Acasă  /  Ecologie  /  Temperatura oxigenului lichid în Celsius. Sensul expresiei „oxigen lichid”. Beneficiile folosirii oxigenului lichid

Temperatura oxigenului lichid în Celsius. Sensul expresiei „oxigen lichid”. Beneficiile folosirii oxigenului lichid

Ecologie
13.09.2024

Oxigenul lichid este o stare de agregare a oxigenului în care este un lichid albastru pal. Acesta aparține categoriei de substanțe care au fost printre primele care au fost utilizate în diverse domenii ale industriei. O2 lichid este utilizat în două scopuri: pentru a îmbunătăți procesele de ardere și pentru a oxida procesele chimice. Este nevoia de a rezolva aceste probleme care a dus la popularitatea echipamentelor de separare a aerului.

Proprietățile fizice ale oxigenului lichid

În stare lichidă, oxigenul are o nuanță albastru pal. Când oxigenul lichid este turnat dintr-un recipient în altul, eliberează vapori de apă, absorbind căldura din aerul înconjurător. În același timp, temperatura aerului scade brusc, ceea ce duce la formarea de ceață.

Acest tip de oxigen poate fierbe la o temperatură de 183°C. Daca in acest moment il asezati intr-un mediu in care temperatura aerului este de aproximativ 30-40°C, atunci fierberea se va intensifica. La temperatura camerei, lichidul se evaporă rapid.

Pentru a reduce rata de evaporare a oxigenului lichid, acesta este plasat în cilindri speciali. Cilindrul de stocare a O2 este un vas cu două straturi. Peretele interior al cilindrului este acoperit cu un strat de argint, iar între acesta și peretele exterior tot aerul este complet pompat. Stratul de argint este necesar pentru a reflecta căldura. Oxigenul poate fi stocat într-un astfel de cilindru timp de câteva zile.

Alte proprietăți fizice ale oxigenului lichid includ următoarele:

  • punctul de fierbere - -183°С,
  • presiune critică – 497 atmosfere,
  • punctul de topire - -219°С,
  • temperatura de solidificare – -220°C.

Cum se produce oxigenul lichid?

Oxigenul pe care îl respirăm este un fel de „amestec” de azot, oxigen și argon. Amestecul conține, de asemenea, dioxid de carbon (0,03%), hidrogen, protoxid de azot și alte gaze rare. Pentru a transforma oxigenul într-o stare lichidă, este necesară răcirea aerului. La o presiune de 50 de atmosfere și temperatura aerului de la -191,8 la -193,7, se realizează răcirea profundă a aerului și trecerea acestuia la starea lichidă.

După aceasta, se efectuează rectificarea, adică separarea azotului de oxigen. Acest lucru se realizează prin încălzirea repetată a lichidului, timp în care azotul se evaporă mai întâi, iar lichidul rămas este îmbogățit cu O2.

În ce zone se folosește oxigenul lichid?

În prezent, oxigenul lichid este utilizat în diferite domenii ale industriei:

  • chimic,
  • sticlă,
  • metalurgic,
  • farmaceutic,
  • celuloză și hârtie.

O2 lichid servește ca materie primă pentru producerea altor compuși chimici, cum ar fi dioxidul de titan sau oxidul de etilenă. Poate fi folosit și pentru a crește productivitatea majorității proceselor oxidative.

În industria sticlei, oxigenul este utilizat pentru a intensifica procesele de ardere necesare pentru menținerea funcționării cuptoarelor de topire a sticlei. În plus, ajută la reducerea emisiilor de oxid de azot și la creșterea eficienței producției de sticlă.

În același scop, în metalurgie se folosește O2 lichid, unde îmbogățește aerul și crește eficiența procesului de ardere.

Oxigenul lichid este asociat cu accelerarea proceselor de creștere a celulelor, astfel încât în ​​produsele farmaceutice este adăugat la fermentatoare și bioreactoare.

În industria celulozei și hârtiei, acest tip de oxigen este utilizat pentru extracția oxidativă, tratarea apelor uzate și delignificarea (procesul de producere a celulozei).

În plus, oxigenul lichid este utilizat în industria auto și în industria mecanică, unde este folosit ca gaz auxiliar în timpul tăierii cu laser. De asemenea, se adaugă amestecurilor de gaze protectoare.

Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu oxigen lichid

Când lucrați cu oxigen lichid, nu există riscul de otrăvire, dar totuși trebuie respectate cu strictețe unele cerințe de siguranță:

  • purtați îmbrăcăminte specială pentru a proteja părți ale corpului de degerături,
  • evitați contactul cu flăcări deschise în timpul și 20-30 de minute după lucrul cu O2,
  • efectuați lucrări de sudură și reparație la numai 2-3 ore după terminarea manipulărilor cu acest tip de gaz,
  • Înainte de a pompa O2, este necesar să răciți ușor sistemul folosind o cantitate mică de produs.

Avantajele cooperării cu NPK Grasys

Compania de cercetare și producție Grasys furnizează echipamente care vă vor permite să obțineți în mod independent oxigen gazos din aerul atmosferic.

Compania noastra dezvolta si produce echipamente de separare a gazului si aerului de mai bine de 10 ani, precum si inginerie, proiectare si implementare de lucrari complexe la cheie. Vă vom ajuta să rezolvați orice probleme legate de separarea gazelor și aerului, utilizarea gazelor petroliere asociate și tratarea gazelor naturale.

În procesul de producție a echipamentelor, folosim nanotehnologie și componente de înaltă calitate, care îmbunătățesc proprietățile tehnice și operaționale ale produsului. Contactați reprezentanții companiei Grasys pentru a primi informații detaliate despre instalația care vă interesează!

Mai detaliat vă puteți familiariza cu echipamentele de oxigen (generatoare de oxigen, instalații de oxigen, stații de oxigen) pe pagină

PROPRIETĂȚI ALE OXIGENULUI ȘI METODE DE OBȚINEREA SA

Oxigenul O2 este cel mai abundent element de pe pământ. Se găsește în cantități mari sub formă de compuși chimici cu diverse substanțe din scoarța terestră (până la 50% în greutate), în combinație cu hidrogenul în apă (aproximativ 86% în greutate) și în stare liberă în aerul atmosferic. în amestec în principal cu azot în cantitate 20,93% vol. (23,15% greutate).

Oxigenul este de mare importanță în economia națională. Este utilizat pe scară largă în metalurgie; industria chimică; pentru prelucrarea metalelor cu flacără de gaz, forarea la foc a rocilor dure, gazificarea subterană a cărbunilor; în medicină și diverse aparate de respirat, de exemplu pentru zboruri la mare altitudine și în alte zone.

În condiții normale, oxigenul este un gaz incolor, inodor și fără gust, care nu este inflamabil, dar susține activ arderea. La temperaturi foarte scăzute, oxigenul se transformă într-un lichid și chiar într-un solid.

Cele mai importante constante fizice ale oxigenului sunt următoarele:

Greutate moleculară 32
Greutate 1 m 3 la 0° C și 760 mm Hg. Artă. în kg 1,43
La fel la 20 ° C și 760 mm Hg. Artă. în kg 1,33
Temperatura critică în °C -118
Presiune critică în kgf/m 3 51,35
Punct de fierbere la 760 mmHg. Artă. în °C -182,97
Greutate a 1 litru de oxigen lichid la -182, 97 °C și 760 mm Hg. Artă. în kg.
1,13
Cantitatea de oxigen gazos obținută din 1 litru de lichid la 20 ° C și 760 mm Hg. Artă. în l
850
Temperatura de solidificare la 760 mm Hg. Artă. în °C -218,4

Oxigenul are o activitate chimică mare și formează compuși cu toate elementele chimice, cu excepția gazelor rare. Reacțiile oxigenului cu substanțele organice au un caracter exotermic pronunțat. Astfel, atunci când oxigenul comprimat interacționează cu substanțe combustibile solide grase sau fin dispersate, are loc oxidarea lor instantanee, iar căldura generată contribuie la arderea spontană a acestor substanțe, care poate provoca incendiu sau explozie. Această proprietate trebuie luată în considerare în special atunci când se manipulează echipamentele cu oxigen.

Una dintre proprietățile importante ale oxigenului este capacitatea sa de a forma amestecuri explozive cu gaze inflamabile și vapori lichizi inflamabili pe o gamă largă, care poate duce și la explozii în prezența unei flăcări deschise sau chiar a unei scântei. Amestecuri de aer cu combustibili gazosi sau vapori sunt de asemenea explozive.

Oxigenul poate fi obţinut: 1) prin metode chimice; 2) electroliza apei; 3) fizic din aer.

Metodele chimice care implică producerea de oxigen din diferite substanțe sunt ineficiente și au în prezent doar semnificație de laborator.

Electroliza apei, adică descompunerea acesteia în componentele sale - hidrogen și oxigen, se realizează în dispozitive numite electrolizoare. Un curent continuu este trecut prin apă, la care se adaugă sodă caustică NaOH pentru a crește conductivitatea electrică; oxigenul se colectează la anod și hidrogenul la catod. Dezavantajul acestei metode este consumul mare de energie electrică: se consumă 12-15 kW la 1 m 3 0 2 (în plus se obțin 2 m 3 N 2). h. Această metodă este rațională în prezența energiei electrice ieftine, precum și în producerea de hidrogen electrolitic, când oxigenul este un produs rezidual.

Metoda fizică este separarea aerului în componentele sale folosind răcirea profundă. Această metodă face posibilă obținerea de oxigen în cantități aproape nelimitate și are o importanță industrială majoră. Consumul de energie electrică la 1 m 3 O 2 este de 0,4-1,6 kW. h, in functie de tipul instalatiei.

OBȚINEREA OXIGENULUI DIN AER

Aerul atmosferic este în principal un amestec mecanic de trei gaze cu următorul conținut volumetric: azot - 78,09%, oxigen - 20,93%, argon - 0,93%. În plus, conține aproximativ 0,03% dioxid de carbon și cantități mici de gaze rare, hidrogen, protoxid de azot etc.

Sarcina principală în obținerea oxigenului din aer este separarea aerului în oxigen și azot. Pe parcurs, argonul este separat, a cărui utilizare în metodele speciale de sudare este în continuă creștere, precum și gazele rare, care joacă un rol important într-o serie de industrii. Azotul are unele utilizări în sudare ca gaz de protecție, în medicină și în alte domenii.

Esența metodei este răcirea profundă a aerului, transformându-l într-o stare lichidă, care la presiunea atmosferică normală poate fi atinsă în intervalul de temperatură de la -191,8 ° C (începutul lichefierii) la -193,7 ° C (sfârșitul lichefierii). ).

Separarea lichidului în oxigen și azot se realizează folosind diferența dintre temperaturile lor de fierbere și anume: T bp. o2 = -182,97°C; Temperatura de fierbere N2 = -195,8° C (la 760 mm Hg).

Odată cu evaporarea treptată a unui lichid, azotul, care are un punct de fierbere mai scăzut, va trece mai întâi în faza gazoasă și, pe măsură ce este eliberat, lichidul se va îmbogăți cu oxigen. Repetarea acestui proces de multe ori face posibilă obținerea de oxigen și azot de puritatea necesară. Această metodă de separare a lichidelor în părțile lor componente se numește rectificare.

Pentru a produce oxigen din aer, există întreprinderi specializate dotate cu unități performante. În plus, marile întreprinderi de prelucrare a metalelor au propriile stații de oxigen.

Temperaturile scăzute necesare pentru lichefierea aerului se obțin folosind așa-numitele cicluri de refrigerare. Principalele cicluri de refrigerare utilizate în instalațiile moderne sunt discutate pe scurt mai jos.

Ciclul de refrigerare cu reglare a aerului se bazează pe efectul Joule-Thomson, adică o scădere bruscă a temperaturii gazului în timpul expansiunii sale libere. Diagrama ciclului este prezentată în Fig. 2.

Aerul este comprimat într-un compresor cu mai multe trepte de la 1 la 200 kgf/cm2 și apoi trece printr-un frigider 2 cu apă curentă. Răcirea profundă a aerului are loc în schimbătorul de căldură 3 prin fluxul invers de gaz rece din colectorul de lichid (lichefier) ​​​​4 Ca urmare a expansiunii aerului din supapa de accelerație 5, acesta este răcit suplimentar și parțial. lichefiat.

Presiunea din colectorul 4 este reglată cu 1-2 kgf/cm2. Lichidul este evacuat periodic din colectare în recipiente speciale prin supapa 6. Partea nelichefiată a aerului este evacuată printr-un schimbător de căldură, răcind noi porțiuni de aer intrat.

Răcirea aerului la temperatura de lichefiere are loc treptat; Când instalația este pornită, există o perioadă de pornire în care nu se observă lichefierea aerului, ci are loc doar răcirea instalației. Această perioadă durează câteva ore.

Avantajul ciclului este simplitatea sa, dar dezavantajul este consumul relativ mare de energie - până la 4,1 kW. h la 1 kg de aer lichefiat la o presiune a compresorului de 200 kgf/cm2; la presiune mai mică, consumul specific de energie crește brusc. Acest ciclu este utilizat în instalațiile de capacitate mică și medie pentru a produce oxigen gazos.

Ciclul cu reglarea și pre-răcirea aerului cu amoniac este ceva mai complex.

Ciclul de refrigerare la presiune medie cu expansiune într-un expandor se bazează pe o scădere a temperaturii gazului în timpul expansiunii cu revenirea lucrului extern. În plus, se folosește și efectul Joule-Thomson. Diagrama ciclului este prezentată în Fig. 3.

Aerul este comprimat în compresorul 1 până la 20-40 kgf/cm2, trece prin frigiderul 2 și apoi prin schimbătoarele de căldură 3 și 4. După schimbătorul de căldură 3, cea mai mare parte a aerului (70-80%) este trimis către expansiunea pistonului. mașină-expansor 6, iar o parte mai mică de aer (20-30%) merge pentru expansiune liberă în supapa de accelerație 5 și apoi în colectia 7, care are o supapă 8 pentru drenarea lichidului. În expander 6

aerul, deja răcit în primul schimbător de căldură, funcționează - împinge pistonul mașinii, presiunea acestuia scade la 1 kgf/cm 2, din cauza căreia temperatura scade brusc. Din expandor, aerul rece, având o temperatură de aproximativ -100 ° C, este evacuat în exterior prin schimbătoarele de căldură 4 și 3, răcind aerul de intrare. Astfel, expandorul asigură o răcire foarte eficientă a instalației la o presiune relativ scăzută în compresor. Lucrarea expandatorului este utilizată util și aceasta compensează parțial consumul de energie pentru comprimarea aerului din compresor.

Avantajele ciclului sunt: ​​presiunea de compresie relativ scăzută, care simplifică proiectarea compresorului, și capacitatea de răcire crescută (mulțumită expansorului), care asigură funcționarea stabilă a instalației atunci când oxigenul este preluat sub formă lichidă.

Ciclu frigorific de joasă presiune cu expansiune într-un turboexpansor, dezvoltat de Acad. P. L. Kapitsa, se bazează pe utilizarea aerului de joasă presiune cu producerea de frig numai prin expansiunea acestui aer într-o turbină cu aer (turboexpander) cu producerea de lucru extern. Diagrama ciclului este prezentată în Fig. 4.

Aerul este comprimat de turbocompresor 1 până la 6-7 kgf/cm2, răcit cu apă în frigiderul 2 și alimentat la regeneratoarele 3 (schimbătoare de căldură), unde este răcit printr-un flux invers de aer rece. Până la 95% din aer după ce regeneratoarele sunt trimise la turboexpansor 4, se extinde la o presiune absolută de 1 kgf/cm 2 cu lucru extern efectuat și este răcit brusc, după care este alimentat în spațiul tubular al condensatorului 5 și condensează restul aerului comprimat (5%), intrând în inel. De la condensatorul 5, fluxul de aer principal este direcționat către regeneratoare și răcește aerul de intrare, iar aerul lichid este trecut prin supapa de accelerație 6 în colectia 7, din care este evacuat prin supapa 8. Diagrama prezintă un regenerator. , dar în realitate sunt mai multe și sunt pornite unul câte unul.

Avantajele unui ciclu de joasă presiune cu un turboexpansor sunt: ​​eficiența mai mare a turbomașinilor în comparație cu mașinile de tip piston, simplificarea schemei tehnologice, fiabilitatea crescută și siguranța la explozie a instalației. Ciclul este utilizat în instalații de mare capacitate.

Separarea aerului lichid în componente se realizează printr-un proces de rectificare, a cărui esență este aceea că amestecul vaporos de azot și oxigen format în timpul evaporării aerului lichid este trecut printr-un lichid cu un conținut mai scăzut de oxigen. Deoarece există mai puțin oxigen în lichid și mai mult azot, acesta are o temperatură mai scăzută decât aburul care trece prin el, iar acest lucru determină condensarea oxigenului din abur și îmbogățirea acestuia a lichidului cu evaporarea simultană a azotului din lichid, adică îmbogățirea sa a vaporilor deasupra lichidului.

O idee despre esența procesului de rectificare poate fi dată de figura prezentată în Fig. 5 este o diagramă simplificată a procesului de evaporare și condensare repetată a aerului lichid.

Presupunem că aerul este format numai din azot și oxigen. Să ne imaginăm că există mai multe vase (I-V) conectate între ele; cel de sus conține aer lichid care conține 21% oxigen. Datorită aranjamentului în trepte a vaselor, lichidul va curge în jos și, în același timp, se va îmbogăți treptat cu oxigen, iar temperatura acestuia va crește.

Să presupunem că în vasul II există un lichid care conține 30% 0 2, în vasul III - 40%, în vasul IV - 50% și în vasul V - 60% oxigen.

Pentru a determina conținutul de oxigen în faza de vapori, vom folosi un grafic special - Fig. 6, ale căror curbe indică conținutul de oxigen în lichid și vapori la diferite presiuni.

Să începem să evaporăm lichidul din vasul V la o presiune absolută de 1 kgf/cm2. După cum se poate observa din fig. 6, deasupra lichidului din acest vas, constând din 60% 02 și 40% N2, poate exista o compoziție de vapori de echilibru care conține 26,5% 02 și 73,5% N2, având aceeași temperatură ca și lichidul. Introducem acest abur în vasul IV, unde lichidul conține doar 50% 0 2 și 50% N 2 și, prin urmare, va fi mai rece. Din fig. 6 arată că vaporii de deasupra acestui lichid pot conţine doar 19% 0 2 şi 81% N 2, şi numai în acest caz temperatura acestuia va fi egală cu temperatura lichidului din acest vas.

În consecinţă, aburul furnizat vasului IV din vasul V, conţinând 26,5% O2, are o temperatură mai mare decât lichidul din vasul IV; prin urmare, oxigenul vaporilor se condensează în lichidul vasului IV și o parte din azotul din acesta se va evapora. Ca urmare, lichidul din vasul IV va fi îmbogățit cu oxigen, iar vaporii de deasupra acestuia vor fi îmbogățiți cu azot.

Un proces similar va avea loc și în alte vase și, astfel, la scurgerea din vasele superioare în cele inferioare, lichidul este îmbogățit cu oxigen, condensându-l din vaporii în creștere și dându-le azotul său.

Continuând procesul în sus, puteți obține abur constând din azot aproape pur, iar în partea inferioară - oxigen lichid pur. În realitate, procesul de rectificare care are loc în coloanele de distilare ale instalațiilor de oxigen este mult mai complicat decât este descris, dar conținutul său fundamental este același.

Indiferent de schema tehnologică a instalației și tipul de ciclu de refrigerare, procesul de producere a oxigenului din aer include următoarele etape:

1) curățarea aerului de praf, vapori de apă și dioxid de carbon. Legarea CO2 se realizează prin trecerea aerului printr-o soluţie apoasă de NaOH;

2) comprimarea aerului într-un compresor urmată de răcire în frigidere;

3) răcirea aerului comprimat în schimbătoare de căldură;

4) extinderea aerului comprimat într-o supapă de accelerație sau expansor pentru a-l răci și a-l lichefia;

5) lichefierea și rectificarea aerului pentru a produce oxigen și azot;

6) drenarea oxigenului lichid în rezervoarele staționare și descărcarea oxigenului gazos în rezervoarele de gaz;

7) controlul calității oxigenului produs;

8) umplerea rezervoarelor de transport cu oxigen lichid și umplerea buteliilor cu oxigen gazos.

Calitatea oxigenului gazos și lichid este reglementată de GOST-urile relevante.

Conform GOST 5583-58, oxigenul tehnic gazos este produs în trei grade: cel mai ridicat - cu un conținut de nu mai puțin de 99,5% O 2, primul - nu mai puțin de 99,2% O 2 și al doilea - nu mai puțin de 98,5% O 2 , restul este argon și azot (0,5-1,5%). Conținutul de umiditate nu trebuie să depășească 0,07 g/f 3 . Oxigenul obținut prin electroliza apei nu trebuie să conțină mai mult de 0,7% hidrogen în volum.

Conform GOST 6331-52, oxigenul lichid este produs în două grade: gradul A cu un conținut de cel puțin 99,2% O 2 și gradul B cu un conținut de cel puțin 98,5% O 2 . Conținutul de acetilenă în oxigen lichid nu trebuie să depășească 0,3 cm 3 /l.

Oxigenul de proces utilizat pentru intensificarea diferitelor procese la industria metalurgică, chimică și alte industrii conține 90-98% O 2 .

Controlul calității oxigenului gazos și lichid se realizează direct în timpul procesului de producție, folosind instrumente speciale.

Administrare Evaluarea generală a articolului: Publicat: 2012.06.01

Oxigenul lichid reprezintă una dintre cele patru stări de agregare a O2. Substanța are o nuanță de albastru pal și are o densitate de 1,141 g/cm³, datorită căreia curge liber dintr-un vas în altul. Forma lichidă a oxigenului este o stare atipică a elementului. O 2 devine astfel în timpul rectificării aerului, precum și în timpul răcirii deliberate a oxigenului la o temperatură de -183°C.

În comparație cu oxigenul gazos, oxigenul lichid are o gamă mai puțin largă de aplicații. Este folosit atât în ​​industria spațială, cât și în industria gazelor. Cu toate acestea, cel mai adesea oxigenul este transformat într-o stare lichidă pentru depozitare și transport mai eficient la locul de utilizare, unde substanța este gazeificată înainte de utilizare.

Sub această formă, elementul este utilizat în diverse domenii ale industriei: în medicină, ecologie, chimie, petrol, minerit, metalurgic, alimentar și multe alte industrii. Oxigenul este, de asemenea, utilizat atunci când se efectuează lucrări de sudare și tăiere pe metal.

Proprietățile materiei

Varietatea utilizărilor substanței gazoase este o consecință a proprietăților fizice și chimice unice ale elementului. Oxigenul este activ atunci când reacționează cu aproape toate elementele chimice, cu excepția aurului și a gazelor inerte. Această proprietate este păstrată și de material în formă lichidă.

De exemplu, la contactul cu substanțe organice, uleiuri și grăsimi, chiar și cu expunere termică minimă, oxigenul poate crea amestecuri inflamabile care pot fi explozive. Astfel de proprietăți ale oxigenului determină crearea unor măsuri stricte de siguranță în timpul transportului, depozitării și lucrului cu substanța.

Metode de producere a oxigenului lichid

Principala metodă de producere a oxigenului lichid este procesarea aerului. Această metodă este un proces complex format din mai multe etape:

  • în primul rând, aerul este transformat într-o stare lichidă, care se realizează prin reducerea temperaturii substanței la -193,7 ° C;
  • după lichefierea aerului, are loc o creștere treptată a temperaturii: în această etapă, începe separarea substanței în N 2 și O 2 lichid;
  • Rectificarea aerului se efectuează datorită diferitelor temperaturi de fierbere ale azotului și oxigenului: azotul este primul care intră în stare gazoasă, iar O2 lichid nu își schimbă forma până la o temperatură de -182,97 ° C.

Producerea unei substanțe lichide prin separare a aerului se realizează în principal la întreprinderi specializate care au un complex de echipamente necesare. După aceasta, elementul este plasat în vase Dewar sau în alte rezervoare criogenice pentru un transport mai convenabil și mai sigur.

Oxigenul poate fi produs și direct la locul de utilizare. O astfel de muncă a fost posibilă datorită stațiilor speciale de adsorbție a oxigenului pentru prelucrarea aerului, care reduce costul de transport al elementului și face procesul de utilizare mai sigur.

Caracteristici ale utilizării oxigenului lichid

Deși O2 în stare lichidă nu are proprietăți toxice, există o listă strictă de măsuri de siguranță pentru lucrul cu elementul:

  • la contactul cu oxigenul lichid, precum și cu rezervoarele de oxigen, este necesar să se folosească echipament special de protecție; acestea includ salopete, mănuși, pantofi din piele, care pot varia în funcție de perioada anului;
  • atunci când se lucrează cu o substanță lichidă, echipamentul de protecție trebuie tratat în prealabil pentru a preveni contactul elementului cu grăsimi și uleiuri, altfel reacția poate crea un amestec exploziv;
  • atunci când se efectuează lucrări de sudare sau reparații în încăperile în care este depozitat O2, este necesar să se aerisească în mod regulat cu aer cald;
  • atunci când turnați O2 în rezervoare pentru depozitare sau transport, recipientele trebuie mai întâi degresate;
  • La pomparea unei substanțe, sistemul este pre-răcit folosind oxigen lichid cu o cantitate mică de substanță: acest lucru este necesar pentru a preveni incendierea echipamentului în timpul schimbărilor bruște de presiune.

Toate aceste probleme de utilizare a O2 în stare lichidă nu trebuie rezolvate dacă oxigenul este utilizat sub formă gazoasă.

Compania Welding Technologies furnizează echipamente de oxigen care vă vor permite să obțineți independent oxigen (O 2) în stare gazoasă.

Pentru a pune întrebări suplimentare cu privire la produsele și serviciile companiei, contactați specialiștii noștri prin orice mijloc convenabil pentru dvs.

Pentru întrebări despre comandarea echipamentelor, vă rugăm să completați Cererea de echipamente
sau trimiteți cererea dvs. la adresa de e-mail: .

Oxigenul lichid (LC, engleză Liquid oxygen, LOX) este un lichid albastru pal care este un paramagnetic puternic. Este una dintre cele patru stări agregate ale oxigenului. LC are o densitate specifică de 1,141 g/cm³ și este moderat criogenic, cu un punct de îngheț de 50,5 K (-222,65 ° C) și un punct de fierbere de 90,188 K (-182,96 ° C).
Oxigenul lichid este utilizat în mod activ în industria spațială și a gazelor, în operarea submarinelor și este utilizat pe scară largă în medicină. De obicei, producția industrială se bazează pe distilarea fracționată a aerului. Raportul de expansiune al oxigenului atunci când își schimbă starea de agregare în gaz este de 860:1 la 20 °C, care este uneori folosit în sistemele de alimentare cu oxigen de respirație din aeronavele comerciale și militare. Sursa principală și practic inepuizabilă de oxigen lichid este aerul atmosferic: aerul este lichefiat și ulterior împărțit în oxigen și azot.

Informații generale.

În tabelul periodic al elementelor chimice al lui Mendeleev, oxigenul este desemnat prin simbolul 0 (din latinescul Oxygenium). În condiții normale, oxigenul este un gaz foarte reactiv care nu este perceptibil de simțurile umane (adică nu are miros, gust sau culoare). Molecula de oxigen este de obicei diatomică (formula sa este O2), mai rar triatomică (O3, această stare moleculară a oxigenului se numește ozon, acest gaz are un miros foarte specific). Oxigenul este cel mai comun element chimic de pe planetă. Nu numai că umple un sfert din atmosfera Pământului, dar este prezent și în toate învelișurile interioare ale planetei ca parte a silicaților (oxizii de siliciu care formează magma vulcanică).

Istoria descoperirii

Există o dată exactă pentru descoperirea experimentală a oxigenului - 1 august 1774, după cum a afirmat englezul Joseph Priestley. Cu toate acestea, așa cum se întâmplă adesea în chimie, el nu și-a dat seama de întreaga esență a descoperirii sale, dând astfel parțial laurii descoperitorului colegilor săi.
De fapt, primul care a descoperit oxigenul cu trei ani mai devreme a fost naturalistul și farmacistul suedez Karl Scheele (1771), când a efectuat un experiment privind calcinarea nitratului cu acid sulfuric și descompunerea ulterioară a oxidului de azot în componentele sale: azot și oxigen. Scheele a dat noului gaz numele de „aer de foc”, dar nu și-a publicat experimentele până în 1777. În acest moment, Joseph Priestley și-a condus deja experimentele și și-a anunțat descoperirea, deși a interpretat incorect rezultatele experimentului său. Ambii oameni de știință au raportat experimentele lor celui mai mare chimist al vremii, Antoine Lavoisier. Acesta din urmă a fost cel care, în 1775, a stabilit că oxigenul este un element chimic separat, iar molecula sa diatomică face parte din aerul atmosferic. Lucrările lui Lavoisier au infirmat pentru totdeauna una dintre principalele concepții greșite din chimia acelui timp, teoria flogistului, care încerca să explice procesele de ardere și oxidare a substanțelor.
Iar descoperitorul „oficial” Joseph Priestley a devenit faimos pentru faptul că, în cadrul numeroaselor sale experimente, a descoperit câțiva compuși chimici importanți pentru știință, inclusiv oxizi de carbon și sulf, amoniac și clor.

Proprietățile oxigenului

Proprietățile fizice ale oxigenului în condiții normale îl caracterizează ca un gaz incolor care nu este perceptibil de oameni. Are o densitate de 1,429 kg/m3. Puțin solubil în apă. Când este încălzită, molecula de O2 începe să se disocieze reversibil în atomi: de la 0,03% din toate moleculele la +2000 °C până la 99,5% la +6000 °C.
În stare lichidă, oxigenul este un lichid albastru pal care fierbe la 182,9 °C. Oxigenul solid are forma de cristale albastre, al căror punct de topire este de -218,7°C.
Oxigenul se găsește în peste 1.500 de compuși din scoarța terestră. Atomul de oxigen este prezent în apă și în celulele vii ale tuturor organismelor de pe planetă. Oxigenul este un agent oxidant extrem de puternic și reacționează cu aproape toate celelalte elemente. Excepție fac gazele inerte și aurul, care nu se oxidează. Ca urmare a reacțiilor cu oxigenul apar oxizi. Reacțiile produc căldură și sunt catalizate de creșterea temperaturii, ceea ce duce la procesul de ardere.

Utilizarea oxigenului.

Utilizarea oxigenului în producția industrială a devenit posibilă odată cu inventarea expansoarelor la mijlocul secolului trecut. Expansoarele transformă energia potențială a gazului în energie mecanică, în timp ce gazul funcționează și se răcește. În acest fel, aerul este lichefiat și separat, producând în cele din urmă azot și oxigen.
Oxigenul, fiind un agent oxidant puternic, favorizează arderea completă a combustibilului, care este utilizat în diverse industrii. Topirea metalului din minereu este imposibilă fără utilizarea oxigenului. Oxigenul lichid este folosit ca agent oxidant pentru combustibilul rachetei, în special atunci când este amestecat cu ozon. Nu numai navele spațiale, ci toate aeronavele moderne nu se pot descurca fără oxigen în timpul zborului. În timpul unui zbor transoceanic, peste 10 tone de oxigen lichid sunt arse.
În metalurgie, oxigenul este utilizat în producția de convertoare de oțel și produse laminate. De asemenea, este necesar pentru sudarea cu flacără și tăierea metalelor. Este folosit ca reactiv oxidant în sinteza alcoolilor, aldehidelor și amoniacului în industria chimică.
În industria alimentară acționează ca propulsor (pentru pulverizarea altor substanțe), ca gaz de ambalare și chiar ca aditiv alimentar (E 948).
În medicină, se folosește în cilindri speciali în stare lichefiată în diverse scopuri: utilizat ca inhalator, elimină hipoxia, îmbogățește amestecurile respiratorii în timpul anesteziei, restabilește funcționarea tractului gastrointestinal (așa-numitele cocktail-uri cu oxigen).
În piscicultură, mediul acvatic este saturat cu oxigen pentru a crește productivitatea (în apa caldă conținutul de oxigen este mai mic decât în ​​apa rece, dar majoritatea peștilor comerciali nu sunt capabili să trăiască la temperaturi scăzute în mediul acvatic).

Fapte interesante

Conținutul de oxigen din atmosfera modernă - 21% - este necesar și suficient pentru funcționarea oamenilor ca ființe vii. Cu toate acestea, în orașele mari cantitatea de oxigen este redusă la 17-18%. Acest lucru se explică prin lipsa plantelor verzi, a căror activitate fotosintetică reface echilibrul de oxigen gazos din atmosferă. În condiții meteorologice nefavorabile, conținutul de oxigen din oraș poate scădea la 10%, ceea ce este critic pentru viața noastră. La urma urmei, cu un conținut de oxigen de 7% în aer, o persoană moare. Sindromul deficitului de oxigen se numește hipoxie și se manifestă prin slăbiciune generală, oboseală, insomnie, scăderea atenției, dureri de cap frecvente și susceptibilitate crescută la infecții. Se crede că lipsa de oxigen din creier este cea care provoacă depresia.
O persoană are un răspuns reflexiv la o creștere pe termen scurt a cantității de oxigen din corp - căscat. Se crede că căscăm exact atunci când conținutul de oxigen din creier scade sub nivelurile normale.
În zonele muntoase, aerul este mai subțire și conținutul său de oxigen este mai scăzut. Pe parcursul evoluției, locuitorii indigeni din astfel de teritorii au un prag redus de sensibilitate la lipsa de oxigen. Prin urmare, locuitorii din Nepal, Bhutan, Bolivia și Georgia se simt grozav la altitudini de peste 3-4 kilometri, în timp ce reprezentanții altor naționalități simt oboseală, greață, iar atunci când urcă mai sus sunt forțați să folosească măști de oxigen într-o varietate din domeniile științei, industriei și agriculturii.

Companie SRL „Spetsservice” furnizează oxigen lichid în orice oraș din Rusia.

Pe baza conditiilor de livrare si a volumului necesar de produse, va vom putea oferi pretul optim.

Oxigenul este un element chimic, număr atomic 8, masă atomică 15,9994. De obicei, concentrația de oxigen (sub formă de molecule de O 2) în atmosferă la nivelul mării este de 21% în volum. Oxigenul este puțin mai greu decât aerul, greutatea de 1 m 3 de oxigen la 0° și 760 mm Hg. Artă. egal cu 1,43 kg. Densitatea relativă la aer 1.1. La o temperatură de -182,97°C și o presiune de 760 mm Hg. Artă. oxigenul se transformă într-un lichid albăstrui, ușor mobil, care se evaporă viguros la temperaturi normale. În acest caz, volumul ocupat de gaz scade de aproximativ 850 de ori. Când este încălzit, oxigenul lichid se transformă înapoi în gaz. Greutatea a 1 litru de oxigen lichid la o temperatură de -183°C este de 1,14 kg. Oxigenul lichid la presiunea atmosferică se solidifică la o temperatură de -218,4°C și formează cristale albăstrui. Formula chimica - O. In conditii normale, molecula de oxigen este diatomica - O 2.

Oxigenul in conditii normale (temperatura si presiune) este un gaz transparent fara miros, gust sau culoare. Nu este un gaz inflamabil, dar poate susține în mod activ arderea.

În ceea ce privește activitatea chimică printre nemetale, oxigenul ocupă locul al doilea după fluor.

Toate elementele, cu excepția metalelor nobile (platină, aur, argint, rodiu, paladiu etc.) și (xenon, cripton și neon), reacționează cu oxigenul (oxidare) și formează oxizi. Procesul de oxidare a elementelor, de regulă, este exotermic (cu eliberare de căldură) în natură. De asemenea, este necesar să se țină seama de faptul că odată cu creșterea temperaturii, presiunii sau utilizarea catalizatorilor, viteza reacției de oxidare crește brusc.

Istoria descoperirii oxigenului

Descoperirea oxigenului este creditată Joseph Priestley(Joseph Priestley). Avea un laborator dotat cu instrumente pentru colectarea gazelor. Priestley a testat efectele fiziologice ale oxigenului asupra lui și asupra șoarecilor. A constatat că după ce a inhalat oxigen, s-a simțit o ușurință plăcută de ceva timp. Șoarecii într-un borcan cu aer închis ermetic se sufocă mai repede decât într-un borcan cu oxigen. Deoarece Priestley era un adept al teoriei flogistului, nu a aflat niciodată ce era în mâinile lui. A descris doar oxigenul, fără măcar să-și dea seama ce descrie. A descoperit oxigenul și i-a dat un nume Antoine Laurent Lavoisier(Antoine Laurent de Lavoisier).

Lavoisier și-a pus în scenă faimosul experiment, care a durat 12 zile.

A încălzit mercur într-o replică. La fierbere, s-a format oxidul său roșu. Când retorta a fost răcită, s-a dovedit că aerul din ea a scăzut cu aproape 1/6 din volumul său, iar restul de mercur cântărea mai puțin decât înainte de încălzire. Dar când oxidul de mercur a fost descompus prin calcinare puternică, totul a revenit: atât lipsa mercurului, cât și oxigenul „dispărut”.

Ulterior, Lavoisier a stabilit că acest gaz face parte din acizii nitric, sulfuric și fosforic. El a crezut în mod eronat că oxigenul este inclus în mod necesar în acizi și, prin urmare, l-a numit „oxigeniu”, ceea ce înseamnă „a naștere acizi”. Acizii lipsiți de oxigen sunt acum bine cunoscuți (de exemplu: clorhidric, hidrogen sulfurat, cianhidric etc.).

Obținerea oxigenului

Oxigenul se obține în trei moduri:

  • separarea aerului prin rectificare la temperatură scăzută (răcire profundă);
  • descompunerea apei prin electroliză (curent electric care trece);
  • metoda chimica.

Oxigenul se obține din aerul atmosferic prin metoda de răcire profundă, ca produs secundar în producerea azotului. Am discutat despre această metodă în articol

Producția de oxigen de către trecerea unui curent electric prin apă(electroliza apei) cu producția asociată de hidrogen pe care am considerat-o în articol

Metoda chimică obținerea este ineficientă și, prin urmare, neeconomică nu a găsit o aplicare largă și este utilizată în practica de laborator;

Oxigenul gazos, tehnic și medical, este produs conform. Este depozitat și transportat în cilindri de oțel sub o presiune de 15 MPa. Cele cu oxigen sunt vopsite în albastru cu inscripția „OXYGEN” cu litere negre.

Oxigenul lichid este eliberat de. Oxigenul se află în stare lichidă numai în timpul recepției, depozitării și transportului. Pentru tăierea cu gaz sau gaz, acesta trebuie reîntors în stare gazoasă.