Какие компоненты жидкого воздуха можно получить с помощью фракционной перегонки? В каком порядке они разделяются

Жужа

32

Фракционная перегонка - это метод разделения смеси жидких компонентов на составные части путем последовательного кипячения и конденсации. При этом каждый компонент имеет свою уникальную температуру кипения. В случае воздуха, его компоненты - азот (N2), аргон (Ar) и кислород (O2) - имеют следующие температуры кипения:

- Азот (N2): температура кипения при атмосферном давлении составляет -195,79 °C.
- Аргон (Ar): температура кипения при атмосферном давлении составляет -185,85 °C.
- Кислород (O2): температура кипения при атмосферном давлении составляет -182,96 °C.

Во время фракционной перегонки смесь воздуха нагревается и подвергается постепенному охлаждению. Компоненты, начиная с наименее летучего до наиболее летучего, конденсируются и собираются отдельно.

Поэтапный процесс фракционной перегонки воздуха приведен ниже:

1. Воздух подвергается сжатию и охлаждению, чтобы конденсировать содержащуюся влагу и отделить ее от исходной смеси.
2. После удаления влаги, смесь воздуха пропускается через криогенный котел, где запускается фракционный процесс.
3. В криогенном котле воздух разделен на жидкую и газовую фазы.
4. Жидкая фаза воздуха (включающая азот, аргон и кислород) подвергается дополнительному охлаждению и проходит через колонну для перегонки.
5. В ходе перегонки разделение происходит по температурам кипения компонентов. Азот, имеющий наименьшую температуру кипения, конденсируется и собирается отдельно. Затем следует аргон, а кислород остается в газообразном виде.
6. Аргон и кислород могут быть разделены друг от друга с использованием дополнительных методов, таких как фракционная сублимация или дистилляция.
7. Полученные компоненты (азот, аргон, кислород) могут быть использованы для различных космических, промышленных и медицинских приложений.

Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, при фракционной перегонке воздуха получаются следующие компоненты:
1. Азот (N2), который конденсируется первым.
2. Аргон (Ar), который конденсируется вторым.
3. Кислород (O2), который остается в газообразном состоянии.

Формулы для указанных компонентов воздуха:
- Азот (N2): \(N_2\)
- Аргон (Ar): \(Ar\)
- Кислород (O2): \(O_2\)