هوای مایع

هوای مایع

دسته بندی زمین شناسی
فرمت فایل doc
حجم فایل 1.1 مگا بایت
تعداد صفحات 24
برای دانلود فایل بر روی دکمه زیر کلیک کنید

دریافت فایل

مقدمه

همه مواد مورد نیاز بشر بطور طبیعی ساخته نشده است. برای رفع نیازها و زندگی بهتر، ناچاراً باید بعضی از مواد به طور مصنوعی ساخته شوند. برای تهیه بهتر مواد مصنوعی، صنایعی به نام صنایع شیمیایی ایجاد شد كه هر روزه یك نوع مواد جدید مورد نیاز زندگی بشر است. توسط این صنایع یا در آزمایشگاه صنایع شیمیایی ساخته می‌شود. اگر به مواد مصرفی روزانه خود توجه كنیم، می‌بینیم اغلب و شاید همه آنها از مواد شیمیایی ساخته شده‌اند كه این مواد در صنایع شیمیایی و توسط مهندسین شیمی، شیمیست‌ها و تكنسین‌های شیمی در كارخانجات تهیه شد و در دسترس عموم قرار گرفت.

تاریخچه و بیوگرافی كارخانه

كارخانه حیات گازگیران از شهریور 1379 تاسیس شد. محصولات كارخانه شامل اكسیژن، ازت، ازت مایع و اكسیژن مایع می‌باشد. این كارخانه دارای استاندارد ملی خلوص اكسیژن (3240) می‌باشد.

این كارخانه در سه شیف كاری، كار می‌كند. از 5/7-3 بعدازظهر، 5/3-11 شب، 5/11 شب الی 5/7 صبح. این كارخانه محصولات خود را به جاهای دیگر عرضه می‌كند. مثل بیمارستان‌های تحت پوشش (اكسیژن طبی). صنعتكاران برای كار صنعتی و برش‌كاری از اكسیژن استفاده می‌كنند.

مراحل ساخت گازها

الف) خواص فیزیكی

ب) قابلیت اشتعال

ج) روش‌های تهیه.

1. خواص فیزیكی:

اكسیژن گازی است بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌طعم. نقطه جوش آن خیلی پایین است و به حالت مایع رنگ روشن دارد. اكسیژن آزاد تقریباً 21 درصد حجم هوا را تشكیل می‌دهد و تقریباً 89درصد آب اكسیژن می‌باشد. بدن انسان بیش از 60درصد اكسیژن دارد. یك لیتر آب در 20 درجه سانتیگراد و فشار یك آتمسفر حدود 30 میلی‌لیتر اكسیژن را در خود حل می‌كند و همین مقدار كم برای ادامه حیات آبزیان و تخریب مواد زاید در آبها كافی است.

نقطه جوش نرمال اكسیژن 9/182- درجه سانتیگراد و نقطه ذوب نرمال اكسیژن 4/218- درجه سانتیگراد می‌باشد. اكسیژن به طور مستقیم با تمام عناصر، بجز گازهای نجیب، هالوژن‌ها و بعضی از فلزات نظیر نقره، طلا و پلاتین تركیب می‌شود. اگرچه پیوند اكسیژن ـ اكسیژن در O2 پایدار است، ولی با بعضی از عوامل كاهنده قوی معدنی و با بسیاری از تركیبات آبی به طور خود به خود در دمای معمولی تركیب می‌شود.

2. قابلیت اشتعال:

این گاز از لحاظ انفجار و احتراق بسیار خطرناك است. واكنش آن با هیدروژن بسیار گرماده است، به طوری كه از این واكنش در جوشكاری و صنعت برای تولید دمای زیاد (2800درجه سانتیگراد) استفاده می‌شود.

3. روش‌های تهیه اكسیژن:

روش آزمایشگاهی: تجزیه حرارتی كلرات پتاسیم در حضور كاتالیزور:

(جامد) 2KCl + (گاز) 3O2 ( (مذاب) 2KClO3

واكنش آب با پراكسید سدیم:

(آبی) 4NaOH + (گاز) O2 ( 2H2O + (جامد) 2Na2O3

روش‌ صنعتی:

(گاز) O2 + (گاز) 2H2 ( 2H2O

الكترولیز آب:

در این روش اكسیژن حاصل خالص است، ولی هزینه تولید آن بالاست. عمل الكترولیز در مجموعه‌ای انجام می‌گیرد كه دارای الكترود آند و كاتد می‌باشد. این الكترودها در محلول الكترولیت كه شامل آب مقطر محتوی KOH می‌باشد، قرار دارد و شدت جریان در حدود 14000-13000 آمپر از آن عبور می‌كند و جریان توسط یكسوكننده به جریان پیوسته تبدیل می‌شود. در قطب آند، گاز اكسیژن و در كاتد گاز هیدروژن تولید می‌گردد.

تقطیر جزء به جزء

بیش از 95درصد اكسیژن در مقیاس صنعتی از این طریق بدست می‌آید. در تقطیر جزء به جزء، مایع نیتروژن (نقطه جوش 196- درجه سانتیگراد) در دمای پایینتر از اكسیژن (نقطه جوش 183- درجه سانتیگراد) به نقطه جوش خود رسیده و جدا می‌گردد.

مایع كردن گازها

بین مولكول‌های هر گازی باید قوای جاذبه وجود داشته باشد تا بتوان آن را به مایع تبدیل نمود. مثلاً در یك درجه حرارت معین قوای جاذبه بین مولكول‌های آمونیاك كه بیش از قوای جاذبه بین مولكول‌های اكسیژن و اكسیژن بیش از قوای جاذبه بین مولكول‌های هیدروژن می‌باشد، برای اینكه عمل مایع كردن گازی انجام گیرد، باید قوای جاذبه بر انرژی جنبشی مولكول‌ها غلبه می‌كند. هر گازی یك درجه حرارت بحرانی دارد كه فوق آن در هر فشار تبدیل آن به مایع غیرممكن می‌باشد، فشار لازم جهت مایع نمودن گازی در درجه حرارت بحرانی به فشار بحرانی مرسوم است. اثر گازی تا زیر درجه حرارت بحرانیش سرد گردد، مایع نمودن آن سهل خواهد بود.

نقطه جوش نرمال یك گاز، درجه حرارتی می‌باشد كه گاز در فشار یك اتمسفر مایع می‌گردد، از جدول (الف) اینطور استنباط می‌شود كه آمونیاك گازی است كه به آسانی مایع می‌شود، درجه حرارت بحرانی آمونیاك 133 درجه سانتیگراد بود و فشار آن 5/11 اتمسفر است، یعنی برای تبدیل آن به مایع در این درجه حرارت 5/11 اتمسفر فشار لازم است، ولی نقطه جوش نرمال آن 33- درجه سانتیگراد است. اكسیژن باید درجه 118- درجه سانتیگراد (درجه بحرانی آن) سرد گرد. وقتی كه درجه حرارت آن به 183- درجه سانتیگراد (نقطه جوش آن) رسید، تحت فشار یك اتسمفر به مایع تبدیل گردد.

اكسیژن، ازت، هیدروژن و سایر اجسام كه در درجه حرارت و فشار معمولی نمی‌توانند به مایع تبدیل گردند، به گازهای همیشگی مرسومند، برای اینكه گازی را به مایع تبدیل كنیم، باید اعمال زیر را انجام دهیم:

ابتدا درجه حرارت گاز تا زیر درجه حرارت بحرانی آن سرد گردد.

فشار روی گاز باید به اندازه‌ای باشد كه بتواند آن را به مایع تبدیل سازد. گاز فشرده از طریق انبساط سرد می‌شود، چون هنگام انبساط انرژی لازم است كه به قوای بین مولكولی فایق آید.

برای دانلود فایل بر روی دکمه زیر کلیک کنید

دریافت فایل

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.