Peroxid vodíka

Peroxid vodíka (H₂O₂, HO-OH) je binárna zlúčenina kyslíka a vodíka. V molekule peroxidu vodíka sú atómy kyslíka viazané navzájom a na každom z nich je atóm vodíka, pričom väzby O-H sa nenachádzajú v jednej rovine.

Peroxid vodíka
Peroxid vodíka
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec	H2O2
Systematický názov	Peroxid vodíka
Vzhľad	bezfarebná kvapalina
Fyzikálne vlastnosti
Teplota topenia	-0,43 °C
Teplota varu	150,2 °C
Hustota	1,45 g/cm³ (20 °C, čistý), 1,11 g/cm³ (roztok pri koncetrácii 30%, 20 °C) ,
Bezpečnosť NFPA 704 0 3 3 OX
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.
Chemický portál

Peroxid vodíka je bezfarebná kvapalina, s vodou neobmedzene miešateľná. Je silné oxidačné činidlo.

H₂O₂ + 2H⁺ + 2e ↔ 2H₂O

HO₂⁻ + H₂ + 2e ↔ 3OH⁻

Pri styku s niektorými silnými oxidačnými činidlami však môže pôsobiť aj ako redukčné činidlo.

Ag₂O + H₂O₂ → 2Ag + H₂O + O₂

5H₂O₂ + 2MnO₄⁻ + 6H₃O⁺ → 5O₂ + 2Mn²⁺ + 14H₂O

Pri kontakte s horľavým materiálom môže spôsobiť požiar. Spôsobuje silné popáleniny a poleptanie.

Použitie

Bielenie celulózy, dezinfekcia v medicíne ako 3-percentný vodný roztok, leptanie v elektrotechnickom priemysle, pokovovanie, bielenie zubov, melírovanie, úprava pitnej a odpadovej vody, ako okysličovadlo v hypergolických palivových zmesiach.

Počas 2. Svetovej vojny sa Peroxid vodíka používal v nemeckých ponorkách typu "U 571" ako okysličovadlo pre spaľovacie motory pod hladinou. Čo umožňovalo vyvinutie rýchlosti až 20 uzlov oproti akumulátorom ktoré mohli vyvinuť rýchlosť iba 6 až 8 uzlov

Vplyvom katalyzátorov ako platina, burel, striebro alebo krv sa peroxid vodíka exotermicky rozkladá na kyslík a vodu.

Použitie v raketových motoroch

Farebná schéma rakiet BLACK ARROW.

Peroxid vodíka je možné použiť v raketových motoroch ako monopropellant (jednozložkové palivo), kedy dosahuje vlastnosti uvedené v tabuľke:^[1]

Peroxid vodíka
katalyický rozklad monopropellantu

Koncentrácia H2O2 (%)	Teplota (°C)	Špecifický impulz (m/s)
100	1012	1045
90	742	930
75	357	740

Použitie v raketových motoroch ako dvojzložkové palivo H₂O₂ / RP-1^[2]

• Zloženie: H₂O₂-98% / RP-1
• Spaľovací pomer: 7
• Teplota spaľovania: 2 975 K
• Špecifický impulz na hladine mora: 2678 m/s

Príklad použitia peroxidu v raketových motoroch ako okysličovadla v dvojzložkových palivách:

• Raketa BLACK ARROW^[3][4]
  • hypergolický motor Bristol Siddeley Gamma, palivo: RP-1 / H₂O₂ 85%, ISp = 2500 m/s
• Jadrová raketa Blue Steel
  • hypergolický motor Armstrong Siddeley Stentor, palivo: RP-1 / H₂O₂ 85%, ISp = 2200 m/s

Riziká

• Katalytický rozklad vplyvom nečistôt (hrdza, kovové piliny, čistidlá, kyseliny, alkoholy, mazadlá), t.j. riziko výbuchu^[5]
• Pri poliatych tkaninách riziko samovznietenia aj s odstupom času
• Riziko poleptania pri kontakte s pokožkou
• Rozklad vplyvom svetla, náhle zväčšenie objemu (nádoby musia byť odvetrávané, uvoľňuje sa čistý kyslík)

Nezlučiteľné materiály

Z dôvodu skladovania a práce s peroxidom vodíku, je potrebné vyhnúť sa nezlučiteľným materiálom, nakoľko by mohlo dôjsť k nežiadúcemu rozkladu peroxidu. Vhodnosť materiálov závisí od viacerých parametrov, za bežného tlaku najmä od koncetrácie peroxidu vodíka a od teploty.^[6]

Medzi vždy bezpečné materiály patrí napríklad:

• hliník
• oxid hlinitý
• PTFE
• Polykarbonát

Medzi podmienené bezpečné materiály patrí napríklad:

• Nerezová oceľ 316 (do teploty 48 °C)
• Viton® A (pre o-krúžky)
• LDPE (pre koncentráciu peroxidu do 10% )

Medzi neprípustné materiály patrí napríklad:

• Meď
• Olovo
• Prírodná guma
• Neoprén
• Hrdza
• Striebro