Кислород
Кислород — это химический элемент с символом O и атомным номером 8. Он относится к группе халькогенов в периодической таблице, является высокореактивным неметаллом и окислителем, который легко образует соединения (в частности, оксиды) с большинством элементов. По массе кислород является третьим по распространённости элементом во Вселенной после водорода и гелия.
При стандартных условиях (STP) два атома кислорода связываются, образуя молекулу диоксигена — двухатомного газа, который не имеет цвета, запаха и вкуса, с химической формулой O₂. Производство стали из железной руды потребляет 55% всего коммерчески произведённого кислорода. В этом процессе O₂ под высоким давлением вводится через сопло в расплавленное железо, что позволяет удалить серу и избыток углерода в виде соответствующих оксидов — SO₂ и CO₂.
Эти реакции экзотермические, поэтому температура достигает 1700 °C. Ещё 25% коммерческого кислорода используется в химической промышленности. Этилен реагирует с O₂ с образованием этиленоксида, который затем превращается в этиленгликоль — основное сырьё для производства множества продуктов, включая антифриз и полиэфирные полимеры (предшественники многих пластиков и тканей). Оставшиеся 20% коммерческого кислорода применяются в медицине, резке и сварке металлов, в качестве окислителя в ракетном топливе и при очистке воды.
Кислород используется в ацетиленокислородной сварке, где сжигание ацетилена с O₂ создаёт очень горячее пламя. В этом процессе металл толщиной до 60 см сначала нагревают небольшим ацетиленокислородным пламенем, а затем разрезают мощной струёй кислорода. Жидкий кислород (сокращённо LOx, LOX или Lox в аэрокосмической, подводной и газовой промышленности) является одной из физических форм кислорода.
В коммерческих целях жидкий кислород классифицируется как промышленный газ и широко используется как в промышленности, так и в медицине. Жидкий кислород получают из атмосферного воздуха методом фракционной перегонки на криогенных установках. Жидкий кислород является распространённым криогенным окислителем для ракетного топлива в космических аппаратах, обычно в сочетании с жидким водородом, керосином или метаном. Он ценится за высокую удельную тягу. Жидкий кислород применялся в первых ракетах, таких как ракета V2 (под названием A-Stoff и Sauerstoff), ракеты Redstone, R-7 «Семёрка», ракеты Atlas, а также в ступенях взлёта ракет программы «Аполлон» (Saturn).
Хотя жидкий кислород использовался в первых межконтинентальных баллистических ракетах (МБР), современные МБР от него отказались из-за необходимости регулярного пополнения из-за испарения, что усложняет их эксплуатацию и запуск. Однако многие современные ракеты всё ещё используют жидкий кислород, включая главные двигатели уже списанного космического шаттла. Ранее жидкий кислород широко применялся в производстве оксиликвитных взрывчатых веществ, но сейчас его использование в этой области сократилось из-за высокой частоты аварий. Он также применяется в процессе активного ила при очистке сточных вод для поддержания высокой концентрации микроорганизмов.
Nitrogen is a chemical element with the symbol N and atomic number seven.
Argon is a chemical element with the symbol Ar and atomic number 18.
Argon-Carbon Dioxide C-50 (50% argon / 50% CO₂)
Acetylene (systematic name: ethyne) is a chemical compound with the formula C₂H₂.
Helium is a chemical element with the symbol He and atomic number 2.
Carbon dioxide (chemical formula CO₂)
Propane (molecular formula C₃H₈) is an alkane with three carbon atoms.