Ciekły tlen
Z Wikipedii
Ciekły tlen (LOx, LOX) jest to pierwiastkowy tlen w stanie ciekłym. Ma bladoniebieski kolor i silne właściwości paramagnetyczne. Ciekły tlen ma gęstość 1,141 g/cm³ i jest przechowywany w naczyniach kriogenicznych (temperatura wrzenia O2 wynosi -182°C) pod normalnym ciśnieniem 101,325 kPa (760 mmHg). Ciekły tlen ma wiele zastosowań przemysłowych i medycznych. Ciekły tlen jest otrzymywany (obok ciekłego azotu) przez destylację frakcyjną) skroplonego powietrza.
Tlen w postaci ciekłej jest w wielu przypadkach wygodną formą przechowywania i transportu tlenu, jest powszechnie stosowany jako utleniacz paliwa rakietowego na statkach kosmicznych, zazwyczaj w połączeniu z ciekłym wodorem lub naftą. Był używany w pierwszych rakietach V2, Redstone, R-7 Semyorka i Atlas. Zastosowanie ciekłego tlenu pozwala na uzyskanie jednej z najmniejszych mas utleniacza przez co silnik rakietowy uzyskuje duży impuls właściwy.
Ponadto LOx jest często stosowany w przemyśle petrochemicznym, a w przeszłości także do produkcji materiałów wybuchowych (obecnie wycofany ze względu na dużą liczbę wypadków).
[edytuj] Budowa
Silny paramagnetyzm tlenu wskazuje, że jego dwuatomowe cząsteczki mają moment magnetyczny, w stanie stałym substancja taka może zmieniać się się z paramagnetyka na ferromagnetyk, ale tlen nie ulega tej przemianie. W 1924 r. Gilbert N. Lewis zaproponował wyjaśnienie braku tego przejścia a co za tym idzie temperatury Curie w prawie prawie Curie-Weissa dla tlenu czteroatomową strukturą jego cząsteczek w stanie ciekłym[1]. Obecnie wydaje się, że Lewis miał częściowo rację. Symulacje komputerowe wykazują brak obecności stabilnej cząsteczki O4 w ciekłym tlenie, jednak cząsteczki dwuatomowe mają skłonność do asocjacji w pary o przeciwnych spinach, które tylko na chwilę stają się czteroatomowymi molekułami[2].
Ciekły azot ma znacznie niższą temperaturę wrzenia (-196°C [77 K]) od ciekłego tlenu (-183°C [90 K]), w wyniku czego na naczyniu z ciekłym azotem może skraplać się tlen z powietrza, prowadząc do ryzyka gwałtownej reakcji ciekłego tlenu z substancjami organicznymi. Wysokie stężenie ciekłego tlenu może także występować pod koniec odparowania ciekłego azotu z otwartego naczynia.
Tlen po raz pierwszy skroplili profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego, Zygmunt Wróblewski i Karol Olszewski, 5 kwietnia 1883 roku.
Przypisy
- ↑ G.N. Lewis, "The Magnetism of Oxygen and the Molecule O2", Journal of the American Chemical Society, 46(9), 2027–2032 (1924); DOI:10.1021/ja01674a008
- ↑ T. Oda, A. Pasquarello, "Noncollinear magnetism in liquid oxygen: A first-principles molecular dynamics study", Physical Review B, 70(134402), 1–19 (2004); DOI:10.1103/PhysRevB.70.134402
