Ποια είναι η ευνοϊκή κατάσταση για την υγροποίηση των αερίων;
1. Χαμηλή θερμοκρασία:
* Τα αέρια πρέπει να ψύχονται σημαντικά κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία τους για να συμπυκνώσουν σε υγρή κατάσταση.
* Η ψύξη μειώνει την κινητική ενέργεια των μορίων αερίου, επιτρέποντας στις ενδομοριακές δυνάμεις να κυριαρχούν και να αντλούν τα μόρια πιο κοντά.
2. Υψηλή πίεση:
* Η αύξηση της πίεσης αναγκάζει τα μόρια αερίου πιο κοντά, αυξάνοντας την πυκνότητα και μειώνοντας το χώρο μεταξύ τους.
* Αυτή η αυξημένη πυκνότητα ενισχύει τις επιδράσεις των διαμοριακών δυνάμεων, καθιστώντας πιο πιθανή τη συμπύκνωση.
3. Ειδικές ιδιότητες αερίου:
* Κάθε αέριο έχει μια μοναδική κρίσιμη θερμοκρασία και πίεση στην οποία μπορεί να υγροποιηθεί.
* Τα αέρια με ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις, όπως η δέσμευση υδρογόνου, είναι ευκολότερα υγροποιημένα από εκείνα με αδύναμες δυνάμεις, όπως τα ευγενή αέρια.
4. Joule-Thomson Effect:
* Για ορισμένα αέρια, ιδιαίτερα εκείνα με ελκυστικές διαμοριακές δυνάμεις, μπορεί να αξιοποιηθεί το φαινόμενο Joule-Thomson.
* Αυτή η επίδραση περιλαμβάνει την ψύξη ενός αερίου καθώς επεκτείνεται μέσω βαλβίδας ή πορώδους βύσμα, προκαλώντας μείωση της θερμοκρασίας.
Μέθοδοι για υγροποίηση:
* Διαδικασία Linde: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί το φαινόμενο Joule-Thomson και την ψύξη του αερίου μέσω της επέκτασης για να επιτευχθεί υγροποίηση.
* claude διαδικασία: Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί αδιαβατική επέκταση, όπου ένα αέριο επεκτείνεται έναντι ενός εμβόλου, κάνει εργασία και μειώνοντας τη θερμοκρασία του.
Παραδείγματα:
* υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG): Το φυσικό αέριο υγροποιείται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (-162 ° C) και υψηλές πιέσεις για τη διευκόλυνση της αποθήκευσης και της μεταφοράς.
* υγροποιημένο αέριο πετρελαίου (LPG): Το προπάνιο και το βουτάνιο υγροποιούνται υπό πίεση για να σχηματίσουν LPG, μια κοινή πηγή καυσίμου.
Συνοπτικά, η υγροποίηση των αερίων επιτυγχάνεται με τη δημιουργία συνθηκών που προάγουν ισχυρές διαμοριακές αλληλεπιδράσεις, οι οποίες με τη σειρά τους απαιτούν χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
