Випробування на перевірку безпеки перекису водню з високою концентрацією

Перекис водню високої концентрації (HTP) має застосування у космічній та ракетній промисловості. Через специфічне використання вимагається дуже висока чистота продукту. Якуш SpaceTech Sp. z oo має виробничу лінію, яка дозволяє виробляти перекис водню в концентрації 98%+ з високою чистотою, що відповідає вимогам обмежувального стандарту MIL-PRF-16005F. В даний час перекис водню доступна на європейському ринку в концентрації не більше 87%, чистота якої не відповідає вимогам стандарту. В рамках проекту, здійсненого для Європейського агентства коміксів під назвою: «Випробування на безпеку перевірки безпеки перекису водню з високою концентрацією», Jakusz SpaceTech Sp. z oo вживе заходів для того, щоб забезпечити впровадження виробленої перекису водню марки HTP для продажу та безпечного транспортування в межах Європи. Проект передбачає аналіз транспортного законодавства, на підставі якого продукт буде класифікований та транспортна упаковка сертифікована. Наступним кроком буде розробка аналітичних методів для характеристики хімічного складу одержуваної ПВТ.

Перекис водню є відносно стабільною речовиною, але лише за умови високої чистоти та стабілізації відповідними сполуками. Невелика кількість домішок може викликати розкладання ПВТ на воду та кисень. Тому під час виробничого процесу слід дотримуватися особливої чистоти та обережності. Щоб уникнути надмірного розкладання, а отже, і зниження концентрації перекису водню як під час транспортування, так і зберігання, до розчину додають відповідні стабілізатори. Хоча додавання стабілізаторів необхідно для підтримки бажаної стабільності перекису водню, їх кількість не може бути перевищена з двох причин. По -перше, вище певного оптимуму можна спостерігати зниження стабільності ПВТ, а по -друге, і це важливо у випадку з ракетними двигунами, будь -які додаткові речовини можуть осідати на каталізаторі, викликаючи дезактивацію. Беручи до уваги ці умови, проект спробує розробити оптимальний склад суміші стабілізатора, що забезпечує високу стабільність перекису водню.

Наступним кроком буде проведення серії аналітичних випробувань для визначення хімічного складу продукту та перевірки відповідності стандарту MIL-PRF-16005F. Стандарт визначає необхідний вміст різних компонентів: аніонів (хлоридів, фосфатів, сульфатів, нітратів), металів, іону амонію, загального органічного вуглецю (TOC) та вмісту сухого залишку після випаровування розчину. Оскільки висококонцентрована перекис водню сильно окислюється та викликає корозію, прямий аналіз у деяких випадках неможливий. Отримані результати можуть бути порушені та пошкоджено вимірювальне обладнання. З цієї причини необхідно буде розробити процедури підготовки зразків для аналізу та процедури випробувань, що застосовуються до висококонцентрованих розчинів перекису водню. Крім того, для кожного типу аналізу буде проводитися перевірка повторюваності методу шляхом виконання п'ятикратних вимірювань. Для досягнення мети аналізу аніонів у розчинах перекису водню дослідження буде базуватися на техніці іонної хроматографії. Піддавати аналізу зразки буде складно, оскільки вони абсолютно не можуть містити перекису водню. Аналітичні дослідження вмісту металів будуть порівнюватись на основі двох різних методів підготовки зразків, а також двох аналітичних методів-атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою (ICP-OES) та мас-спектрометрії плазми з індукційною зв'язкою (ICP-MS).

На додаток до вищезгаданих аналітичних досліджень, обсяг проекту включатиме розробку процедур вимірювання таких фізико -хімічних властивостей, як концентрація, рН, загальна кількість розчинених твердих тіл (ТДС) та електропровідність. Крім того, концентрацію буде порівнювати за допомогою двох методів (розрахунок на основі виміряної щільності та класичного методу титрування визначення перекису водню з використанням перманганату калію).

На наступному етапі проекту перекис водню 98% + буде класифікована відповідно до Європейської угоди про міжнародні автомобільні перевезення небезпечних вантажів (ADR). Під час випробувань, що досліджують вибухонебезпечні властивості (клас 1 згідно з ADR), буде перевірено, чи виявляє ПВТ чутливість до ударної хвилі та вплив тестів на нагрівання та займання під щільним закриттям. Крім того, будуть перевірятися окисні та корозійні властивості ПВТ, а також температура його розкладання.

Завершальним етапом проекту є сертифікація упаковки для транспортування 98%+ перекису водню. З цією метою буде проведено оцінку сумісності матеріалів каністр 5л та 30л з ПНД. Серія каністр буде витримувати контакт з ПВТ протягом 6 місяців. Вплив контакту з ПНД на перекис водню буде досліджено шляхом повторного аналізу хімічного складу розчину. Одночасно орган з сертифікації проведе ряд випробувань для перевірки стійкості каністр до механічних подразників, що виникають під час транспортування.