Kapalný kyslík
Kapalný kyslík, je kyslík (O2) v kapalném skupenství. Byl použit jako oxidační činidlo v prvních raketách na kapalné palivo, které roku 1926 sestrojil Robert Goddard,[1] přičemž toto využití přetrvává.
.jpg)
Fyzikální vlastnosti
editovatKapalný kyslík je světle modrý a silně paramagnetický: lze jej rozptýlit kolem pólů silného podkovovitého magnetu.[2]
Hustota kapalného kyslíku je 1141 kg/m3, vyšší než u kapalné vody; teplota tuhnutí činí -218,79 °C (54,36 K) a teplota varu za tlaku 100 kPa je -162,96 °C (90,19 K). Expanzní poměr má hodnotu 1:861[3][4] a z tohoto důvodu se používá k přepravě dýchatelného kyslíku v některých letadlech.
Materiály zmrazené kapalným kyslíkem se stávají značně křehkými. Kapalný kyslík je též silným oxidačním činidlem: organické látky po styku s ním prudce hoří; například uhelné brikety, asfalt, nebo uhlíková čerň mohou po přiblížení zdrojů zapálení, jako jsou plameny či jiskry, vybouchnout.[5]
V roce 1924 předpověděl Gilbert Newton Lewis existenci tetrakyslíku (O4), čímž se snažil vysvětlit, proč kapalný kyslík nevyhovuje Curieovu zákonu.[6] Počítačové simulace naznačují, že se v kapalném kyslíku nenachází žádné stálé molekuly O4, ale molekuly O2 vytváří shluky dvou molekul s opačnými spiny, které lze považovat za přechodně vytvořený O4.[7]
Kapalný dusík má teplotu varu −196 °C (77 K), tedy nižší než kyslík (−183 °C, 90 K), a může tak kondenzovat kyslík ze vzduchu: po odpaření většiny dusíku z nádoby je zbývající kapalný kyslík schopen prudce reagovat s organickými látkami. Obdobně je kapalný dusík nebo kapalný vzduch při stání na vzduchu obohacován o kyslík; přednostně se odpařuje dusík a kyslík se ve zabývajícím kapalném dusíku rozpouští.
Povrchové napětí kapalného kyslíku je za teploty varu při normálním tlaku 13,2 mN/m.[8]
Výroba a použití
editovat
Kapalný kyslík se vyrábí frakční destilací vzduchu. Slouží jako oxidační činidlo a jako zdroj plynného kyslíku v lékařství a letectví.[9][10]
V raketových pohonech
editovat_ball_at_the_CCAFS_SLC-40.jpg)
Kapalný kyslík je, často ve spojení s kapalným vodíkem, petrolejem, nebo methanem, nejvíce používaným oxidačním činidlem v raketových motorech,.[11][12]
Kapalný kyslík použil Robert Goddard ve svých prvních raketách na kapalná paliva.
Ostatní
editovat- Do roku 1845 dokázal Michael Faraday zkapalnit většinu tehdy známých plynů, kromě kyslíku, vodíku, dusíku, oxidu uhelnatého, methanu, a oxidu dusnatého.[13]
Odkazy
editovatReference
editovatV tomto článku byl použit překlad textu z článku Liquid oxygen na anglické Wikipedii.
- ↑ First liquid-fueled rocket [online]. [cit. 2019-03-16]. Dostupné online.
- ↑ John W. Moore; Conrad L. Stanitski; Peter C. Jurs. Principles of Chemistry: The Molecular Science. [s.l.]: Cengage Learning, 2009-01-21. Dostupné online. ISBN 978-0-495-39079-4. S. 297.
- ↑ Cryogenic Safety. chemistry.ohio-state.edu.
- ↑ Characteristics Archivováno 18. 2. 2012 na Wayback Machine.. Lindecanada.com
- ↑ Liquid Oxygen Receipt, Handling, Storage and Disposal [online]. Dostupné online.
- ↑ Gilbert N. Lewis. The Magnetism of Oxygen and the Molecule O2. Journal of the American Chemical Society. 1924, s. 2027–2032. DOI 10.1021/ja01674a008.
- ↑ Tatsuki Oda; Alfredo Pasquarello. Noncollinear magnetism in liquid oxygen: A first-principles molecular dynamics study. Physical Review B. 2004, s. 1–19. Dostupné online. DOI 10.1103/PhysRevB.70.134402. Bibcode 2004PhRvB..70m4402O.
- ↑ J. M. Jurns and J. W. Hartwig (2011) Liquid Oxygen Liquid Acquisition Device Bubble Point Tests With High Pressure LOX at Elevated Temperatures, p. 4
- ↑ Arnold, Mark. 1U.S. Army Oxygen Generation System Development. RTO-MP-HFM-182. dtic.mil
- ↑ K. D. Timmerhaus. Advances in Cryogenic Engineering: Proceedings of the 1957 Cryogenic Engineering Conference, National Bureau of Standards Boulder, Colorado, August 19–21, 1957. [s.l.]: Springer Science & Business Media, 2013-03-08. ISBN 978-1-4684-3105-6. S. 150.
- ↑ Alejandro G. Belluscio. SpaceX advances drive for Mars rocket via Raptor power. [s.l.]: [s.n.], 2013-03-07. Dostupné online.
- ↑ Musk goes for methane-burning reusable rockets as step to colonise Mars. FlightGlobal Hyperbola [online]. 2012-11-20 [cit. 2012-11-22]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-11-28.
- ↑ Cryogenics. Scienceclarified.com
Související články
editovatExterní odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu kapalný kyslík na Wikimedia Commons
