Теория и практика науки и образования №8 (8) октябрь 2026 г.

Перекись водорода (H₂O₂) относится к соединениям с выраженными окислительными свойствами и широко применяется в медицинской и фармацевтической практике. Водные растворы перекиси водорода используются в качестве антисептических средств, поэтому контроль содержания действующего вещества имеет практическое значение. Концентрация H₂O₂ может изменяться при хранении вследствие постепенного разложения вещества. 

Перекись водорода является относительно неустойчивым соединением и разлагается с образованием воды и кислорода: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑. Скорость процесса зависит от температуры, освещения, наличия примесей и условий хранения. В связи с этим количественное определение H₂O₂ представляет интерес как для контроля качества лекарственных препаратов, так и для учебной аналитической практики. 

Одним из классических методов определения перекиси водорода является перманганатометрия. В кислой среде перманганат-ион восстанавливается до Mn²⁺, а перекись водорода окисляется до молекулярного кислорода. Суммарное уравнение реакции: 2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O + 5O₂↑. 

Стехиометрическое соотношение между KMnO₄ и H₂O₂ составляет 2:5. Перманганат калия одновременно выполняет функцию титранта и индикатора: после достижения точки эквивалентности небольшой избыток титранта вызывает устойчивое бледно-розовое окрашивание раствора. Цель исследования — экспериментально определить массовую долю перекиси водорода в аптечном растворе номинальной концентрации 3 % методом перманганатометрии и оценить воспроизводимость результатов. 

Материалы и методы исследования

Объект анализа: водный аптечный раствор перекиси водорода с заявленной массовой долей H₂O₂ 3 %. 

Реактивы: перманганат калия (KMnO₄), 0,02000 М раствор титранта; серная кислота, около 1 М раствор; вода дистиллированная. 

Оборудование и посуда: аналитические весы; мерная колба на 100,0 мл; пипетка на 10,00 мл; бюретка на 25 мл; конические колбы на 250 мл. 

Подготовка образца. На аналитических весах взвешивали 1,000 г исследуемого аптечного раствора. Навеску количественно переносили в мерную колбу вместимостью 100,0 мл и доводили дистиллированной водой до метки. После перемешивания из полученного раствора пипеткой отбирали 10,00 мл. 

Экспериментальный опыт (титрование). В коническую колбу с 10,00 мл разбавленного раствора добавляли около 10 мл серной кислоты и 20–30 мл дистиллированной воды. Из бюретки медленно приливали 0,02000 М KMnO₄ при постоянном перемешивании до появления устойчивого бледно-розового окрашивания, сохраняющегося около 30 секунд. Титрование повторяли трижды. 

Таблица 1

Результаты титрования

Расчёт массовой доли перекиси водорода

Использовали стехиометрическое соотношение реакции: n(H₂O₂) = (5/2) · n(KMnO₄). Количество вещества перманганата калия определяли по формуле: n(KMnO₄) = C(KMnO₄) · V(KMnO₄). 

Подстановка значений: C(KMnO₄) = 0,02000 моль/л; V(KMnO₄) = 0,001763 л; M(H₂O₂) = 34,0147 г/моль; масса исходной навески = 1,000 г; коэффициент разбавления = 10. 

1. n(KMnO₄) = 0,02000 · 0,001763 = 3,526 · 10⁻⁵ моль. 
2. n(H₂O₂) = 3,526 · 10⁻⁵ · 5/2 = 8,815 · 10⁻⁵ моль. 
3. m(H₂O₂) в аликвоте = 8,815 · 10⁻⁵ · 34,0147 = 0,00300 г. 
4. m(H₂O₂) во всей мерной колбе = 0,00300 · (100,0 / 10,00) = 0,0300 г. 
5. w(H₂O₂) = (0,0300 / 1,000) · 100 % = 3,00 %. 

Результаты исследования и их обсуждение

Результат: массовая доля перекиси водорода в исследуемом аптечном растворе составила 3,00 %, что соответствует заявленной концентрации продукта. Отклонение экспериментального значения от номинального практически отсутствует. 

Хорошая сходимость результатов подтверждается относительным стандартным отклонением 0,33 %. Основными источниками погрешности являются неточность отсчёта объёма по бюретке, погрешность приготовления и отбора аликвоты, субъективность фиксации конечной точки, а также возможное разложение H₂O₂ в процессе подготовки образца. 

Выбор условий титрования обусловлен особенностями реакции. В кислой среде перманганат восстанавливается преимущественно до Mn²⁺, что обеспечивает требуемую стехиометрию. Использование серной кислоты предпочтительно, поскольку она не вносит существенного вклада в окислительно-восстановительный процесс. Отдельный индикатор не требуется: избыток KMnO₄ фиксируется по устойчивой бледно-розовой окраске. 

Перманганатометрия сочетает простоту аппаратурного оформления, наглядность конечной точки и доступность реактивов. Для получения достоверных результатов необходимо использовать стандартизированный титрант, соблюдать кислотность среды и проводить титрование без длительной задержки после подготовки образца. 

Заключение

Методом перманганатометрического титрования определено содержание перекиси водорода в аптечном растворе номинальной концентрации 3 %. Средний расход 0,02000 М раствора KMnO₄ составил 1,763 мл. Рассчитанная массовая доля H₂O₂ составила 3,00 %, что соответствует заявленному содержанию действующего вещества. Относительное стандартное отклонение трёх параллельных определений составило 0,33 %. Полученные данные показывают, что метод пригоден для учебного лабораторного определения перекиси водорода в водных растворах и может использоваться при контроле качества при соблюдении установленных условий анализа. 

***

1. Huckaba C. E., Keyes F. G. The Accuracy of Estimation of Hydrogen Peroxide by Potassium Permanganate Titration // Journal of the American Chemical Society. — 1948. — Vol. 70, № 4. — P. 1640–1644. — DOI: 10.1021/ja01184a098. 
   
   
2. Diez L. P., Mendez J. H., Parra M. J. Potentiometric determination of hydrogen peroxide with permanganate in presence of fluoride, with iron as a catalyst: Application to the titanium-fluoride-peroxide mixed complex // Talanta. — 1981. — Vol. 28, № 12. — P. 951–954. — DOI: 10.1016/0039-9140(81)80234-2. 
   
   
3. Bodiroga M., Ognjanović J. Determination of peracetic acid and hydrogen peroxide in the mixture // Vojnosanitetski pregled. — 2002. — Vol. 59, № 3. — P. 277–279. — DOI: 10.2298/VSP0203277B. 
   
   
4. Gimeno M. P., Mayoral M. C., Andrés J. M. A potentiometric titration for H₂O₂ determination in the presence of organic compounds // Analytical Methods. — 2013. — Vol. 5. — P. 1510–1514. — DOI: 10.1039/C3AY26329K. 
   
   
5. Sandri A. et al. Comparing Catalysts of the Direct Synthesis of Hydrogen Peroxide in Organic Solvent: Is the Measure of the Product an Issue? // ChemCatChem. — 2021. — DOI: 10.1002/cctc.202100306.