اکسیژن مایع حالت مایع گاز اکسیژن است که به رنگ آبی نیلی می باشد و مصارف مختلف پزشکی، صنعتی و آزمایشگاهی دارد. از این ماده در صنایع هوافضا به عنوان عامل اکسنده برای موتور پیشران فضاپیماها استفاده می‌شود. دمای میعان اکسیژن حدود ۱۸۲- درجه سانتی گراد است.
یکی دیگر از کاربردهای اکسیژن مایع در صنایع فولاد می باشد. یکی از پر مصرف ترین صنایع اکسیژن مایع صنایع نظامی می باشند. دیگر محل مصرف اکسیژن در صنایع جوش و برش و لیزر می باشد. این صنایع با توجه به مصرف زیاد این گاز اکسیژن را به صورت مایع خریداری کرده، در مخازن کرایوژنیک نگهداری، تبدیل به گاز کرده و در نهایت اکسیژن را در فاز گاز مورد استفاده قرار می دهند.
اکسیژن در دما و فشار استاندارد به صورت گاز است که حاوی دو اتم اکسیژن به فرمول شیمیایی O۲ است. اکسیژن عنصر مهم هوا است و از طریق عمل فتوسنتز گیاهان تولید شده و برای تنفس حیوانات لازم است. واژه اکسیژن از دو واژه یونانیOxus(ترش) و Gennan (زایش) ساخته شده است یعنی چیزی که از آن ترشی پدید می‌آید.
اکسیژن مایع و جامد رنگ آبی کمرنگ داشته و هر دو بسیار پارامغناطیس می‌باشند، اکسیژن مایع معمولاً با عمل تقطیر جزئی هوای مایع به دست می‌آید. درصد حجمی اکسیژن ۲۰٪ است.
چگالی اکسیژن مایع برابر ۱۱۴۱ کیلوگرم در هر متر مکعب است بنابراین یک لیتر (یک هزارم متر مکعب) از اکسیژن مایع برابر ۱.۱۴۱ کیلوگرم خواهد بود.
اطلاعات فیزیکی اکسیژن مایع
جرم مولی: 32 g mol−۱
شکل ظاهری: Pale blue liquid
چگالی: 1٫۱۴۱ g·cm−۳
دمای ذوب: 50٫۵ K (−۳۶۸٫۷۷ °F; −۲۲۲٫۶۵ °C)
دمای جوش: ۹۰٫۱۹ K (−۲۹۷٫۳۳ °F −۱۸۲٫۹۶ °C)
اکسیژن مایع و نحوه تولید آن :
بصورت متداول از هوای پیرامون توسط دستگاههایی که هوای موجود را مکش کرده و بصورت کمپرس کردن و پایین آوردن دما تا -۱۸۳ درجه سانتی گراد انجام میگرد.
نحوه ذخیره سازی
تانک یا فلاسک اکسیژن مایع برای نگهداری این مایع سرد استفاده می شود.
برای اینکه مخزن اکسیژن هیچگونه تبادل حرارتی با بیرون نداشته باشد ، به شدت عایق بندی می شوند .
مخزن اکسیژن در سایز های ۲.۵ لیتری تا سایز ۸۰۰ لیتری موجود و قابل ارائه می باشد.
کلیه مخازن دارای استاندارد مورد قبول استاندارد ایران بوده و توسط شرکت های بازرسی تست و تایید می شوند.
مخزن اکسیژن ( تانک اکسیژن ) مایع دارای استاندارد TUV اروپاست.
کاربرد های اکسیژن مایع
در برنامه های کاربردی شاتل و موشک های فضا پیما و شاتل های فضایی , موشک ها , آپولو , سفینه های فضایی و… از این مایع به عنوان سوخت اکسید کننده استفاده می کنند به این صورت که در ترکیب هیدروژن مایع با نفت سفید نقش محرک و بالابرنده را ایفا می کند .
از این مایع در صنعت به عنوان یک گاز صنعتی نام برده می شود که کاربرد های بسیار وسیعی دارد .
همچنین در حوزه پزشکی نیز گستره ی وسیعی را شامل می شود .
از این مایع به طور گسترده در ساخت مواد منفجره استفاده می شود .
نکات ایمنی در زمان استفاده از اکسیژن مایع
- مخازن ذخیره سازی این مایع بصورت فشار قوی می باشد که به هیچ وجه نباید سوراخ گردد .
- گاز اکسیژن غیر آتشزا ست ولی باعث تسریع در سوختن مواد می شود.
- به علت سرمای بسیار زیادی که این مایع دارد تخلیه سریع گاز ممکن است باعث یخ زدگی شود،
- ممکن است باعث ناراحتی چشمی و پوستی شود،
- از تماس با این مایع باید پرهیز شود همانطور که گفته شد به علت سرمای بسیار زیادی که دارد باعث سوختگی برودتی می شود،
- برای استفاده سیلندر گاز اکسیژن باید حتما از تجهیزات تقلیل فشار استفاده شود و بعد از هر استفاده شیر حتما بسته شود و همچنین بعد از خالی شدن کپسول، مخازن نگهداری کپسول اکسیژن باید در مکانی خنک و همچنین دارای تهویه مناسب و بدور از هرگونه مواد قلیایی و اسیدی قرار گیرد.
- سیلندر ها حتما باید دارای کلاهک باشد و در محل خود ثابت گردد.
- ماکزیمم دمای محیط برای نگهداری سیلندر اکسیژن تحت فشار ۵۲ درجه سانتیگراد می باشد.
- شارژ گاز اکسیژن تولید شده در ایران تا ۹۹.۹ و برای اکسیژن مایع تا ۹۹.۹۹ خالص می باشد.
- برای مصارف آزمایشگاهی و تخصصی بهتر است که از اکسیژن وارداتی با خلوص ۹۹.۹۹۹ استفاده شود.
- فشار شارژ سیلندر اکسیژن ۴۰ لیتری ۱۵۰ بار معادل ۲۲۵۰ PSI و در سیلندر های ۵۰ لیتری فشار شارژ ۲۰۰ بار معادل ۳۰۰۰ PSI می باشد.که هر ۵ سال می بایست تست هیدرو استاتیک روی هر کدام از سیلندر ها انجام گردد .
- علت ذخیره سازی اکسیژن مایع به جای شکل گازی آن به این علت است که هم حجم کمتری اشغال می کند و هم هزینه کمتری دارد.
- یک سیستم ذخیره معمول اکسیژن مایع شامل تانک ذخیره برودتی ( مخزن کرایوژنیک ) فشار بالا است.
چند نکته اساسی درباره اکسیژن مایع که باید بدانید :
- گاز اکسِژن آتش زا نیست اما باعث تسریع در احتراق و سوختن مواد می شود .
- به مخازن تحت فشار اکسیژن مایع به هیچ وجه نباید سوراخ شوند و یا ضربه وارد شود.
- اکسیژن مایع می تواند آسیب های جدی چشمی و پوسی وارد کند .
- خروج و تخلیه اکسیژن مایع با فشار باعث یخ زدگی می شود .
- دمای محیط برای اکسیژن مایع تحت فشار حداقل ۵۲ درجه می باشد .
- مخزن اکسیژن مایع به دلیل عایق بالا از نفوذ و انتقال حرارت به داخل مخزن خودداری می کند
- اکسیژن مایع همان گاز اکسیژن است که در دمای ۱۹۶- درجه به روش تقطیر جز به جز تبدیل به مایع می شود .
- مخازن اکسیژن در سایزهای ۲.۵ لیتری تا ۸۰۰ لیتری موجود و قابل ارائه است .