Piraajalahus

Piraajalahus on vesinikperoksiidi (H2O2) ja kontsentreeritud väävelhappe (H2SO4) segu, mis on tugevate oksüdeerivate ja happeliste omadustega. Nende omaduste tõttu kasutatakse piraajalahust näiteks klaasnõude puhastamiseks laboris, eemaldamaks klaasi pinnale „kleepunud“ oksüdeeruvaid orgaanilisi ühendeid (aldehüüde, alkohole, ketoone, alkeene jms). Piraajalahus leiab kasutust ka mikroelektroonika tööstuses, kus seda kasutatakse ränist pooljuhtplaatide puhastamiseks. Lahuse nimetus tuleneb Lõuna-Ameerikas elavatest kalaliikidest, sest lahuse kiire toime sarnaneb mõnevõrra lihatoiduliste piraajate toitumisprotsessi tulemiga (st saakloomast jääb järele vaid luustik).

Segu koostis ja omadused 
H2O2 ja H2SO4 vahekord piraajalahuses võib mõnevõrra varieeruda. Sageli kasutatakse valmistamiseks eeskirja, mille kohaselt tuleb kokku segada 3 ruumalaosa kontsentreeritud väävelhapet ja 1 ruumalaosa 30% vesinikperoksiidi lahust.

Piraajalahuse reageerimisel orgaaniliste ainetega eristatakse sageli kaks etappi. Esimeses etapis toimub hapnikku sisaldavate orgaaniliste ainete dehüdreerimine (ehk vee eemaldumine), kuivõrd kontsentreeritud väävelhappe segunemine veega on energeetiliselt väga soodustatud (ja tugevalt eksotermiline). Teine etapp põhineb äärmiselt reaktsioonivõimelise hapnikuradikaali omadustel, mis saab oksüdeerida süsinikku täielikult (st oksüdatsiooniastmeni IV).

Erinevalt kroomsegust (toimeaineks H2CrO4), mida kasutatakse laborites samuti sageli klaasnõude puhastamiseks, ei põhjusta piraajalahuse kasutamine klaasnõude saastumist Cr3+-ioonidega. Samas lisandub piraajalahusega töötlemisel klaasi pinnale silanoolrühmi (Si-O-H), mis tõstab klaasi hüdrofiilsust.

Ohutus 
Piraajalahus on tugevalt korrodeeriv, mistõttu selle säilitamiseks sobivad vaid klaasist, terasest või teflonist konteinerid. Kuna piraajalahus oksüdeerib ka nahka, siis on lahusega töötamisel hädavajalik kasutada laboratoorset kaitsevarustust (nitriilkindad, kittel).

Piraajalahuse reaktsioon orgaaniliste ainetega on väga eksotermiline (st energiat eraldub), seetõttu ei tohi piraaja lahust kallata orgaaniliste jääkide anumasse. Kindlasti tuleb vältida ka piraajalahuse juhuslikku lekkimist/segunemist orgaaniliste jäätmetega. Kuna orgaaniliste ainete oksüdeerumisel piraajalahuse toimel eraldub süsihappegaas ja muud gaasilised saadused (sh ebastabiilsed peroksiidid), viiakse piraaja lahusega töötlus läbi mittesuletud anumas tõmbekapi all, võimaldades gaasilistel saadustel reaktsioonisegust takistamatult lahkuda (st ei teki ülerõhku). Piraajalahuse läheduses ei tohi tulekahju kustutamiseks kasutada vett, küll aga sobib süsihappegaaskustuti.

Viited 

Happed