Відомо, що кисень - це найбільш поширений елемент в природі. В атмосфері Землі міститься близько 21% незв'язаного газу, який використовують для дихання все живі організми. Практично з кожним елементом періодичної системи Менделєєва він утворює ті чи інші сполуки, за винятком деяких газів. У зв'язаному стані кисень займає 47% маси земної кори.
Основні способи отримання речовини
Існують наступні методи вилучення кисню:
- хімічний;
- фізичний (з повітря);
- електроліз дистильованої води.
Перший метод застосовується тільки в лабораторних умовах. Електроліз, тобто розкладання води за допомогою постійного струму на кисень і водень, вимагає великої витрати енергії. Для отримання 1 кубічного метра газу її потрібно близько 15 кВт. Тому даний спосіб раціональний тільки за умови наявності дешевої електроенергії або якщо кисень стає побічним продуктом будь-якого виробництва. Фізичний спосіб дозволяє отримувати речовина в газоподібному або рідкому вигляді і задовольняти постійні потреби замовника в кисні. Для зрідження повітря на спеціалізованих підприємствах використовуються високопродуктивні установки з холодильними циклами.
Речовина може перебувати в наступних агрегатних станах:
- газоподібному - без запаху, кольору, смаку, трохи важчий повітря;
- рідкому - рухливе блакитнувате речовина, кипляче при -183 ° С;
- твердому - сині кристали, які плавляться при температурі -218,7 ° С.
Якість кисню, одержуваного на підприємствах, регламентується вимогами галузевих стандартів. Згідно ГОСТ 5583-58 здійснюють видобуток технічного газоподібної речовини, а відповідно до ГОСТ 6331-52 отримують рідкий кисень. Контроль виробничого процесу забезпечують спеціальні прилади.
Щоб з газоподібного кисню отримати рідкий, необхідно стиснути його до 50 атмосфер і охолодити до -119 ° С або при атмосферному тиску охолодити до -183 ° С. Готове речовина можна легко перелити з однієї судини в іншій. При цьому рідкий кисень починає випаровуватися. Причина того, що відбувається полягає в тому, що речовина поглинає тепло з навколишнього повітря, який сильно охолоджується. При цьому волога конденсується і утворюється туман. При кімнатній температурі цей процес відбувається дуже енергійно.
Речовина застосовується у виробництві вибухівки, експлуатації субмарин, а також в якості компонента ракетного палива.
Потреба в рідкому кисні сьогодні відчуває медицина, металургійна і харчова галузі.
Зберігання та перевезення
Щоб використовувати рідкий отриманий кисень, необхідно уповільнити реакцію випаровування. Для цього застосовують спеціальні посудини циліндричної форми з подвійними стінками. Повітря між ними викачують, створюючи вакуум, а внутрішню поверхню покривають шаром срібла. Таким чином виконується теплоізоляція, яка гарантує збереження отриманого агрегатного стану речовини на протязі 1-2 днів. При випаровуванні його обсяг збільшується приблизно в 800 разів. Тому довго зберігати рідкий газ в закритих ємностях небезпечно. Повітря над речовиною потрібно сильно охолоджувати, перегороджуючи доступ тепла до кисню і сповільнюючи процес випаровування.
Перевозять рідина в невеликих металевих ємностях об'ємом 15-25 літрів. Вони можуть бути виконані у вигляді двох циліндрів або куль, які вставлені один в одного (судини Дьюара). Внутрішня поверхня оснащується вузьким високим горлом, через яке відбувається її заповнення киснем. Дане отвір завжди залишається відкритим. У просторі між стінками судини створюється вакуум. Щоб підтримувати високу ступінь розрідженості, його заповнюють силікагелем, який здатний поглинати газ при низькій температурі в кілька разів більше власного об'єму. Якщо через стінки потрапить повітря, абсорбент з полікремнієвої кислоти вбере його і вакуум не порушується.
Великі обсяги рідкого кисню перевозять в спеціалізованих цистернах або танках, автотранспортом або залізницею. У будь-якому випадку ємності обов'язково ізолюють від зовнішнього тепла. У транспортні танки вміщається до 10 тис. Літрів кисню, а в цистерни - до декількох десятків тонн.
Перевірене обладнання від компанії «Сучасні газові технології»
У більшості випадків вигідніше отримувати і використовувати кисень в газоподібному вигляді, а не рідкому. Звернувшись до наших менеджерів, ви зможете замовити сучасні генератори і установки для отримання газоподібного кисню.
Компанія «Сучасні газові технології» реалізує генератори, установки і станції для промислового отримання кисню. Обладнання розроблене на основі останніх досягнень в сфері адсорбційного розділення газових середовищ.