Отримання і застосування зріджених газів

У техніці широко застосовують чисті гази. Так, кисень використовують в доменних процесах, аргон і неон використовують для заповнення електричних ламп, азот – для отримання аміаку і т. П. У суміші з ацетиленом кисень використовують для зварювання та різання металів. Чисті гази МОЖНА напів- Повітря чить з повітря. Для цього повітря в рідкому стані поділяють на складові його гази. При перетворенні рідкого повітря в пар спочатку випаровуються гази, що мають більш низьку температуру кипіння: неон, азот, а потім аргон, кисень і ін.

Отримання рідкого повітря засноване на його охолодженні при швидкому розширенні. Повітря, що увійшов до компресор К (рис. 97), стискається й надходить в змійовик. У змійовику він охолоджується водою і надходить у розширювач Д (детандер). У ньому повітря, розширюючись і здійснюючи роботу, охолоджується до температури нижче критичної. При зворотному ході поршня повітря конденсується і збирається в посудині.

У сучасному пристрої для отримання рідкого повітря, запропонованому російським фізиком Петром Леонідовичем Капицей (1894-1984), замість циліндра з зворотно-поступальним рухом поршня детандера застосовують турбіну, яку обертають стисненим повітрям (турбодетандер).

Головне завдання при зріджуванні газів зводиться до отримання низьких температур. В даний час отримано рідкий гелій, що має температуру 4,2 К. Щоб його отримати, гелій попередньо охолоджують рідким воднем (20 К).

Якщо випаровується гелій швидко відкачувати, то він інтенсивно кипить при зниженому тиску; при цьому температуру можна знизити до 1 К. Більш низькі температури отримують іншими, досить складними способами. В даний час отримана температура 0,001 К.

Зріджені гази швидко випаровуються, тому їх складно зберігати. Зазвичай для цієї мети використовують посудини Дьюара (термоси) – судини з подвійними стінками, між якими знаходиться вакуум, що забезпечує теплоізоляцію речовини, що знаходиться в посудині.

Посилання на основну публікацію