شغف العلم الذي لا ينتهي

ما هو الأكسجين السائل - ساينسوفيليا


الأكسجين السائل

بقلم:محمد الشافعي
مراجعة علمية:دكتورة هبة هاشم 

ما هو الأكسجين السائل - ساينسوفيليا


غاز الأكسجين هو أصل الحياة فلا يستطيع الإنسان العيش بدونه، يوجد في الطبيعه في الهواء الجوي بنسبة ٢٠% في صورة غاز ولكنه يمكن تحضيرة في صورة سائل...ولكن كيف ذلك ؟

بصفة عامة إن الأكسجين هو عنصر كيميائي لافلزي رمزه الكيميائي (O) وعدده الذرّي 8، ويقع في الدورة الثانية وفي المجموعة السادسة عشر في الجدول الدوري ، يكون في الظروف العادية من الضغط ودرجة الحرارة على شكل جزئ ثنائي الأكسجين O2 .

تحضير الاكسجين السائل او المسال :

من المعروف علميا وفيزيائيا أنه يمكن التحويل والتغيير بين حالات المادة الواحدة الصلبة والسائلة والغازية  وذلك من خلال التحكم في الضغط ودرجة الحرارة .

بمعنى أكثر وضوحًا ، تتحول المادة السائلة إلى غاز من خلال ارتفاع درجة الحرارة وتسمى هذه العملية "بالتبخير" مثل تحويل الماء لبخار عند غليانه،  وأيضا يمكن تحويل الغاز لسائل من خلال الضغط والتبريد وتسمى هذه العملية "بالتكثيف" مثل تحويل بخار الماء الى قطرات ماء عند ملامسته لسطح بارد.

وانطلاقا من هذا فإنه قد تم الحصول علي الأكسجين المسال من غاز الاكسجين المنتشر في الغلاف الجوي عن طريق ضغط خاص (من ١٥٠ إلى ٢٠٠ باسكال) وخفض درجة الحرارة ( ١٩٦ درجه مئوية تحت الصفر ) فيتم تحويل الغازات الموجودة في الهواء  إلى سائل ثم يفصل الأكسجين بواحدات فصل معينة عند درجة الحرارة (١٨٣ درجة سيلزيوس تحت الصفر).


هل تختلف خواص  الأكسجين المسال عن الاكسجين الغازي ؟ بالتأكيد هناك اختلاف كبير بين الحالتين !

  • الأكسجين السائل أزرق اللون بخلاف الحالة الغازية عديمة الطعم واللون والرائحة.
  •  الأكسجين السائل له خواص بارامغناطيسيه بخلاف الاكسجين الغاز ليس لديه هذه الخاصيه.
  • كثافة الاكسجين السائل أكبر بكثير من كثافة الاكسجين الغاز فهي تساوي ١.١٤١ جم/سم٣.
  • الأكسجين السائل يتمتع بالبروده الشديده بخلاف الاكسجين الغاز الذي نتنفسه لا برودة فيه ولا سخونة.


إلى متى يرجع اكتشاف الأكسجين المسال و ما هي أهميته و استخداماته؟؟

لقد استطاع العالم "مايكل فاراداي" في بداية عام ١٨٤٥م تسييل أغلب الغازات المعروفة عندئذ ولكنه لم يوفق في تسييل ستة غازات منهم الأكسجين .

 ثم جاء العالم "لويس بول كايليت" عام ١٨٧٧م في فرنسا و أيضا العالم "وراؤول بيكتيت في سويسرا" ونجحا في إنتاج أول قطرات من الهواء السائل. وفي الخامس من ابريل لعام ١٨٨٣م، تم إنتاج الأكسجين السائل لأول مرة في ظروف معملية وقد تم تحقيق ذلك بواسطة ضاغط ابتكره الكيميائيان البولنديان" كارول أولسيوسكي" و "زيجمونت وروبليوسكي" في جامعة جاجيلونيان في كراكوف في بولندا .

من أهم مميزات الأكسجين المسال أنه يمكن تخزينه و نقله في حاويات صغيرة و خفيفة، اللتر الواحد من الأكسجين المسال يعادل ما يقرب من 860 لتر من غاز الأكسجين فيسهل  تخزينه و نقله مع عدم فقد أي جزء منه لأطول مدة ممكنة (حوالي 18 ساعة).

ومن أهم استخدامات الأكسجين المسال:

  1.  يستخدم على نطاق واسع كعامل مؤكسد  في الصواريخ  ، حيث يتفاعل مع الهيدروجين السائل لإنتاج قوة الدفع القوية اللازمة للإقلاع.

  2.  له العديد من الاستخدامات الطبية و أهمها استخدامه لعلاج اضطرابات الجهاز التنفسي.

  3.  يستخدم كمبرد للأطعمة في الطائرات ومركبات الفضاء .

  4.  مصدر للتنفس في رحلات الطائرات على أرتفاع عالي و في السباحة تحت الماء.


المصادر:

هناك تعليق واحد:

  1. اريد الحصول على عبوة أو أكثر من الأوكسجين السائل ت 01111222640

    ردحذف