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        液氧的特性

        2015-11-19

        液態氧(常用縮寫LOX或LO2表示)是氧氣的狀態為液態時的液體。它在航天,潛艇和氣體工業上有重要應用。液氧為淺藍色液體,并具有強順磁性。它的主要物理性質如下:通常氣壓(101.325 kPa)下密度1.141 t/m3 (1141kg/m3),凝固點50.5 K(-222.65 °C),沸點90.188 K(-182.96 °C)。
        一、簡介
        液氧(常用縮寫LOX或LO2表示)是液態的氧氣。它在航天,潛艇和氣體工業上有重要應用。

        液氧為淺藍色液體,并具有強順磁性。它的主要物理性質如下:通常氣壓(101.325 kPa)下密度1.141 g/cm3,凝固點50.5 K(-222.65 °C),沸點90.188 K(-182.96 °C)。

        液氧具有廣泛的工業和醫學用途。工業上制造液氧的方法是對液態空氣進行分餾。液氧的總膨脹比高達860:1,因為這個優點它在現代被廣泛應用于工業生產和軍事方面。

        由于它的低溫特性,液氧會使其接觸的物質變得非常脆。液氧也是非常強的氧化劑:有機物在液氧中劇烈燃燒。一些物質若被長時間浸入液氧可能會發生爆炸,包括瀝青。

        在航天工業中,液氧是一種重要的氧化劑,通常與液氫或煤油(二者作為還原劑)搭配使用。一些最早期的彈道導彈采用液氧作為氧化劑,如V2(液氧-酒精)和R-7(液氧-煤油)。在作為推進劑時,液氧能為發動機提供很高的比沖;另外,相對于另一種常見的推進劑組合四氧化二氮-偏二甲肼,液氧的幾種搭配形式清潔環保(肼類物質有劇毒)。

        早期的洲際彈道導彈也曾采用液氧,但這種配置很快被放棄了,因為液氧難于貯存,必須在發射前注入導彈燃料箱。這導致導彈的反應速度降低,并容易被敵方發現。美國采用了固體火箭發動機來代替使用液氧的液體發動機,而蘇聯則在其液體導彈中使用了有毒但可貯存的肼類燃料。但由于液氧及其搭配推進劑的清潔高效,現在的運載火箭仍然大量使用液氧作為氧化劑,包括航天飛機的主發動機和阿麗亞娜5號的第一級主發動機。

        在露天爆破中可以采用液氧炸藥,但這種做法正逐漸被淘汰,因為液氧炸藥存在相當的危險性,容易引發事故。
        二、性質簡介
        所謂的液氧,就是指達到液化點(-182.9622°)的氧氣

        液氧的物理性質:通常氣壓(101.325 kPa)下密度1.141 g/cm&sup3;,凝固點50.5 K(-222.65 °C),沸點90.188 K(-182.96 °C)。

        工業上制造液氧常常采用先給空氣加壓降溫。然后加熱。由于沸點不同,不同類型的空氣就會分批出來。

        液氧的作用常常是助燃。比如,火箭推進器就是利用液氧助燃提高燃料的能量.使得火箭有足夠的動力上升。

        利用液氧容易蒸發(1 L液氧可以變成800 L的氣態氧,0 ℃,101 kPa),利用炭粉、木屑、棉花、煙煤粉等在氧氣中可以瞬間燒盡,并產生高熱和二氧化碳、水蒸氣以及未用盡的氧氣等大量氣態生成物的特性,將液氧跟以上所舉易燃物粉末混合,制成液氧炸藥。

        液態氧也就是化學中的純凈物,與平時用的液態氧有區別,液態氧是隨著壓力和濃度增加而顏色變深,大家都知道,平時空氣中的氧氣沒有顏色,但是氧氣隨壓力的增加,溫度的降低,其顏色就加深了。
        三、有害因素
        折疊火災危險性

        液氧是不可燃的,但它能強烈地助燃,火災危險性為乙類。它和燃料接觸通常也不能自燃,如果兩種液體碰在一起,液氧將引起液體燃料的冷卻并凝固。凝固的燃料和液氧的混合物對撞擊是敏感的,在加壓情況下常常轉為爆炸。有兩種類型的燃燒反應,這取決于氧和燃料的混合比和點火情況:一種是燃料和液氧在混合時沒有發生著火,但是這種混合物當點火或受到機械撞擊時能發生爆轟;另一種液氧與燃料互相接觸之前或接觸時燃燒已經開始,著火或燃燒并伴隨有反復的爆炸。燃燒反應的強度取決于燃料的性能。

        折疊爆炸危險性

        所有可燃物質(包括氣、液、固)和液氧混合時就呈現爆炸危險性,這種混合物常常由于靜電、機械撞擊、電火花和其它類似的作用,特別是當混合物被凝固時經常能發生爆炸。

        當液氧積存在封閉系統中,而又不能保溫,則可能發生壓力破壞,當溫度升高到-118.4℃而又不增加壓力,則液氧不能維持液體狀態,若泄壓不及時,也會導致物理爆炸。液氧積存在兩個閥門之間,可導致管路的猛烈破壞。如果氧氣不泄出或壓力不適當排除,當冷凍失效時,將導致貯液氧箱的破壞,真空夾套貯箱中的真空失效。如果系統不能受額外負載,則會引起蒸發加速和排空系統破壞。

        折疊人員凍傷

        由于液氧的沸點極低,為-183℃,當液氧發生“跑、冒、滴、漏”事故時,一旦液氧噴濺到的人的皮膚上將引起嚴重的凍傷事故。

        折疊氧中毒

        空氣中氧氣約占21%。常壓下,當氧的濃度超過40%時,有可能引發氧中毒,吸入40%~60%的氧濃度的混合氣體時,會出現胸骨后不適感、輕咳,進而胸悶,胸骨后燒灼感和呼吸困難,咳嗽加??;嚴重時發生水腫,甚至出現呼吸窘迫綜合癥。吸入氧濃度80%以上時,出現面部肌肉抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。長期處于氧分壓60kpa~100kpa(相當于氧濃度40%)的環境下,可發生眼損害,嚴重者可失明。

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