Waterstofperoxide (H₂O₂) in een concentratie van 90% is een zeer reactieve en krachtige vorm van deze algemeen bekende chemische verbinding. De toepassingen ervan zijn gespecialiseerd en vaak beperkt tot gebieden die uiterste voorzichtigheid en deskundige behandeling vereisen vanwege de risico's die aan het gebruik ervan zijn verbonden. Bij deze concentratie wordt waterstofperoxide voornamelijk gebruikt in industriële en ruimtevaarttoepassingen, en de hantering ervan is onderworpen aan strenge veiligheidsvoorschriften.
1. Lucht- en ruimtevaart en raketten
Raketdrijfgas:
Monostuwstof en bistuwstof: Het voornaamste gebruik van 90% waterstofperoxide vindt plaats in de lucht- en ruimtevaartindustrie, vooral als raketbrandstof. In zijn ontlede vorm produceert het stoom en zuurstof, waardoor het een effectief drijfgas is. Het kan zowel als monostuwstof worden gebruikt, waarbij het de enige gebruikte chemische verbinding is, als als onderdeel van een bistuwstofsysteem, waarbij het reageert met een andere brandstof.
Historische toepassingen: Historisch gezien werd 90% waterstofperoxide gebruikt in rakettechnologie, inclusief in enkele vroege prototypes van raketten en in de voortstuwingssystemen van hogesnelheidsvliegtuigen. Het werd bijvoorbeeld gebruikt in het beroemde X-15 raketvliegtuig en vroege prototypes van de Bell Rocket Belt.
Oxidatiemiddel:
Levert zuurstof voor verbranding: In systemen met dubbele stuwstof werkt waterstofperoxide als oxidatiemiddel. De hoge concentratie zorgt voor een aanzienlijke zuurstofproductie, wat cruciaal is in het verbrandingsproces van raketmotoren.
2. Aandrijving van onderzeeërs
Dieselelektrische onderzeeërs: Sommige dieselelektrische onderzeeërs gebruiken waterstofperoxide met een hoge concentratie als oxidatiemiddel, waardoor ze hun motoren onder water kunnen laten draaien zonder dat er lucht van het oppervlak nodig is.
3. Chemische productie en onderzoek
Synthese van organische en anorganische verbindingen: Bij de chemische synthese wordt 90% waterstofperoxide gebruikt als krachtig oxidatiemiddel. Het is betrokken bij de productie van verschillende organische en anorganische verbindingen in gecontroleerde industriële omgevingen.
Gespecialiseerd laboratoriumonderzoek: In sommige geavanceerde onderzoekslaboratoria wordt waterstofperoxide met hoge concentratie gebruikt in experimentele processen en reacties waarvoor een sterk oxidatiemiddel nodig is.
4. Milieutoepassingen
Behandeling van vervuild water en lucht: Hoewel minder gebruikelijk, kan waterstofperoxide worden gebruikt in milieutoepassingen zoals de behandeling van verontreinigd water en lucht. De sterke oxidatieve eigenschappen helpen verontreinigende stoffen af te breken.
5. Veiligheids- en hanteringsoverwegingen
Uiterste voorzichtigheid vereist: Het hanteren van 90% waterstofperoxide vereist uiterste voorzichtigheid. Het is zeer bijtend en kan ernstige brandwonden veroorzaken bij contact met de huid of ogen.
Opslag en stabiliteit: Het moet worden opgeslagen in speciale containers, meestal gemaakt van roestvrij staal of aluminium, om ontbinding te voorkomen en de stabiliteit te behouden. Het wordt ook opgeslagen in koele, geventileerde ruimtes om het risico op snelle ontbinding en explosie te verminderen.
Beschermende uitrusting: Uitgebreide beschermende uitrusting, inclusief handschoenen, veiligheidsbril en beschermende pakken, is essentieel bij het hanteren van deze concentratie waterstofperoxide.
Risico op explosie: Vanwege de hoge reactiviteit en het vermogen om snel te ontleden, waarbij zuurstof en warmte vrijkomen, bestaat er een aanzienlijk risico op explosie, vooral in de aanwezigheid van organische materialen of bepaalde metalen.
6. Zorgen op het gebied van regelgeving en transport
Strenge regelgeving: De productie, opslag, transport en gebruik van 90% waterstofperoxide zijn wereldwijd streng gereguleerd. Regelgeving heeft betrekking op aspecten als transport, opslagomstandigheden en toegestane toepassingen.
Milieu-impact: Terwijl waterstofperoxide ontleedt in water en zuurstof, kan de hoge concentratie ervan gevaarlijk zijn voor het milieu als het niet op de juiste manier wordt beheerd.
