Flytende oksygen

Flytende oksygen i et begerglass .

Flytende oksygen (industriell, romfart , og skipsfart og LOX for engelsk L flytende hydro Ox yGen ) er den flytende form av elementet oksygen .

Produksjon og bruk

Advarsler på en LOX-tank som forsyner et sykehus: Fare for kulde og brann, ingen tilnærming eller røyking

Flytende oksygen brukes i store mengder til industrielle og medisinske formål . Den produseres fra oksygenet som finnes i luften ved hjelp av Linde-prosessen ved fraksjonert destillasjon , er et industriprodukt og er kommersielt tilgjengelig.

Som et oksidasjonsmiddel er flytende oksygen et vanlig drivmiddel for raketter med flytende rakettmotorer , som hovedsakelig brukes i dag i luftfartsindustrien, vanligvis med parafin eller flytende hydrogen som drivmidler som skal oksyderes. I denne funksjonen er det et billig og giftfritt oksidasjonsmiddel og genererer en sterk spesifikk impuls . Den ble brukt i de første rakettene som V2 (da under navnet "A-Stoff") og senere i motorene til Redstone , R-7 Semyorka , Atlas og i hovedmotorene til Space Shuttles . Nyere raketter bruker også flytende oksygen som en oksygenator, f.eks. B. Ariane 5 og Falcon 9 . Tidligere ble flytende oksygen også brukt i ICBM . Moderne ICBM-er gjør seg uten dem fordi de kryogene egenskapene og behovet for regelmessig å fylle på fordampende flytende oksygen påvirker missilens operasjonsberedskap negativt.

Tidligere ble flytende oksygen også brukt til å produsere eksplosiver (" oxyliquit ").

sikkerhet

Flytende oksygen er kryogent og kan omfavne materialer ved kontakt. Det er også et sterkt oksidasjonsmiddel , sterkere enn gassformet oksygen, fordi eksit singlet oksygen øker i konsentrasjon i flytende fase . Reduksjonsmidler , spesielt organiske materialer, brenner derfor raskt og kraftig i flytende oksygen eller kan til og med detonere uventet ved kontakt med flytende oksygen , slik som oljer , fett og asfalt , men også uorganiske stoffer som fosfor eller magnesium . Systemer for bruk eller lagring av flytende oksygen må derfor være helt fri for fett og olje.

Ved −196 ° C (77  K ) har nitrogen et lavere kokepunkt enn oksygen (−183 ° C, 90 K), slik at oksygen fra luften kan kondensere på flytende nitrogenledninger og reagere spontant med organisk materiale. Flytende nitrogen og flytende luft er beriket med flytende oksygen når de lagres åpne fordi oksygenet i luften kondenserer på overflaten.

Fysiske egenskaper

Flytende oksygen er kryogen, har en lyseblå farge og er sterkt paramagnetisk . Den har en tetthet på 1,141 g / cm³ (ved koketemperatur og normalt trykk) og er moderat kryogen. Frysepunkt : 50,5 K (−222,65 ° C), kokepunkt : 90,188 K (−182,96 ° C) ved normalt trykk. Flytende oksygen utvides med en faktor på 860 når det fordamper og varmes opp til romtemperatur. Den brukes i noen kommersielle og militære fly som en kilde til oksygen for å puste.

Den tetra-oksygen (O ₄ ) molekylet ble først spådd av Gilbert N. Lewis i 1924, som foreslo molekylet som en forklaring på hvorfor flytende oksygen ikke adlyde Curie lov . Datasimuleringer tyder på at selv om det finnes noen stabil O ₄ molekyler i flytende oksygen, O ₂ molekyler kombineres i par med antiparallell spinner for å danne forbigående O ₄ enheter.

historie

Louis Paul Cailletet og Raoul Pictet lyktes i å observere dråper med flytende luft og demonstrerte dermed at luft kan flytes. De oppnådde dråpene fordampet imidlertid spontant. Bare Karol Olszewski og Zygmunt Wróblewski Florenty lyktes i 1883 ved Jagiellonian University i Polen Først stabil flyting av nitrogen , karbondioksid og oksygen.

Se også

• Drivstoff , rakettdrivstoff
• Flytende helium
• Flytende petroleumsgass
• Flytende drivstoff

weblenker

Wiktionary: Oxygen  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

1. ↑ Systemer med flytende oksygen . www.linde-gastherapeutics.de. Hentet 2. april 2009.
2. ↑ Oppføring på Oxyliquit. I: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, åpnet 28. desember 2014.
3. ↑ Gilbert N. Lewis : Magnetism of Oxygen and the Molecule O ₂ . I: Journal of the American Chemical Society . 46, nr. 9, september 1924, s. 2027-2032. doi : 10.1021 / ja01674a008 .
4. ↑ Tatsuki Oda, Alfredo Pasquarello: Noncollinear magnetisme i flytende oksygen: en første-prinsipper molekylær dynamikk studien . I: Physical Review B . 70, nr. 134402, oktober 2004, s. 1-19. doi : 10.1103 / PhysRevB.70.134402 .
5. ↑ Karol Stanislaw Olszewski og historien om flytende gasser (PDF; 744 kB) www.uni-kiel.de. Hentet 1. april 2009.