Зміст
Повітря складається з 80 відсотків азоту та 20 відсотків кисню, і точки кипіння обох елементів різні: температура кипіння кисню становить -183 градуси Цельсія, а температура азоту становить -196 градусів Цельсія. Ця фізична властивість, що містить різні точки кипіння, використовується для їх розділення. В основному повітря охолоджується до такої міри, коли кисень стає рідким. Зріджений кисень легко відокремлюється від решти газу, а решта знову охолоджується, утворюючи рідкий азот.
Процес Лінде
Процес Лінде використовує ефект Джоуля-Томсона для зрідження азоту та кисню з повітря, і ви зможете побачити його у своєму будинку, коли випустите вміст балончиків. Ви помітите, що коли газ виходить із банки, він охолоджується. Процес Лінде використовує ефект Джоуля-Томсона безперервно (стискаючи і розширюючи повітря багаторазово), що з часом призводить до того, що повітря досягає температури кипіння, стає рідким і відокремлюється від інших газів. Термодинамічне пояснення цього полягає в тому, що в міру розширення газу молекули отримують потенційну енергію і втрачають кінетичну енергію - зменшення кінетичної енергії означає, що молекули будуть рухатися повільніше і мати менше зіткнень, а отже, температура менший. Після цього зменшення важливо, щоб система була ізольована, щоб не обмінюватися теплом з оточенням.
Не тільки азот і кисень
Повітря також містить аргон та інші благородні гази в менших кількостях, такі як неон, гелій, криптон та ксенон, важливо зазначити, що компанії, які продають кисень та рідкий азот, також продають аргон. Повітря, звичайно, також містить вуглекислий газ та водень, але вони отримуються за допомогою інших промислових процесів.
