Течни кисеоник

Течни кисеоник је бледоплаве боје.

Течни кисеоник — оксидирајућа је течност која 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. 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.

Криогени резервоари за течни кисеоник

Историјат

  • 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 Зигмунт Врублевски и Карол Олшевски по први пут су успели да да добију прве мерљиве количине течног кисеоника.[2]

Физичко хемијске карактеристике

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).

Физичке и хемијске особине течног кисеоника

Молекуларна формула О2
Молекуларна тежина 31.999
Тачка кључања на 1 атм –183 °C
Тачка замрзавање на 1 атм –218.8 °C
Критична температура –118.4 °C
Критични притисак 49.6 атм
Густина, течни на Tb, 1 атм 1141 kg/m³
Топлота испаравања на Tb, 1 атм 6824.48 J/mol
Проширење однос, течност на гас, од Tb до 20 °C 1 до 860
Течни кисеоник се испоручује кориснику у вакуумско изолованим криогеним контејнерима или расхлађеним резервоарима за складиштење течног кисеоника
Када се течни кисеоник сипа из чаше у јак магнет, кисеоник је привремено суспендован између полова магнета, због свог парамагнетизма.

Производња

Постројења за производњу течног кисеоника

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.

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.

Примена

Означавање судова за течни кисеоник посебним (међународним) налепницама упозорења

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 оксиданс у потисним системима пројектила и ракета, raketa na tečno gorivo и експлозивима (oksilikuit).
  • 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 заштите

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.

Извори

  1. ^ 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)
  2. ^ а б в Editors, History com. „First liquid-fueled rocket”. HISTORY (на језику: енглески). Приступљено 2022-08-15. 
  3. ^ „Top Freon Gas Supplier”. Приступљено 12. 10. 2016. 
  4. ^ 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.
  5. ^ „Combination of liquid hydrogen and liquid oxygen”. Space Exploration. 

Спољашње везе

Течни кисеоник на Викимедијиној остави.