Πώς διαχωρίζετε τα αέρια οξυγόνου και ηλίου;
1. Κλασματική απόσταξη:
* Αρχή: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος για τον διαχωρισμό των αερίων. Βασίζεται στη διαφορά στα σημεία βρασμού μεταξύ του οξυγόνου (-183 ° C) και του ήλιου (-269 ° C).
* διαδικασία:
* Το μείγμα αερίου ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία.
* Το μίγμα στη συνέχεια ζεσταίνεται αργά. Το ήλιο, με το χαμηλότερο σημείο βρασμού του, βράζει πρώτα και συλλέγεται ξεχωριστά.
* Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται περαιτέρω, το οξυγόνο βράζει και συλλέγεται.
2. Διαχωρισμός μεμβράνης:
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μια ημιεπερισμένη μεμβράνη που επιτρέπει στα μικρότερα μόρια ηλίου να περάσουν από την εμπλοκή των μεγαλύτερων μορίων οξυγόνου.
* διαδικασία:
* Το μείγμα αερίου διέρχεται από τη μεμβράνη υπό πίεση.
* Το ήλιο περνά μέσα από τη μεμβράνη, αφήνοντας πίσω το οξυγόνο.
3. Προσρόφηση:
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ένα στερεό προσροφητικό υλικό που κατά προτίμηση συνδέεται με μόρια οξυγόνου.
* διαδικασία:
* Το μείγμα αερίου διέρχεται από ένα κρεβάτι προσροφητικού υλικού.
* Τα μόρια οξυγόνου απορροφούνται από το υλικό, αφήνοντας το ήλιο να περάσει.
4. Κρυογονικός διαχωρισμός:
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (κρυογονική) για να παγώσει το οξυγόνο, αφήνοντας το ήλιο ως αέριο.
* διαδικασία:
* Το μίγμα ψύχεται σε θερμοκρασία κάτω από το σημείο κατάψυξης οξυγόνου (-218 ° C).
* Το κατεψυγμένο οξυγόνο διαχωρίζεται από το αέριο ήλιο.
Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη:
* Κλίμακα διαχωρισμού: Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από την ποσότητα του αερίου που πρόκειται να διαχωριστεί.
* Απαιτήσεις καθαρότητας: Η επιθυμητή καθαρότητα των διαχωρισμένων αερίων επηρεάζει την επιλογή της καλύτερης τεχνικής.
* Κόστος-αποτελεσματικότητα: Οι διαφορετικές μέθοδοι έχουν διαφορετικό κόστος, καθιστώντας μερικές πιο κατάλληλες για συγκεκριμένες εφαρμογές.
Σημαντική σημείωση: Ο διαχωρισμός των αερίων οξυγόνου και ηλίου απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και εμπειρογνωμοσύνη. Οι προφυλάξεις ασφαλείας πρέπει να λαμβάνονται όταν εργάζονται με αυτά τα αέρια, καθώς μπορούν να δημιουργήσουν κινδύνους εάν δεν αντιμετωπιστούν σωστά.
