Kíváncsi vagyok! sorozat 19. rész:
Folyékony levegő
Elsőre lehetetlen dolognak tűnhet, hogy a levegő, amit belélegzünk, tehát egyértelműen gáz halmazállapotú, tud folyadék is lenni… Pedig igen. De hogyan is készül egy pohár levegő?
Vegyünk egy hétköznapokból jól ismert átalakulóművészt: a víz emberi beavatkozás nélkül képes gáz, folyékony és szilárd állapotba is átalakulni: ezeket hívjuk vízgőznek, víznek, jégnek. Csakhogy a levegőre mindig is gázként gondolunk, a természetben csakis ilyen állapotban fordul elő, holott mesterségesen cseppfolyóssá alakítható.
Carl von Linde német mérnöknek sikerült először 1895-ben folyékonnyá alakítania a levegőt egy általa készített berendezéssel. Még ma is a Linde által kidolgozott elv alapján működnek a mai levegő-cseppfolyósító berendezések. A folyamat lényege, hogy a levegőt, ami gyakorlatilag egy gázelegy, a gázrészecskéit egy kompresszorban összenyomják a megfelelő sűrűségűre, majd lehűtik. Ezt a lehűtött, sűrített levegőt hagyják tágulni, ami a tágulástól erősen lehűl, így az végül cseppfolyóssá válik vérfagyasztó -175 °C körüli hőmérsékleten.
-
- Carl von Linde (1842 – 1934) német tudós, mérnök
De miért is van értelme folyadékot csinálni a levegőből? Azért, mert ha a folyékony levegőt melegítve elpárologtatjuk – magyarul újra gázzá alakítjuk -, az alkotórészeit forráspontjuk szerint hatékonyan szét lehet választani. (A forráspont az a hőmérséklet, amelyen melegítés hatására a folyadék gázzá forr el.)
Először a legalacsonyabb forráspontú anyag, a nitrogén alakul gázzá a folyékony levegőből -196 °C-on, majd az argon -186°C-on, azután pedig az oxigén -183 °C-on. A fizikailag és térben elkülönített nagy tisztaságú gázok egy része cseppfolyós formában kinyerhető, míg a maradék részük hideg gáz formájában a levegő előhűtésére, cseppfolyósítására hasznosítható. Ezután palackozhatók, tartálykocsikba vagy csővezetékekbe rakhatók és felhasználhatók.
Az így kinyert és már “kézzel fogható” nitrogént műtrágyák készítéséhez, mélyhűtéshez is használják, az argont izzólámpák, fénycsövek készítéséhez, az oxigén pedig az égési folyamatokhoz nélkülözhetetlen alkotóelem, mint pl. a hegesztéshez, fémolvasztáshoz.
-
- Folyékony nitrogén
-
- Folyékony argon
-
- Folyékony oxigén
Ha tetszett a cikk, lájkolhatod vagy megoszthatod Facebook oldalunkon!
Olvasd el a többi részt is, ha Kíváncsi vagy, …