Πώς φτιάχνετε υγρό αέρα;
Η διαδικασία:
1. Συμπίεση του αέρα: Ο αέρας συμπιέζεται σε πολύ υψηλή πίεση. Αυτό μειώνει τον όγκο του αέρα και αυξάνει τη θερμοκρασία του.
2. Ψύξτε τον συμπιεσμένο αέρα: Στη συνέχεια, ο συμπιεσμένος αέρας διέρχεται από μια σειρά εναλλάκτη θερμότητας για να τον δροσίσει σημαντικά.
3. επέκταση: Ο ψυγμένος, συμπιεσμένος αέρας επιτρέπεται στη συνέχεια να επεκταθεί γρήγορα μέσω μιας βαλβίδας. Αυτή η επέκταση προκαλεί την ψύξη του αέρα περαιτέρω, καθώς λειτουργεί ενάντια στην επέκταση. Αυτό είναι το βασικό βήμα για την επίτευξη θερμοκρασιών κάτω από τα σημεία βρασμού του αζώτου, του οξυγόνου και άλλων αερίων στον αέρα.
4. Διαχωρισμός: Σε αυτές τις εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, τα συστατικά του αέρα (αζώτου, οξυγόνου, αργού κλπ.) Συμπυκνώθηκαν σε υγρά. Δεδομένου ότι κάθε συστατικό έχει διαφορετικό σημείο βρασμού, μπορούν να διαχωριστούν με απόσταξη.
Βασικές έννοιες:
* σημείο βρασμού: Η θερμοκρασία στην οποία μεταβαίνει μια ουσία από υγρό σε αέριο.
* υγροποίηση: Η διαδικασία μετατροπής ενός αερίου σε υγρό.
* Effect Joule-Thomson: Το αποτέλεσμα ψύξης που συμβαίνει όταν επεκτείνεται ένα συμπιεσμένο αέριο.
Ασφάλεια:
Η παραγωγή υγρού αέρα είναι εξαιρετικά επικίνδυνη και πρέπει να επιχειρείται μόνο από εκπαιδευμένους επαγγελματίες σε ελεγχόμενο εργαστηριακό περιβάλλον. Ο υγρός αέρας είναι:
* Εξαιρετικά κρύο: Μπορεί να προκαλέσει σοβαρή κρυοπαγίδα.
* εξαιρετικά αντιδραστική: Μπορεί να αντιδράσει βίαια με οργανικά υλικά και άλλες ουσίες.
* εύφλεκτο: Το οξυγόνο σε υγρό αέρα μπορεί να υποστηρίξει την καύση.
Συνοπτικά:
Ο υγρός αέρας δεν είναι κατασκευασμένος, αλλά μάλλον δημιουργείται με την υγρασία των αερίων στον αέρα μέσω μιας διαδικασίας συμπίεσης, ψύξης, επέκτασης και διαχωρισμού. Αυτή η διαδικασία απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και εμπειρογνωμοσύνη λόγω των εγγενών κινδύνων.
