Fljótandi súrefni: Eiginleikar og forrit
Fljótandi súrefni, einnig þekkt sem LOx, er fljótandi form sameinda súrefnis og á sér víðtæka notkun í geimferðum, kafbátum og gasiðnaði. Þessi grein mun kafa í eðliseiginleika fljótandi súrefnis og mikilvæg notkun þess á ýmsum sviðum.
Líkamlegir eiginleikar
Einstakir eðliseiginleikar fljótandi súrefnis gera það ómetanlegt á mismunandi sviðum. Hér eru helstu eiginleikar fljótandi súrefnis:
1. Þéttleiki og hitastig
Við venjulegan loftþrýsting (101.325 kPa) hefur fljótandi súrefni 1.141 g/cm³ eðlismassa, aðeins hærri en fljótandi vatns. Fljótandi súrefni hefur afar lágt frostmark við 50,5 K (jafngildir -222,65 gráðum á Celsíus) og suðumark 90,188 K (jafngildir -182,96 gráðum á Celsíus). Þetta gerir það kleift að vera fljótandi súrefni við mjög lágt hitastig, sem gerir það hentugt fyrir ýmis notkun.
2. Vökvaferli
Iðnaðarframleiðsla á fljótandi súrefni felur venjulega í sér ferli sem kallast brotaeiming. Þetta ferli felur í sér þjöppun og kælingu lofts til að aðskilja köfnunarefni og súrefni. Vegna mismunandi suðumarka þeirra er köfnunarefni aðskilið fyrst og skilur eftir sig tiltölulega hreint fljótandi súrefni.
3. Útlit og segulmagn
Fljótandi súrefni hefur ljósan bláan lit og sýnir sterka parasegulfræði. Það er hægt að hengja það upp á milli skauta á öflugum skeifu segul.
4. Framkallar brothætt efni og sterkt oxunarefni
Efni sem komast í snertingu við fljótandi súrefni verða mjög brothætt vegna lághita eðlis. Að auki er fljótandi súrefni öflugt oxunarefni, sem veldur því að lífræn efni brenna hratt. Ákveðin efni eins og kolakubbar, kolsvartur o.s.frv., geta sprengt ófyrirsjáanlega þegar þau eru bleytt í fljótandi súrefni og verða fyrir íkveikjugjöfum eins og eldi, neistaflugi eða minniháttar höggi. Petrochemicals, þar á meðal malbik, sýna oft þessa hegðun.
Umsóknir
Fljótandi súrefni hefur víðtæka notkun sem spannar mörg svið.
Hér eru nokkur af helstu forritum þess.
1. Læknisfræðileg notkun
Á læknisfræðilegu sviði er fljótandi súrefni notað til súrefnismeðferðar til að tryggja að sjúklingar fái fullnægjandi súrefnisbirgðir. Flugvélar í mikilli hæð nota einnig fljótandi súrefni til að veita farþegum og áhöfn öndunarsúrefni.
2. Iðnaðarframleiðsla
Iðnaðarframleiðsla á fljótandi súrefni felur í sér brotaeimingu á fljótandi lofti. Með víðáttumikið hlutfall upp á 1:861 er fljótandi súrefni víða notað í nútíma iðnaðarframleiðslu, þar á meðal málmvinnslu, efnaverkfræði og rafeindaframleiðslu. Í mörgum iðnaðarforritum notar fólkumhverfisvaporizerstil að ná aftur loftkenndu ástandi sínu í dæmigerða notkun.
3. Oxunarefni
Fljótandi súrefni er almennt notað sem oxunarefni, sérstaklega í eldflaugaknúningi. Það er blandað saman við ýmislegt eldsneyti eins og fljótandi vetni, steinolíu eða metan til að veita umtalsverðan þrýsting og skjóta geimförum á sporbraut. Það gegnir mikilvægu hlutverki í geimferðaverkfræði.
Öryggissjónarmið
Vegna lágs hitastigs og oxandi eiginleika hefur fljótandi súrefni ákveðna áhættu í för með sér. Fljótandi köfnunarefni hefur lægra suðumark en fljótandi súrefni og ílát sem innihalda fljótandi köfnunarefni geta þétt súrefni úr loftinu. Þar af leiðandi, eftir að megnið af köfnunarefninu hefur gufað upp úr slíku íláti, getur það sem eftir er af fljótandi súrefni brugðist kröftuglega við lífræn efni og skapað sprengihættu. Aftur á móti er hægt að auðga fljótandi köfnunarefni eða fljótandi loft með súrefni með því að leyfa þeim að standa undir berum himni, þar sem súrefni andrúmsloftsins leysist upp í þeim, en köfnunarefni gufar helst upp.
