Течни кисеоник

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

Течни кисеоник је бледоплаве боје.

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. 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. 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

• Safetygram 6-Liquid oxygen Архивирано на сајту (12. септембар 2014)