Течни кисеоник
Течни кисеоник или кисеоник дубоко охлађен, утечњен оксидирајући је гас под притиском који има широку примену у медицини, индустрији, ратном ваздухопловству, космонаутици итд. Како може да изазове или подстакне ватру јер је оксидујуће средство (оксидирајући гас категорије 1, H270,[1]), и експлозију ако се изложи топлоти јер се складишти под притиском (гас под притиском H280.[1]), не сме се излагати топлоти и мора се складиштити даље од масних и запаљивих материјала.[2] Кисеоник се добија у постројењима за разлагање ваздуха као једна од компоненти и затим се утечни. Течни кисеоник се испоручује кориснику у вакуумско изолованим криогеним контејнерима или резервоарима. након што се изврши контрола квалитета пре испоруке. Температура течног кисеоника је –183,0 °C. Да би се спречио прелазак из течне у гасовиту фазу услед пораста температуре, кисеоник мора да се складишти у криогеним резервоарима или мобилним вакуумско изолованим посудама под притиском.
_ball_at_the_CCAFS_SLC-40.jpg)
ИсторијатУреди
- 1845. године Мајкл Фарадеј (1791—1867) енглески физичар и хемичар који се бавио и хемијом, открио је нове супстанце, оксидационе бројеве, али и начин како гасове претворити у течност. Такође је открио законе електролизе и увео појмове анода, катода, електрода и јон.[3]
- 1877. године, Louis Paul Cailletet (1832-1913) у Француској, и Raoul Pictet (1846-1929) у Швајцарској, независно један од другог, на различите начине, добили неколико капи течног кисеоника.[2]
- 1883. године пољски професори Краковског Универзитета Сигисмунд Врублевски и Карол Олсзевски по први пут су успели да да добију прве мерљиве количине течног кисеоника.[2]
Физичко хемијске карактеристикеУреди
Кисеоник је гас неопходан за одржавање живота преко процеса дисања, и зато је у природи друга компонента по количини у атмосферском ваздуху, са 20,8%.
Течни кисеоник је гас бледоплаве боје изузетно ниске хладноће. Иако незапаљив, кисеоник је јак оксидант, који реагује са скоро свим органским материјалима и металима, и у међусобној реакцији са оксидирајућим средствима обично формира оксиде. Материјали који сагоревају у ваздуху у присуству кисеоника горе енергичније (бурније).
Течни кисеоник је криогени течност. Криогена течност има нормалну тачку кључања испод – 130.4°F (– 90 °C), док течни кисеоник има тачку кључања од – 297.4°F (–183.0 °C).
.jpg)
Физичке и хемијске особине течног кисеоника
| Молекуларна формула | О2 |
| Молекуларна тежина | 31.999 |
| Тачка кључања на 1 атм | – 297.4°F (–183.0 °C) |
| Тачка замрзавање на 1 атм | – 361.9°F (–218.8 °C) |
| Критична температура | – 181.8°F (–118.4 °C) |
| Критични притисак | 729.1 psia (49.6 atm) |
| Густина, течни на BP, 1 atm | 71.23 lb/scf (1141 kg/m³) |
| Густина, гас на 68°F (20 °C), 1 atm | 0.0831 lb/scf (1.33 kg/m3) |
| Специфична тежина, гас (ваздух = 1) 68°F (20 °C), 1 atm | 1.11 |
| Специфична тежина, течни (вода = 1) на 68°F (20 °C), 1 atm | 1.14 |
| Специфични волуме на 68°F (20 °C), 1 atm | 12.08 scf/lb (0.754 m³/Kg) |
| Латентна топлота испаравања на BP | 91.7 Btu/lb (213 Kj/Kg) |
| Проширење однос, течност на гас, BP to 68°F (20 °C) | 1 до 860 |
| Растворљивост у води на 77°F (25 °C), 1 atm | 3.16% по запремини |
ПроизводњаУреди
Кисеоник се произведи разлагањем атмосферског ваздуха у специјалним јединицама (АСУ) у којима се одваја континуираном криогенском дестилацијом. Кисеоник се затим утечњава и складишти као криогена течност. Контрола квалитета се врши пре испоруке.
Температура течног кисеоника је –183,0 °C. Да би се спречио прелазак из течне у гасовиту фазу услед пораста температуре, кисеоник мора да се складишти у криогеним резервоарима или мобилним вакуумско изолованим посудама под притиском.
Даљи процес производње течног кисеоника наставља се у специјалним АСУ јединицама сабијањем гаса у гасним компресором на улазу у резервоаре у којима се врши складиштење гаса. Сабијени гас се потом шаље у систем за пречишћавање у коме се уклања влага, угљен-диоксид, и угљоводоници. Ваздух затим пролази кроз измењиваче топлоте у коме се врши његово хлађена до криогени температура. Потом, улази у дестилациону колону високог притиска у којој се физички одваја азот у парном облику на врху колоне за дестилацију а течна форма „сировог” кисеоника (~ 90% О2) која остаје на дну се одваја и складишти.
Овако добијени „сирови” течни кисеоник се потом повлачи из колона високог и шаље у колоне ниског притиска, где се процесом дестилације пречишћава све док не достигне захтеване карактеристике. Течност кисеоник се потом складишти у криогеним резервоарима.
Кисеоник се такође може произвести и некриогеним селективним апсорпционим процесом за производњу гасних производа.
ПрименаУреди
Течни кисеоник се користи:
- У медицини за дисање (тамо где недостаје) у болницама или за лечење у хипербаричним коморама.[4]
- У ваздухопловству, космонаутици.[5]
- У војсци као ракетно гориво у потисним системима пројектила и ракета и експлозивима..
- У индустрији као оксидационо средство у производњи гвожђа и челика или заједно са ацетиленом за сечење метала, заваривање, каљење, чишћење и топљење метала.
- У енергетици за уштеде горива и енергије и нижу укупну емисију штетних гасова.
Мере заштитеУреди
Опрема која се користи у експлоатацији кисеоника мора да задовољи строге захтеве чистоће, а системи у којима се он примењује морају бити израђени од материјала који имају високе температурне тачке паљења, отпорност на хладноћу и да хемијски не реагују у контакту са кисеоником под радним условима.
У том смислу судови за складиштење кисеоника треба да буду произведени у складу са законом предвиђеним стандардима и да су издржљиви на промене температуре и притиске.
ИзвориУреди
- ^ а б 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)
- ^ а б в Editors, History com. „First liquid-fueled rocket”. HISTORY (на језику: енглески). Приступљено 2022-08-15.
- ^ „Top Freon Gas Supplier”. Приступљено 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.
Спољашње везеУреди
- Safetygram 6-Liquid oxygen Архивирано на сајту Wayback Machine (12. септембар 2014)