Con respecto a la pregunta, 'cómo es que el agua oxigenada no se convierte en peróxido de hidrógeno', una respuesta es que en las aguas naturales de la luz del sol crea realmente H2O2, aunque incluso entonces, solo en pequeñas cantidades.
Más precisamente, en la literatura se ha citado la presencia de H2O2 y otras especies reactivas de oxígeno (ROS) en aguas naturales iluminadas (ver, por ejemplo, 'Especies reactivas de oxígeno en aguas naturales', por Neil V. Blough y Richard G. Zepp). Para citar una vista previa de dos páginas en línea:
La presencia de ROS en ecosistemas acuáticos fue reportada por primera vez en 1966 por Van Baalen y Marler, quienes detectaron la presencia de peróxido de hidrógeno (H202) en decenas a cientos de concentraciones nanomolares en aguas marinas superficiales ... Aunque sus datos eran inadecuados para especificar la fuente del H202, postularon que las reacciones fotoquímicas, los procesos biológicos o la deposición atmosférica podrían contribuir a su presencia en las aguas marinas . Algunos años más tarde, Swallow (1969) sugirió que el electrón hidratado ( $ \ ce {e- (aq)} $ ) podría producirse en agua de mar por la acción de. ..fotoionización de compuestos fenólicos endógenos. Además, propuso que la reacción rápida de $ \ ce {e- (aq)} $ con dioxygen (02) produciría superóxido ( $ \ ce {.O2 -} $ ), lo que en última instancia conduce a la formación de H202 a través de la desproporción ...
A continuación, se presenta mi comprensión actualizada de estas reacciones, que comienza con un electrón solvatado, $ \ ce {e- (aq)} $ y $ \ ce {H +} $ span > según las reacciones:
$ \ ce {O2 + e- (aq) ⇌ .O2- (aq)} $ (anión radical superóxido )
$ \ ce {H + + .O2- (aq) ⇌ .HO2 (aq)} $ ( radical hidroperoxilo con un pKa = 4.88)
$ \ ce {.HO2 (aq) + .HO2 (aq) -> H2O2 + O2 (aq)} $ Fuente: Ecuación (1 )
En aguas naturales a la luz del sol, la materia orgánica disuelta (DOM) puede ser una fuente de electrones solvatados (ver 'Fotoproducción de electrones hidratados a partir de solutos orgánicos naturales en ambientes acuáticos') y huecos de electrones:
$ \ ce {DOM + hv -> e- + h +} $
Además, la presencia de iones de metales de transición y dioxígeno a través de la llamada autooxidación de metales puede ser una fuente potencial de superóxido:
$ \ ce {Fe ( 2 +) / Cu (+) + O2 ⇌ Fe (3 +) / Cu (2+) + .O2 -} $ (Ejemplo de fuente: Eq (Vl))
El trabajo citado de Blough y Zepp señala además que desde la década de 1980:
... los científicos ambientales han adquirido evidencia de la presencia casi omnipresente en aguas superficiales no solo de H202 y 02 "pero también dioxígeno singlete ..., el radical hidroxilo (OH) y p orgánico radicales eroxilo (R02), así como otros intermedios transitorios que son precursores inmediatos o productos de las ROS. Ahora se reconoce que la producción de esta diversa gama de especies es impulsada principalmente por reacciones fotoquímicas abióticas que involucran cromóforos orgánicos (y a veces inorgánicos) de origen natural (Zepp, 1991; Zika, 1987; Zafiriou et al., 1984). Debido a su alta concentración en aguas superficiales (-250 nanoM), el O2 domina la fotofísica y fotoquímica de estos materiales. Las secuencias de reacción resultantes se interpretan fácilmente dentro de los conceptos bien establecidos de fotooxidaciones directas y sensibilizadas, potencialmente acopladas a procesos de autooxidación térmica.