Tečni kiseonik
Tečni kiseonik — oksidirajuća je tečnost koja ima široku primenu u medicini, industriji, ratnom vazduhoplovstvu, kosmonautici itd. Kako može da izazove ili podstakne vatru jer je oksidujuće sredstvo (oksidirajući gas kategorije 1, H270,[1]), i eksploziju ako se izloži toploti jer se skladišti pod pritiskom (gas pod pritiskom H280.[1]), ne sme se izlagati toploti i mora se skladištiti dalje od masnih i zapaljivih materijala.[2] Kiseonik se dobija u postrojenjima za razlaganje vazduha kao jedna od komponenti i zatim se utečni. Tečni kiseonik se isporučuje korisniku u vakuumsko izolovanim kriogenim kontejnerima ili rezervoarima. nakon što se izvrši kontrola kvaliteta pre isporuke. Da bi se sprečio prelazak iz tečne u gasovitu fazu usled porasta temperature, kiseonik mora da se skladišti u kriogenim rezervoarima ili mobilnim vakuumsko izolovanim posudama pod pritiskom.
.jpg)
_ball_at_the_CCAFS_SLC-40.jpg)
Istorijat uredi
- 1845. godine Majkl Faradej (1791—1867) engleski fizičar i hemičar koji se bavio i hemijom, otkrio je nove supstance, oksidacione brojeve, ali i način kako gasove pretvoriti u tečnost. Takođe je otkrio zakone elektrolize i uveo pojmove anoda, katoda, elektroda i jon.[3]
- 1877. godine, Louis Paul Cailletet (1832-1913) u Francuskoj, i Raoul Pictet (1846-1929) u Švajcarskoj, nezavisno jedan od drugog, na različite načine, dobili nekoliko kapi tečnog kiseonika.[2]
- 1883. godine poljski profesori Krakovskog Univerziteta Zigmunt Vrublevski i Karol Olševski po prvi put su uspeli da da dobiju prve merljive količine tečnog kiseonika.[2]
Fizičko hemijske karakteristike uredi
Kiseonik je gas neophodan za održavanje života preko procesa disanja, i zato je u prirodi druga komponenta po količini u atmosferskom vazduhu, sa 20,8%.
Tečni kiseonik je gas bledoplave boje izuzetno niske hladnoće. Iako nezapaljiv, kiseonik je jak oksidant, koji reaguje sa skoro svim organskim materijalima i metalima, i u međusobnoj reakciji sa oksidirajućim sredstvima obično formira okside. Materijali koji sagorevaju u vazduhu u prisustvu kiseonika gore energičnije (burnije).
Fizičke i hemijske osobine tečnog kiseonika
| Molekularna formula | O2 |
| Molekularna težina | 31.999 |
| Tačka ključanja na 1 atm | –183 °C |
| Tačka zamrzavanje na 1 atm | –218.8 °C |
| Kritična temperatura | –118.4 °C |
| Kritični pritisak | 49.6 atm |
| Gustina, tečni na Tb, 1 atm | 1141 kg/m³ |
| Toplota isparavanja na Tb, 1 atm | 6824.48 J/mol |
| Proširenje odnos, tečnost na gas, od Tb do 20 °C | 1 do 860 |
Proizvodnja uredi
Kiseonik se proizvedi razlaganjem atmosferskog vazduha u specijalnim jedinicama (ASU) u kojima se odvaja kontinuiranom kriogenskom destilacijom. Kiseonik se zatim utečnjava i skladišti kao kriogena tečnost. Kontrola kvaliteta se vrši pre isporuke.
Da bi se sprečio prelazak iz tečne u gasovitu fazu usled porasta temperature, kiseonik mora da se skladišti u kriogenim rezervoarima ili mobilnim vakuumsko izolovanim posudama pod pritiskom.
Dalji proces proizvodnje tečnog kiseonika nastavlja se u specijalnim ASU jedinicama sabijanjem gasa u gasnim kompresorom na ulazu u rezervoare u kojima se vrši skladištenje gasa. Sabijeni gas se potom šalje u sistem za prečišćavanje u kome se uklanja vlaga, ugljen-dioksid, i ugljovodonici. Vazduh zatim prolazi kroz izmenjivače toplote u kome se vrši njegovo hlađena do kriogeni temperatura. Potom, ulazi u destilacionu kolonu visokog pritiska u kojoj se fizički odvaja azot u parnom obliku na vrhu kolone za destilaciju a tečna forma „sirovog” kiseonika (~ 90% O2) koja ostaje na dnu se odvaja i skladišti.
Ovako dobijeni „sirovi” tečni kiseonik se potom povlači iz kolona visokog i šalje u kolone niskog pritiska, gde se procesom destilacije prečišćava sve dok ne dostigne zahtevane karakteristike. Tečnost kiseonik se potom skladišti u kriogenim rezervoarima.
Kiseonik se takođe može proizvesti i nekriogenim selektivnim apsorpcionim procesom za proizvodnju gasnih proizvoda.
Primena uredi
Tečni kiseonik se koristi:
- U medicini za disanje (tamo gde nedostaje) u bolnicama ili za lečenje u hiperbaričnim komorama.[4]
- U vazduhoplovstvu, kosmonautici.[5]
- U vojsci kao oksidans u potisnim sistemima projektila i raketa, raketa na tečno gorivo i eksplozivima (oksilikuit).
- U industriji kao oksidaciono sredstvo u proizvodnji gvožđa i čelika ili zajedno sa acetilenom za sečenje metala, zavarivanje, kaljenje, čišćenje i topljenje metala.
- U energetici za uštede goriva i energije i nižu ukupnu emisiju štetnih gasova.
Mere zaštite uredi
Oprema koja se koristi u eksploataciji kiseonika mora da zadovolji stroge zahteve čistoće, a sistemi u kojima se on primenjuje moraju biti izrađeni od materijala koji imaju visoke temperaturne tačke paljenja, otpornost na hladnoću i da hemijski ne reaguju u kontaktu sa kiseonikom pod radnim uslovima.
U tom smislu sudovi za skladištenje kiseonika treba da budu proizvedeni u skladu sa zakonom predviđenim standardima i da su izdržljivi na promene temperature i pritiske.
Izvori uredi
- ^ a b Pravilniku o klasifikaciji, pakovanju, obeležavanju i oglašavanju hemikalije i određenog proizvoda u skladu sa DSD/DPD sistemom (Sl.glasnik RS br.59/10, 25/11 i 5/12)
- ^ a b v Editors, History com. „First liquid-fueled rocket”. HISTORY (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2022-08-15.
- ^ „Top Freon Gas Supplier”. Pristupljeno 12. 10. 2016.
- ^ Hida W, Sakurai M, Okabe S, Hajime, Kurosawa, Kikuchi Y, Takishima T. Nihon Kyobu Shikkan Gakkai Zasshi. Home oxygen therapy using liquid oxygen system. 1992 Dec; 30 Suppl:164-8.
- ^ „Combination of liquid hydrogen and liquid oxygen”. Space Exploration.
Spoljašnje veze uredi
- Safetygram 6-Liquid oxygen Arhivirano na sajtu Wayback Machine (12. septembar 2014)