חמצן-מימן
חמצן-מימן היא תערובת של הגזים חמצן ומימן, לרוב ביחס של 2:1 (שני שלישים מימן ושליש חמצן), אותו היחס בין היסודות כמו במים. התערובת משמשת לריתוך וחיתוך על ידי מבער וכן יש לה שימושים נוספים, כמו תאורה וריתוך תת-ימי. ניתן לייצר תערובת זו על ידי אלקטרוליזה של מים, המבצעת הפרדה של היסודות על ידי העברת זרם חשמלי בנוזל.
| מרכיבים | חמצן ומימן, לרוב ביחס של 2:1 (שני שלישים מימן ושליש חמצן) |
|---|---|
| צבע | חסרת צבע |
  | |
מאפיינים כללים
עריכהבטמפרטורה ולחץ רגילים תערובת של חמצן-מימן יכולה לבעור כשהיא מכילה בין 5% ל-95% מימן ליחידת נפח. כאשר התערובת ניצתת היא הופכת לקיטור ומשחררת חום. בתערובת סטויכיומטרית טמפרטורת הבעירה יכולה להגיע עד ל-2800 °C, כ-700 °C יותר מאשר בעירה של מימן בתוך אוויר. זוהי תערובת נפיצה מאוד ומסוכנת בשימוש לא נכון; לכן נדרשים אמצעי בטיחות מיוחדים, כמו הפרדת המימן מהחמצן וערבובם רק ברגע ובמקום השימוש.
שימושים אפשריים
עריכהתאורה
עריכה
ערך מורחב – אור דרומנד
בעבר תערובת של חמצן-מימן שימשה לבניית מנורות שונות כמו למשל מנורת הסיד ששימשה לתאורה בהופעות ומחזות.
מבער חמצן-מימן
עריכהניתן להשתמש בתערובת חמצן-מימן כדי להפעיל מבער. המימן משמש כמקור דלק והחמצן הכרחי לבערה. המבער משמש לריתוך וחיתוך של חלקי מתכת, זכוכית, וטרמופלסטיק. בתעשיית הזכוכית משמש המבער לביצוע פוליש לשטח החיצוני של הזכוכית על ידי המסת שטח זה והעלמת שריטות כתוצאה מכך. הלהבות של חמצן מיימן הם בחום של 2000 מעלות (°C) ומעלה.
מבער תת-ימי
עריכהמבער תת-ימי משתמש בתערובת של חמצן-מימן הנוצרת במקום הבעירה על ידי אלקטרוליזה של מים. המתקן חוסך את הצורך במכלי מימן וחמצן אך דורש חשמל ומים מזוקקים לצורך פעולתו.
מרבית סוגי המבערים מערבבים ישירות בזמן האלקטרוליזה את שני הגזים לתערובת אחידה, הדבר גורם ליצירת תערובת יותר מדויקת לבעירה. בדגמים אלו עלה הצורך למנוע אפשרות של פלאשבק (ניצוץ המדליק את כל הגז עד למכל שבו מתבצעת האלקטרוליזה) ונעשה שימוש ברכיב המשמש מעצור לפלאשבקים כדי למנוע תאונות. קצב הפקת הגזים מימן וחמצן חייב להיות בלחץ מספיק גבוה, אחרת נוצר פלאשבק ופעולת המכשיר אינה חלקה.
תחבורה
עריכה
התערובת חמצן-מימן מוזכרת לעיתים בתור התערובת שמניעה רכב הנוסע על מים. האנרגיה הנצרכת לצורך פיצול מים ליסודות תמיד תהיה גבוהה מהאנרגיה שניתן להפיק משריפה של התערובת חמצן-מימן, או, במקרה האידיאלי, שווה לה. לכן, כל טענה של רכב הנוסע על מים היא בגדר הונאה. כמו כן קיים ויכוח ציבורי רחב על האפשרות לבצע שיפור נצילות המנוע בעזרת חמצן-מימן. בעבר הוכח כי הזרקה של חמצן-מימן משפרת את ביצועי המנוע אך הוויכוח הוא סביב השאלה האם אלקטרוליזה של מים בזמן נסיעה מכוח חשמלי של האלטרנטור משפרת או גורעת מהביצועים וצריכת הדלק.