Шта је течни кисеоник: опште информације
Кисеоник је најчешћи елемент на планети. Присутна је у води, земљиној кори, ваздуху и организмима живих бића, активно учествује у многим метаболичким процесима. У природи обично постоји као гас, ау индустрији се често користи као течност. Како се понаша течни кисеоник? Која својства има и где се користи?
Гас од кисеоника
Кисеоник је један од најважнијих елемената на планети. Учествује у процесу дисања, у метаболизму живих организама, као иу циркулацији супстанци у биосфери. Поред тога, доприноси распадању и разградњи органских остатака.
Под нормалним условима, то је безбојни гас који нема укус или мирис. Тежи је од ваздуха и тешко се раствара у води. У хемијском смислу, веома је активан и способан је да формира једињења са скоро свим елементима.
У слободном стању у облику О2 молекула које се састоје од два атома кисеоника, он се налази у атмосфери. Због ове структуре, елемент се назива и "кисеоник", али може постојати иу другим варијацијама. Под одређеним условима, његови атоми могу да формирају "три-кисеоник" са молекулом О3 , који је плави озонски гас са специфичним мирисом.
У атмосфери, садржај кисеоника је око 21% по тежини, у земљиној кори, његов удио је много већи и износи око 47% тежине. Елемент је дио више од једне и пол тисуће различитих стијена и минерала, од којих су већина силикати. Тамо је присутан у облику једињења. У води њен садржај достиже 85%, што не изненађује, јер атоми кисеоника формирају воду заједно са елементом водоника.
Течни кисеоник
Као и друге супстанце, кисеоник може бити у различитим агрегатним стањима. Да би се гас претворио у чврсти или течни, мора се снажно охладити. Са притиском од 51 атмосфера, он постаје течност већ на -119 ° Ц. При нормалном притиску, трансформација се јавља само на -183 ° Ц. Хлађењем до температуре од -220 ° Ц, стврдњава, формирајући светло плаве кристале сличне снегу.
У течном стању, кисеоник је обојен плавом бојом и појачава нека својства гасовите супстанце. Дакле, он се понаша агресивније у хемијским реакцијама, а такође постаје снажан парамагнетик и може га привући магнет.
Врије само на -183 ° Ц и топи се на + 219 ° Ц. Због своје отпорности на тако ниске температуре, течни кисеоник има криогена својства и може се користити као расхладно средство. У нормалним условима брзо испарава, претварајући се у гас. Истовремено интензивно апсорбује топлоту и хлади околни ваздух, због чега се уз њу појављује ауреола магле. Током испаравања, количина кисеоника се повећава неколико стотина пута. Дакле, 1 цм3 течности чини скоро 800 цм3 гаса.
Хемијска својства
Гас кисеоника је оксидациони агенс. Сам по себи је запаљив, али добро подржава процес сагоревања и, при великој концентрацији и високим температурама, је експлозиван.
Са активним супстанцама (на пример, алкалним металима), он може реаговати чак и на собној температури и на уобичајеним концентрацијама у ваздуху, са њима стварајући оксиде. Резултат је јасно видљив на многим металима, на којима се манифестује у облику корозије.
Течни кисеоник такође има јака оксидациона својства. Многе од супстанци које су натопљене у њега су запаљиве и спаљују се ослобађањем енергије и топлоте. Памук, папир, дрво, угаљ и неки други материјали могу експлодирати.
Геттинг
Најчешћи и најлакши извор кисеоника је ваздух. Осим тога, она је неисцрпна и присутна је у нашим животима свуда. Да би из њега извадили неопходне супстанце, она се укапљује, а затим се дели на течни азот и кисеоник.
Други начин добијања течности је да се кондензује из гаса. Да би се то постигло, довољно је спустити бакрени калем у посуду са течним азотом, а затим проћи гас за кисеоник кроз калем. Температура азота је нижа од температуре кисеоника, дакле, пролазећи кроз бакарну цев, гас ће се кондензовати и постати течна. У овом случају на површини завојнице се формира мали слој снијега.
Апплицатион
Способност течног кисеоника да оксидира друге супстанце и побољша сагоревање се вреднује у многим областима производње. Крајем 19. и средином 20. века направљени су Окуиликуите експлозиви, који су у рударској индустрији кориштени за поткопавање стијене, као и оружје у Другом свјетском рату.
Данас се чешће користи у медицини, фармацији, металургији, стаклу, хемијској, папирној и другим врстама индустрије. Она производи различита корисна једињења, као што је титанијум оксид, који је укључен у производњу боја и лакова, папира и пластике. У производњи стакла потребно је одржавати топлину у пећима, као и смањити количину душичног оксида који улази у атмосферу. У свемирској авијацији, течни кисеоник је једна од компоненти ракетног горива, где се користи као оксидациони агенс, а водоник или керозин делује као гориво.
И у медицини и фармацеутској индустрији то није без њега. Течни кисеоник је компонента биореактора, а користи се и као додатак ензимима. У медицини је неопходна за анестезију, припрему кисеоничких купки и коктела, третман или ублажавање стања током интоксикације, астме и других обољења. Овде се најчешће не користи директно као течност, већ као извор гасовитог кисеоника.
Складиштење и мере предострожности
Течни кисеоник се не запали и не експлодира сам, није токсичан за људе и није штетан за околину. Међутим, активна реакција у хемијским процесима, као и криогени ефекат, чине је не сасвим безбедном супстанцом.
Приликом рада с њим морате држати подмазивање, запаљиве и запаљиве материјале, као и увијек користити рукавице и одјећу. Кисик врло ниске температуре може лако оштетити кожу и довести до озеблина, озљеда и смрти живих станица. Ако течност покрива велики део тела, она може бити чак и фатална.
Техницки и медицински тецни кисеоник складишти Девар пловила, која су направљена првенствено од челика или алуминија. То су цилиндрични контејнери са дуплим зидовима, између којих се налази вакуумска шупљина, као и термоизолациони материјали. Они раде на принципу термос, добро држећи течност унутра.