Nella chimica dell’ossidazione e della riduzione, un agente ossidante è una sostanza che viene ridotta in una reazione chimica, causando così l’ossidazione di un’altra sostanza. Gli agenti ossidanti comuni includono l’ossigeno (O2), che fornisce l’origine del termine “ossidazione”, il perossido di idrogeno (H2O2), l’ozono (O3) e i gas alogeni. Gli agenti ossidanti, noti anche come ossidanti, sono utilizzati in un’ampia varietà di industrie e prodotti che vanno dalla produzione chimica ed esplosivi alle soluzioni detergenti, agli antisettici e ai dispositivi per effetti speciali.
La chimica di ossidazione e riduzione, nota anche come chimica redox, è lo studio delle reazioni chimiche mediante le quali gli elettroni vengono spostati da una specie chimica all’altra. In tale reazione, l’agente riducente subisce una perdita di elettroni e si ossida, mentre l’agente ossidante acquista più elettroni e si riduce. Il dispositivo mnemonico OIL RIG, che sta per “Oxidation Is Losing (electrons), Reduction Is Gaining (electrons),” viene spesso utilizzato dagli studenti di chimica per distinguere tra i due. Tradizionalmente, si pensava che l’agente ossidante fosse una sostanza chimica che forniva ossigeno o estraeva idrogeno, ma la definizione più sicura è che un agente ossidante guadagna elettroni e viene ridotto nella reazione.
La forza di un agente ossidante può essere stimata da diversi fattori. Tipicamente, i composti con alti stati di ossidazione, come nitrati (NO3-), permanganati (MNO4-) e cromati (CrO42-) sono buoni ossidanti. Come regola generale, buoni agenti riducenti sono cattivi agenti ossidanti e buoni agenti ossidanti sono cattivi agenti riducenti. Un altro modo per stimare la forza relativa di un ossidante è determinare il suo potenziale di elettrodo standard, misurato in volt. Alti potenziali nella semireazione catodica corrispondono tipicamente a maggiori forze ossidanti.
Gli ossidanti sono ampiamente utilizzati in numerosi settori, dalla produzione chimica a quelli che producono soluzioni detergenti e solventi, fuochi d’artificio ed esplosivi ed effetti speciali. Le soluzioni di ipoclorito di sodio (NaClO), più comunemente note come candeggina, sono comunemente utilizzate nelle applicazioni di pulizia domestica per la loro capacità di rimuovere le macchie. I fuochi d’artificio, uno spettacolo comune nelle celebrazioni notturne all’aperto, utilizzano forti ossidanti per creare esplosioni terrificanti. Nell’industria degli effetti speciali, gli ossidanti possono essere utilizzati per conferire ai mobili nuovi un aspetto consumato e antico.
Quando si lavora con agenti ossidanti, è estremamente importante per un chimico o uno studente essere consapevoli del potenziale rischio di esplosioni e incendi. Ossidanti estremamente forti come il fluoro gassoso possono reagire violentemente con agenti riducenti e corrodere le apparecchiature di laboratorio. Anche le atmosfere arricchite di ossigeno oi flussi di ossigeno puro possono presentare rischi di incendio in laboratorio. La maggior parte dei materiali che rappresentano una minaccia in quanto ossidanti forti sono accompagnati da un avvertimento o sono designati come tali negli Stati Uniti dalle lettere OX nella sezione dei rischi speciali sul diamante della National Fire Protection Association (NFPA) dell’etichetta.