Zawartość
Powietrze składa się w 80% z azotu i 20% z tlenu, a temperatury wrzenia obu pierwiastków są różne: temperatura wrzenia tlenu wynosi -183 stopni Celsjusza, a azotu - 196 stopni Celsjusza. Ta właściwość fizyczna, zawierająca różne punkty wrzenia, służy do ich oddzielania. Zasadniczo powietrze jest schładzane do punktu, w którym tlen staje się ciekły. Skroplony tlen można łatwo oddzielić od reszty gazu, a resztę ponownie schłodzić, aby wytworzyć ciekły azot.
Proces Lindego
Proces Lindego wykorzystuje efekt Joule-Thomsona do skraplania azotu i tlenu z powietrza, a będziesz mógł zobaczyć to w swoim domu, gdy uwolnisz zawartość puszek ze sprayem. Zauważysz, że gaz wychodzący z puszki chłodzi się. Proces Lindego w sposób ciągły wykorzystuje efekt Joule-Thomsona (wielokrotne sprężanie i rozprężanie powietrza), co ostatecznie powoduje, że powietrze osiąga temperaturę wrzenia, staje się płynne i oddzielane od innych gazów. Termodynamiczne wyjaśnienie tego jest takie, że wraz z rozszerzaniem się gazu cząsteczki zyskują energię potencjalną i tracą energię kinetyczną - spadek energii kinetycznej oznacza, że cząsteczki będą poruszać się wolniej i mieć mniej kolizji, a zatem temperatura wynosi mniejszy. Po tym spadku ważne jest odizolowanie układu, aby nie wymieniać ciepła z otoczeniem.
Nie tylko azot i tlen
Powietrze zawiera również argon i inne gazy szlachetne w mniejszych ilościach, takie jak neon, hel, krypton i ksenon, należy zauważyć, że firmy sprzedające tlen i ciekły azot również sprzedają argon. Powietrze oczywiście zawiera również dwutlenek węgla i wodór, ale są one pozyskiwane w innych procesach przemysłowych.
