Научные основы криологии Лекция 2 Основные рабочие

Научные основы криологии Лекция № 2. Основные рабочие вещества криогенной техники. Их свойства, получение и применение. Продукты разделения воздуха.

Диаграмма состояни V координатах

Диаграмма состояния в PT координатах

Состав сухого атмосферного воздуха у поверхности Земли(объёмные доли) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Азот - 78, 087% Кислород – 20, 95% Аргон – 0, 93% Двуокись углерода – 0, 03% Неон – 0, 0018% Гелий – 0, 000524% Остальное – ацетилен, метан, криптон, водород закись азота, ксенон, озон, радон углеводороды, криптон, водород, закись азота, ксенон, озон, радон

АЗОТ (N 2)

Свойства n Инертен n Нетоксичен n Не обладает магнитными свойствами n Без запаха

Азот Температура при 1 атм : кипения 77, 36 К; плавления 63, 2 К Критическая точка – 126, 6 К 3, 4 МПа Тройная точка – 63, 15 К 12, 5 к. Па

Азот n Плотности (кг/м 3): Льда – 947; n Жидкости – 808; n Газа (при 293 К и 1 атм ) – 1, 165 n Теплота испарения – 199 к. Дж/кг n Теплота плавления – 25, 8 к. Дж/кг n Теплоёмкость жидкости – 1, 82 к. Дж/кг. К n Теплоёмкость газа (при 293 К) – 1, 046 к. Дж/кг К n

Применение: - Для получения этилена, аммиака, азотных удобрений; - Как защитная среда в химической и металлургической промышленности, сварки и резки и увеличения сроков хранения сельскохозяйственной промышленности; - Криогенная обеспечение физикотехнических исследований; - Криобиология и криомедицина.

КИСЛОРОД (О 2)

Свойства Химически активный газ n Сильный окислитель n Взрывоопасен в смесях с углеводородами n Обладает парамагнитными свойствами n

Кислород Температура при 1 атм : n кипения 90, 188 К; n плавления 54, 4 К n Критическая точка – 154, 78 К 3, 107 МПа n Тройная точка – 54, 36 К n 152 Па n

Кислород n Плотности (кг/м 3): Льда – 1400; n Жидкости – 1142; n Газа (при 293 К и 1 атм ) – 1, 331 Теплота испарения – 212, 76 к. Дж/кг Теплота плавления – 13, 95 к. Дж/кг Теплоёмкость жидкости – 1, 696 к. Дж/кг К Теплоёмкость газа (при 293 К) – 0, 922 к. Дж/кг К n n n

Применение: В металлургии для производства стали, цветных металлов и сплавов; Газовая сварка и резка металлов; Аэрация и осветление сточных вод, переработка твёрдых отходов; - Ракетная техника; - Микробиология и медицина; - Химическая и нефтяная промышленность; - Целлюлозно-бумажная промышленность

АРГОН (Ar)

Свойства Инертен n Нетоксичен n Не имеет цвета и запаха n

АРГОН Температура при 1 атм : n кипения 87, 29 К; n плавления 83, 85 К n Критическая точка – 150, 72 К 4, 864 МПа n Тройная точка – 83, 81 К n 68, 92 к. Па n

АРГОН Плотности при 1 атм (кг/м 3): n Льда – 1624; n Жидкости – 1400; n Газа (при 293 К и 1 атм ) – 1, 66 n Теплота испарения – 163, 02 к. Дж/кг n Теплота плавления – 29, 55 к. Дж/кг n Теплоёмкость жидкости – 1, 14 к. Дж/кг К n Теплоёмкость газа (при 293 К) – 0, 523 к. Дж/кг К n

Применение: - Сварка и резка в защитной среде; - Металлообработка в защитной среде; - Выращивание кристаллов и создание покрытий в полупроводниковой промышленности; - Как среда в лампах накаливания; - В биологии как среда для проращивания семян

НЕОН (Ne)

Свойства Инертен n Нетоксичен n Не имеет цвета и запаха n

НЕОН Температура при 1 атм : n кипения 27, 108 К; n плавления 24, 6 К n Критическая точка – 44, 45 К 2, 721 МПа n Тройная точка – 24, 56 К n 43, 31 к. Па n

НЕОН n Плотности (кг/м 3): Льда – 1400; n Жидкости – 1204; n Газа (при 293 К и 1 атм ) – 0, 838. Теплота испарения – 85, 7 к. Дж/кг Теплота плавления – 16, 62 к. Дж/кг Теплоёмкость жидкости – 1, 82 к. Дж/кг К n Теплоёмкость газа (при 293 К) – 1, 039 к. Дж/кг К n n

Применение: Ламповая промышленность n Электровакуумные приборы n Электронная промышленность n Криогенная техника: термостатирование, охлаждение детекторов инфракрасного излучения n

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!