Este cunoscut faptul că oxigenul este elementul cel mai comun în natură. În atmosfera Pământului conține aproximativ 21% din gazul neconsolidat, care este folosit pentru respirația tuturor organismelor vii. Practic, cu fiecare element al sistemului periodic al lui Mendeleev formează acei sau alți compuși, cu excepția unor gaze. Într-o stare legată, oxigenul ocupă 47% din masa crustă a pământului.
Metode de bază pentru obținerea unei substanțe
Există următoarele metode de extracție a oxigenului:
- chimice;
- fizic (din aer);
- electroliza apelor distilate.
Prima metodă este utilizată numai în condiții de laborator. Electroliza, adică descompunerea apei prin curent direct în oxigen și hidrogen, necesită o cheltuială mare de energie. Pentru a obține un metru cub de gaz, va fi nevoie de aproximativ 15 kW. Prin urmare, această metodă este rațională doar dacă este disponibilă energie electrică ieftină sau dacă oxigenul devine un produs secundar al oricărei producții. Metoda fizică permite obținerea substanței în formă gazoasă sau lichidă și pentru satisfacerea necesităților constante ale clientului în oxigen. Pentru aerul lichefiat la întreprinderi specializate, se utilizează instalații de mare capacitate cu cicluri de refrigerare.
Substanța poate fi în următoarele stări agregate:
- gazos - inodor, culoare, gust, ceva mai greu decât aerul;
- lichid - materie albastră care se fierbe la -183 ° C;
- cristale de culoare albastru-solid care se topesc la o temperatură de -218,7 ° C
Calitatea oxigenului produs la întreprinderi este reglementată de cerințele standardelor industriale. Conform GOST 5583-58, se produce o substanță gazoasă tehnică și, conform GOST 6331-52, se produce oxigen lichid. Controlul procesului de producție este asigurat de dispozitive speciale.
Pentru a obține gaz lichid din oxigen gazos, este necesar să-l comprimați la 50 atmosfere și să se răcească la -119 ° C sau să se răcească la -183 ° C sub presiune atmosferică. Substanța finită poate fi ușor turnată de la o navă la alta. În acest caz, oxigenul lichid începe să se evapore. Motivul pentru aceasta este că substanța absoarbe căldura din aerul din jur, care este puternic răcit. În același timp, condensul de umiditate și ceața sunt formate. La temperatura camerei, acest proces este foarte energic.
Substanța este utilizată în producerea de explozivi, în exploatarea submarinelor și, de asemenea, ca o componentă a combustibilului cu rachete.
Nevoia de oxigen lichid astăzi este testată de medicină, metalurgie și industria alimentară.
Depozitare și transport
Pentru a utiliza oxigenul lichid obținut, este necesar să se încetinească reacția de evaporare. În acest scop, sunt folosite vase cilindrice speciale cu pereți dubli. Aerul dintre ele este pompat, creând un vid, iar suprafața interioară este acoperită cu un strat de argint. Astfel se realizează izolația, ceea ce garantează conservarea stării agregate obținute a substanței timp de 1-2 zile. În timpul evaporării, volumul său crește de aproximativ 800 de ori. Prin urmare, este periculos să depozitați gazul lichid în recipiente închise pentru o perioadă lungă de timp. Aerul deasupra substanței trebuie să fie puternic răcit, blocând accesul căldurii la oxigen și încetinind procesul de evaporare.
Transportați lichid în recipiente metalice mici, cu un volum de 15-25 litri. Ele pot fi realizate sub forma a doi cilindri sau a unor bile care se introduc unul în altul (vasele Dewar). Containerul interior este echipat cu un gât înalt îngust, prin care este umplut cu oxigen. Această gaură rămâne întotdeauna deschisă. Un vid este creat în spațiul dintre pereții vasului. Pentru a menține un grad ridicat de sparanghel, este umplut cu gel de silice, care este capabil să absoarbă gaze la o temperatură scăzută de câteva ori mai mare decât volumul său propriu. Dacă aerul trece prin pereți, absorbantul din acidul polisilicic îl va absorbi și vidul nu va fi deranjat.
Volumele mari de oxigen lichid sunt transportate în cisterne sau cisterne specializate, pe șosele sau pe calea ferată. În orice caz, rezervoarele trebuie izolate de căldură externă. Tancurile de transport pot găzdui până la 10 mii de litri de oxigen, iar în rezervoare - până la câteva zeci de tone.
Echipamente dovedite de la compania "Modern Technologies Technologies"
În majoritatea cazurilor, este mai avantajos să se obțină și să se utilizeze oxigen în formă gazoasă, mai degrabă decât lichid. Privind managerii noștri, puteți să comandați generatoare moderne și instalații pentru obținerea oxigenului gazos.
Compania "Tehnologii moderne de gaze" implementează generatoare, instalații și stații pentru producția industrială de oxigen. Echipamentul este dezvoltat pe baza celor mai recente realizări în domeniul separării prin adsorbție a gazelor.