che questo composto poteva essere utilizzato per preparare una sostanza sconosciuta fino a quel momento, che descrisse come "eau oxygénée" (acqua ossigenata), oggi nota come perossido di idrogeno.
Thénard perfezionò il processo utilizzando acido cloridrico e successivamente acido solforico. Questo metodo venne utilizzato fino alla metà del XX secolo.

La prima fabbrica per la produzione di perossido di idrogeno fu costruita nel 1873 a Berlino. Successivamente, il metodo elettrochimico per la sintesi del perossido di idrogeno venne commercializzato nel 1908 in Austria.
Negli anni '30, il processo all'antrachinone, ancora oggi in uso, venne sviluppato da IG Farben in Germania, portando a una crescita significativa della produzione mondiale di perossido di idrogeno.

La determinazione della struttura molecolare del composto fu complessa e solo nel 1934 i fisici William Penney e Gordon Sutherland proposero una struttura molto simile a quella attualmente riconosciuta.

Quali sono le sue proprietà chimico-fisiche?

In forma pura, si presenta come un liquido di colore blu pallido, leggermente più viscoso dell'acqua.

Corrosivo e dal forte odore, viene commercializzato esclusivamente in forma diluita (in una soluzione acquosa) per via della sua alta pericolosità per l’uomo.

Il perossido di idrogeno puro ha un punto di ebollizione stimato di 150,2 °C, circa 50 °C superiore a quello dell'acqua, ed è importante sapere che, se riscaldato a questa temperatura, subisce una decomposizione termica potenzialmente esplosiva e rischiosa. Diluendolo quindi, l’acqua ossigenata diventa un composto chimicamente più sicuro, abbassandone ad esempio la temperatura di ebollizione a 114°C e riducendo notevolmente i rischi esplosivi.
Il perossido di idrogeno concentrato viene però utilizzato come monopropellente e ossidante nella tecnologia missilistica.

L'azione antibatterica e antifungina del perossido di idrogeno deriva dalla sua capacità di produrre specie reattive dell'ossigeno che danneggiano le membrane cellulari, le proteine e il DNA dei microrganismi. Questa proprietà lo rende efficace nella disinfezione e nel trattamento di ferite, prevenendo infezioni e favorendo la guarigione. Inoltre, enzimi come le perossidasi, presenti nei sistemi biologici, utilizzano o decompongono il perossido di idrogeno, sottolineando ulteriormente il suo ruolo cruciale nei processi biologici.

Nel 2017 è stata concessa l'autorizzazione per l'uso del perossido di idrogeno come principio attivo secondo la normativa BPR, classificando i prodotti che lo contengono come biocidi.

Secondo la Farmacopea italiana, la concentrazione minima prevista in ambienti sanitari dev’essere del 3 % (acqua ossigenata a 10 volumi), garantendo un’azione antisettica accompagnata da una detersione meccanica.

Un grande valore aggiunto è anche la sua biodegradabilità. Una volta utilizzato, il perossido di idrogeno si decompone rapidamente in acqua e ossigeno, due elementi innocui per l'ambiente. Questa caratteristica lo rende una scelta ecologica rispetto ad altri disinfettanti e agenti sbiancanti che possono lasciare residui tossici o persistenti.

Quali sono gli usi principali?

Utilizzato principalmente in ambito medico, è anche comunemente impiegato per usi cosmetici, casalinghi ed incluso industriali.

In casa, è un ottimo alleato per sbiancare il bucato (es. Omino Bianco), per disinfettare le superfici e come deodorante per ambienti.

Nel settore cosmetico, il perossido di idrogeno è utilizzato per sbiancare i denti, schiarire i capelli e trattare l'acne.

Mentre infine a livello industriale, viene usato nella produzione di carta e tessuti, nella depurazione delle acque e come componente nei processi chimici.
Questa varietà di applicazioni ne sottolinea l'importanza e la versatilità, assicurandone un uso diffuso e garantendone un prezzo contenuto ed accessibile.

Uso in ambito sanitario:

In campo medico, l'acqua ossigenata rappresenta un disinfettante di moderata potenza, efficace contro batteri, spore batteriche, virus e lieviti ed è maggiormente impiegata per prevenire infezioni derivanti da piccoli tagli, escoriazioni e lievi bruciature cutanee.

Per ottenere effetti preventivi ottimali, è consigliato ripulire accuratamente l'area interessata e applicare il prodotto più volte al giorno, bendando successivamente la ferita per ridurre il rischio di ulteriore contaminazione microbica. Tuttavia, è importante evitare il contatto con gli occhi e l'uso su ferite molto estese o uso prolungato su pelle integra.

Un uso conosciuto meno è quello per la pulizia della bocca e la riduzione di stati irritativi orali. Viene spesso consigliato per pazienti con gengiviti, herpes labiale e piccole ferite orali. Il metodo di utilizzo consiste nel diluire il perossido di idrogeno in acqua, sciacquare la bocca senza deglutire la soluzione e mantenerla in bocca per almeno un minuto per una maggior efficacia. Infine, l’acqua ossigenata è talvolta utilizzata nella pulizia e disinfezione delle orecchie.

Come gestirne la concentrazione?

A seconda dell’uso previsto, il perossido di idrogeno viene utilizzato in varie concentrazioni.
Vediamo di seguito alcune indicazioni su come utilizzarla correttamente nei diversi contesti:

• Uso medico e disinfezione delle ferite.
  Concentrazione: solitamente si utilizza una soluzione al 3% (10 volumi).
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• Igiene orale.
  Concentrazione: una soluzione diluita al 3% (10 volumi) miscelata con un'uguale quantità di acqua.
  
  
• Pulizia di strumentario.
  Concentrazione: spesso tra il 6% (20 volumi) e il 30% (100 volumi).
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• Pulizia delle orecchie.
  Concentrazione: Una soluzione al 3% (10 volumi) è generalmente sufficiente.
  
  
• Uso domestico.
  Concentrazione: Una soluzione al 3% (10 volumi) è comune per sanificare le superfici e per sbiancare il bucato.
  
  
• Uso industriale.
  Concentrazione: Le concentrazioni possono variare notevolmente, spesso fino al 35% (130 volumi) o più.

Rischi e precauzioni:

L'acqua ossigenata rimane comunque un composto chimico potente che, se non utilizzato correttamente, può presentare rischi. Ecco alcune precauzioni importanti da seguire:

1. Concentrazione e diluzione: utilizzare sempre la concentrazione adeguata all’uso specifico. Concentrazioni elevate (oltre il 6%) possono causare irritazioni cutanee, ustioni chimiche e danni ai tessuti.
   
   
2. Contatto con gli occhi: evitare il contatto con gli occhi.
   
   
3. Ingestione: non ingerire l'acqua ossigenata. Anche a basse concentrazioni, può causare irritazioni gastrointestinali e nausea.
   
   
4. Maneggiamento di soluzioni concentrate: utilizzare guanti protettivi e occhiali di sicurezza.
   
   
5. Conservazione: conservare l'acqua ossigenata in un contenitore opaco e ben chiuso, lontano da fonti di calore e luce diretta, per evitare la decomposizione.
   
   
6. Reattività: evitare il contatto con materiali facilmente ossidabili, come alcuni metalli e tessuti, per prevenire reazioni indesiderate.