מי חמצן (H₂O₂) בריכוז של 90% הוא צורה מאוד תגובתית וחזקה של תרכובת כימית ידועה זו. היישומים שלו מיוחדים ולעיתים מוגבלים לאזורים הדורשים זהירות יתרה וטיפול מומחים בשל הסיכונים הכרוכים בשימוש בו. בריכוז זה, מי חמצן משמש בעיקר ביישומים תעשייתיים ותעופה וחלל, והטיפול בו כפוף לתקנות בטיחות מחמירות.
1. תעופה וחלל וטילים
מניע רקטה:
חד הנעה ודו-מונע: השימוש העיקרי ב-90% מי חמצן הוא בתעשיית התעופה והחלל, במיוחד כמניע רקטי. בצורתו המפורקת, הוא מייצר אדים וחמצן, מה שהופך אותו לחומר הנעה יעיל. זה יכול לשמש הן כחומר חד-הנע, שבו הוא התרכובת הכימית היחידה המשמשת, והן כחלק ממערכת דו-מונעת, שבה הוא מגיב עם דלק אחר.
יישומים היסטוריים: היסטורית, 90% מי חמצן שימש בטכנולוגיית רקטות, כולל בכמה אבות טיפוס מוקדמים של רקטות ובמערכות ההנעה של מטוסים מהירים. לדוגמה, הוא שימש במטוס הרקטה המפורסם X-15 ובאבי טיפוס מוקדמים של חגורת ה-Bell Rocket.
מְחַמצֵן:
מספק חמצן לבעירה: במערכות דו-פרופלנט, מי חמצן פועל כמחמצן. הריכוז הגבוה שלו מאפשר תפוקת חמצן משמעותית, שהיא חיונית בתהליך הבעירה של מנועי רקטות.
2. הנעת צוללת
צוללות דיזל-חשמליות: כמה צוללות דיזל-חשמליות משתמשות במי חמצן בריכוז גבוה כמחמצן, מה שמאפשר להן להפעיל את המנועים שלהן מתחת למים מבלי להזדקק לאוויר מפני השטח.
3. ייצור ומחקר כימיים
סינתזה של תרכובות אורגניות ואי-אורגניות: בסינתזה כימית, 90% מי חמצן משמש כחומר מחמצן רב עוצמה. הוא מעורב בייצור תרכובות אורגניות ואי-אורגניות שונות בסביבות תעשייתיות מבוקרות.
מחקר מעבדה מיוחד: בכמה מעבדות מחקר מתקדמות, מי חמצן בריכוז גבוה משמש בתהליכים ותגובות ניסויים הדורשים חומר חמצון חזק.
4. יישומים סביבתיים
טיפול במים ואוויר מזוהמים: אמנם פחות נפוץ, מי חמצן יכול לשמש ביישומים סביבתיים כגון טיפול במים ואוויר מזוהמים. תכונות החמצון החזקות שלו מסייעות בפירוק מזהמים.
5. שיקולי בטיחות וטיפול
נדרשת זהירות יתרה: טיפול ב-90% מי חמצן דורש זהירות יתרה. הוא מאכל מאוד ועלול לגרום לכוויות קשות במגע עם העור או העיניים.
אחסון ויציבות: יש לאחסן אותו במיכלים מיוחדים, העשויים בדרך כלל מפלדת אל חלד או אלומיניום, כדי למנוע פירוק ולשמור על יציבות. זה גם מאוחסן באזורים קרירים ומאווררים כדי להפחית את הסיכון של פירוק מהיר ופיצוץ.
ציוד מגן: ציוד מגן מקיף, כולל כפפות, משקפי בטיחות וחליפות מגן, חיוני בעת הטיפול בריכוז זה של מי חמצן.
סכנת פיצוץ: בשל התגובתיות הגבוהה שלו ויכולתו להתפרק במהירות, תוך שחרור חמצן וחום, קיים סיכון משמעותי להתפוצצות, במיוחד בנוכחות חומרים אורגניים או מתכות מסוימות.
6. חששות רגולציה ותחבורה
תקנות קפדניות: הייצור, האחסון, ההובלה והשימוש ב-90% מי חמצן מוסדרים בכבדות ברחבי העולם. התקנות מכסות היבטים כמו הובלה, תנאי אחסון ושימושים מותרים.
השפעה על הסביבה: בעוד מי חמצן מתפרק למים ולחמצן, הריכוז הגבוה שלו עלול להיות מסוכן לסביבה אם לא מנוהל נכון.
