מימן על-חמצני

מימן על-חמצני, הידוע בכינוי "מי חמצן" או מ.ע.ח, הוא על-תחמוצת, נוזל בצבע כחול חלש מאוד המופיע כחסר צבע בתמיסה מהולה, הצמיגה מעט יותר ממים. מולקולת מימן על-חמצני מורכבת משני אטומים של מימן ומשני אטומים של חמצן. הנוסחה הכימית של המימן העל-חמצני היא H2O2. מימן על-חמצני הוא חומר מחמצן חזק מאד, והוא מחמצן חזק יותר מכלור, כלור דו-חמצני ואשלגן פרמנגנט. בנוסף, באמצעות זרז, המימן העל-חמצני יכול להפוך להידרוקסיל רדיקלי (OH) עם תגובתיות שנייה לפלואור בלבד. מאידך, מימן על-חמצני יכול להתחמצן על ידי מחמצנים חזקים ממנו. לדוגמה, MnO 4 {\displaystyle {\ce {MnO4}}} בסביבה חומצית. מימן על-חמצני נוצר לראשונה בשנת 1818 על ידי לואי ז'אק טנאר כשגרם לתגובה של בריום על-חמצני עם חומצה חנקנית. בתהליך ניצול החמצן להפקת אנרגיה, תהליך הקרוי נשימה תאית, נוצר מימן על-חמצני כתוצר לוואי. מאחר שהוא מחמצן חזק, הוא יכול להגיב כמעט עם כל חומר אורגני ולשנות את הרכבו. לפיכך, הוא מזיק לתא ועלול לגרום למותו. שיעור תוצרי הלוואי נע בין 0.2% ו-4% ביחס לחמצן הנצרך והמעובד בתהליך הנשימה. שיעור זה, אף שהוא קטן, מספיק על-מנת לגרום למותו של התא. התא מתמודד עם בעיה זו בעזרת יצור אנזימים שמנטרלים את תוצרי הלוואי הרעילים של החמצן. האנזים אשר תפקידו לפרק את מי-החמצן נקרא קטלאז, והוא נמצא בכמעט כל האורגניזמים החשופים לחמצן. האנזים מפרק את המולקולה לכדי מים וחמצן באופן הבא: 2 H 2 O 2 ⟶ 2 H 2 O + O 2 {\displaystyle {\ce {2H2O2 -> 2H2O + O2}}} . מימן על-חמצני הוא חומצה חלשה ובעל תכונות חמצון טובות מאוד ולכן הוא משמש אמצעי חזק להלבנת נייר. למימן העל-חמצני יש שימושים נוספים כגון חומר מחטא, מחמצן, נוגד רקבון ובתעשיית הרקטות (במיוחד בריכוזים גבוהים כ-HTP) כחומר הדף ובמערכות של רקטות עם חומר הדף בי. שימוש נפוץ של מי חמצן בריכוזים נמוכים הוא הבהרת שיער, במטרה להפוך שיער כהה לבלונדיני, או כמרכיב לצביעתו בצבע אחר. בנוסף, משמש החומר כמלבין פלסטיק מסוג ABS שהצהיב. מימן על-חמצני נוטה להגיב כמעט עם כל תרכובת אורגנית ולשנות את הרכבה. מימן על-חמצני הוא מרכיב עיקרי בהכנת פרוקסידים למיניהם כמו HMTD ו-TATP. מימן על חמצני משמש להנעה רקטית כדלק יחיד, המייצר סילון של קיטור כתוצאה מהחום הרב בעת התפרקותו המהירה בנוכחות זרז כימי כמו כסף, בנוסף לחמצן המשתחרר בהתפרקות. מנועים רקטיים אחרים משתמשים במימן על-חמצני כמקור לחמצן לצורך בעירה של דלק אחר במנוע סילון, לעיתים מצורף לסילון הקיטור, או כ'צמד דלקים' בו המימן העל-חמצני משמש לחימצון מזורז, בהיותו אחד המחמצנים החזקים . מנועים אלו היו בשימוש בטילים ומטוסי סילון ראשוניים של גרמניה הנאצית וטילים מוקדמים של הצבא הבריטי, בצוללות, בטורפדו, בתרמילי ריחוף ולתיקוני ניווט של לוויינים. מנועים אלו נמצאו לא יעילים ולעיתים מסוכנים, ולא אחת גרמו לאסונות. מנוע כזה היה מעורב באסון טביעתה של הצוללת הגרעינית הסובייטית קורסק. מימן על-חמצני משמש גם להרכבת פצצות ביתיות, ושימש בסדרת הפיגועים בלונדון ב-2005 ובניסיון הפיגוע האווירי הטרנס-אטלנטי ב-2006. נוזל מי חמצן בריכוז 3% משמש לחיטוי פצעים וחתכים קלים, וכמו כן יש המשתמשים בו לשטיפת פה, כמשחות שיניים וכן לשטיפת אוזניים. נוזל זה משמש באחוזים קטנים כחומר הפעיל בחומרי ניקוי של עדשות מגע. מדיה וקבצים בנושא מימן על-חמצני בוויקישיתוף מאיר ברק, מדוע שילוב של מימן וחמצן יוצר לרוב מים ולא מי חמצן?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 5 מרץ 2010 מימן על-חמצני, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) מֵימָן עַל־חַמְצָנִי במילון כימיה אי-אורגנית (תש"ם), באתר האקדמיה ללשון העברית L. J. Thenard (1818). "Annales de chimie et de physique". Didi Martinez, Brenda Breslauer and Stephanie Gosk, CORONAVIRUS A dinner table chat between husband and wife may help solve the coronavirus mask shortage, NBC, April 15, 2020 A Vertical Empire by C.N.Hill