तरल ऑक्सीजन एक सक्रिय, गतिशील (पानी की तुलना में कम चिपचिपापन वाला) नीला पदार्थ है जिसमें स्पष्ट पैरामैग्नेटिक गुण होते हैं। यह पदार्थ 19वीं शताब्दी के अंत में प्राप्त किया गया था, और तब से इसका उपयोग कई क्षेत्रों, जैसे चिकित्सा या विभिन्न उद्योगों में किया गया है।
इस तथ्य के बावजूद कि तरल ऑक्सीजन अपने आप में पर्यावरण पर हानिकारक प्रभाव नहीं डालता है, विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन नहीं करता है, जलता या विस्फोट नहीं करता है, इसके साथ काम करने के लिए सुरक्षा नियमों के अनुपालन की आवश्यकता होती है। तथ्य यह है कि यह तत्व अन्य सामग्रियों के मजबूत ऑक्सीकरण के लिए उत्प्रेरक है, जो ऑक्सीजन-संतृप्त हवा में अन्य पदार्थों के प्रज्वलन या विस्फोट का कारण बन सकता है। इसलिए, जिस परिसर में काम किया जाता है, उसे गैस वातावरण नियंत्रण सेंसर और विशेष निकास वेंटिलेशन से सुसज्जित किया जाना चाहिए।
यह जानना आवश्यक है कि उच्च प्रतिशत ऑक्सीजन युक्त हवा के लंबे समय तक संपर्क में रहने से श्वसन प्रणाली को नुकसान हो सकता है। इन कमरों में धूम्रपान निषिद्ध है और, सिद्धांत रूप में, खुली लपटों की अनुमति नहीं है। उच्च तापमान वाली प्रयोगशाला में काम करने वाले व्यक्ति के कपड़ों को कम से कम आधे घंटे तक हवा में रखना चाहिए। इसके अलावा, इस पदार्थ का उपयोग करते समय क्रायोजेनिक पदार्थों के साथ काम करने के लिए सामान्य सुरक्षा नियमों का पालन करना आवश्यक है।
इस पदार्थ के सबसे गंभीर नुकसानों में से एक इसके रेफ्रिजरेंट गुण हैं, जो उन सामग्रियों के साथ काम करते समय इसका उपयोग करना मुश्किल बना देता है, जो दृढ़ता से ठंडा होने पर अपनी विशेषताओं को नाटकीय रूप से बदल देते हैं। सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर तरल ऑक्सीजन का तापमान -183°C होता है। यह रासायनिक तत्व -218.8°C पर जम जाता है, जिसके बाद यह हल्के नीले क्रिस्टल में बदल जाता है।
तरल ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है:
ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, आमतौर पर हाइड्रोजन या केरोसिन के संयोजन में;
चिकित्सा में, आवश्यक माइक्रॉक्लाइमेट प्रदान करने के लिए विनिर्माण की तैयारी के रूप में, विशेष उपकरणों को ईंधन भरना, सूक्ष्मजीवों के विकास को बढ़ाने के लिए तैयारियों के निर्माण में, आदि;
इंजीनियरिंग उद्योग में, तरल ऑक्सीजन का उपयोग विभिन्न तरीकों और धातुओं को काटने के लिए किया जाता है;
धातुकर्म उद्योग में, इसका उपयोग स्टील, मिश्र धातु और अलौह धातुओं के उत्पादन के साथ-साथ लोहे की कमी के लिए किया जाता है;
इसका उपयोग पर्यावरणीय स्थिति में सुधार के लिए किया जाता है: जल शोधन, सामग्रियों का पुनर्चक्रण, अपशिष्ट ऑक्सीकरण;
रासायनिक उद्योग में, इसका उपयोग ऑक्सीलिकाइट्स (विस्फोटक, अब शायद ही कभी उपयोग किया जाता है), विभिन्न एसिड, एसिटिलीन और सेलूलोज़ के उत्पादन के साथ-साथ प्राकृतिक गैस या मीथेन के रूपांतरण में किया जाता है।
कहां से खरीदें और ऑक्सीजन?
इन पदार्थों की खरीद में कोई समस्या नहीं होनी चाहिए - तरलीकृत गैसों को किसी भी शहर में खरीदा जा सकता है या उनकी डिलीवरी के लिए ऑर्डर किया जा सकता है। दूसरी बात यह है कि इन पदार्थों की आपूर्ति लगभग 40 लीटर की मात्रा वाले बड़े सिलेंडरों में की जाती है, इसलिए घरेलू उपयोग के लिए आपको अन्य विकल्पों की तलाश करनी होगी।
- तरल ऑक्सीजन (एलसीडी, अंग्रेजी तरल ऑक्सीजन, एलओएक्स) एक हल्का नीला तरल है जो मजबूत पैरामैग्नेट से संबंधित है। यह ऑक्सीजन के एकत्रीकरण की चार अवस्थाओं में से एक है। तरल ऑक्सीजन का घनत्व 1.141 ग्राम/सेमी³ है और यह 50.5 K (−222.65 °C) के हिमांक बिंदु और 90.188 K (−182.96 °C) के क्वथनांक के साथ मध्यम क्रायोजेनिक है। तरल ऑक्सीजन का उपयोग अंतरिक्ष और गैस उद्योगों में, पनडुब्बियों के संचालन में सक्रिय रूप से किया जाता है, और चिकित्सा में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, औद्योगिक उत्पादन हवा के आंशिक आसवन पर आधारित होता है। 20°C पर तरल से गैस में ऑक्सीजन का विस्तार अनुपात 860:1 है, जिसका उपयोग कभी-कभी वाणिज्यिक और सैन्य विमानों में श्वसन ऑक्सीजन प्रणालियों में किया जाता है।
तरल ऑक्सीजन प्राप्त करने का मुख्य और व्यावहारिक रूप से अटूट स्रोत वायुमंडलीय वायु है: हवा को तरलीकृत किया जाता है और फिर ऑक्सीजन और नाइट्रोजन में अलग किया जाता है।
अपनी क्रायोजेनिक प्रकृति के कारण, तरल ऑक्सीजन इसके संपर्क में आने वाली सामग्रियों में भंगुरता पैदा कर सकता है। तरल ऑक्सीजन भी एक बहुत शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है: कार्बनिक पदार्थ गर्मी की एक बड़ी रिहाई के साथ अपने वातावरण में तेजी से जलते हैं। इसके अलावा, इनमें से कुछ पदार्थ, जब तरल ऑक्सीजन से संतृप्त होते हैं, तो अप्रत्याशित रूप से विस्फोट हो जाते हैं। पेट्रोलियम उत्पाद अक्सर इस व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं, जिनमें डामर भी शामिल है।
तरल ऑक्सीजन रॉकेट ईंधन में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला ऑक्सीकरण घटक है, आमतौर पर तरल हाइड्रोजन या केरोसिन के संयोजन में। इसका उपयोग उच्च विशिष्ट आवेग के कारण होता है, जो रॉकेट इंजन में इस ऑक्सीडाइज़र का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। ऑक्सीजन सबसे सस्ता प्रणोदक घटक है जिसका उपयोग किया जाता है। पहला उपयोग जर्मन V-2 BR में हुआ, बाद में अमेरिकी रेडस्टोन BR और एटलस लॉन्च वाहन में, साथ ही सोवियत R-7 ICBM में भी हुआ। प्रारंभिक आईसीबीएम में तरल ऑक्सीजन का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता था, लेकिन इन मिसाइलों के बाद के संस्करणों में क्रायोजेनिक प्रकृति और ऑक्सीडाइज़र के उबलने की भरपाई के लिए नियमित ईंधन भरने की आवश्यकता के कारण इसका उपयोग नहीं किया जाता है, जिससे इसे जल्दी लॉन्च करना मुश्किल हो जाता है। कई आधुनिक रॉकेट इंजन एलसी को ऑक्सीडाइज़र के रूप में उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए आरएस-24, आरडी-180।
तरल ऑक्सीजन वाले सिस्टम में गैसकेट सामग्री को सील करने के रूप में, ऐसी सामग्रियों का उपयोग किया जाता है जो कम तापमान पर लोच नहीं खोते हैं: पैरोनाइट, फ्लोरोप्लास्टिक्स, एनील्ड तांबा और एल्यूमीनियम। बड़ी मात्रा में तरल ऑक्सीजन का भंडारण और परिवहन थर्मल इन्सुलेशन से सुसज्जित कई दसियों से 1500 वर्ग मीटर की मात्रा वाले स्टेनलेस स्टील टैंकों में किया जाता है। थर्मल इन्सुलेशन का बाहरी, सुरक्षात्मक आवरण भी कार्बन स्टील से बनाया जा सकता है। परिवहन टैंकों के जलाशय भी एएमटीएस मिश्र धातु से बने होते हैं। वैक्यूम-पाउडर या स्क्रीन-वैक्यूम थर्मल इन्सुलेशन का उपयोग उबलते उत्पाद के दैनिक नुकसान को 0.1 - 0.5% (कंटेनर के आकार के आधार पर) और सुपरकूल्ड के तापमान वृद्धि की दर तक कम करना संभव बनाता है। उत्पाद - प्रति दिन 0.4 - 0.5 K तक। उबलती ऑक्सीजन का परिवहन एक खुले गैस डिस्चार्ज वाल्व के साथ किया जाता है, और सुपरकूल्ड ऑक्सीजन को एक बंद वाल्व के साथ दिन में कम से कम 2 बार दबाव नियंत्रण के साथ किया जाता है; जब दबाव 0.02 एमपीए (जी) से अधिक बढ़ जाता है, तो वाल्व खुल जाता है।
ऑक्सीलिक्विट विस्फोटक के निर्माण में तरल ऑक्सीजन का भी बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता था, लेकिन बड़ी संख्या में घटनाओं और दुर्घटनाओं के कारण अब इसका उपयोग कम ही किया जाता है।
क्यूरी नियम से तरल ऑक्सीजन के अनुचुंबकीय गुणों के विचलन को समझाने के लिए, 1924 में अमेरिकी भौतिक रसायनज्ञ जी. लुईस ने टेट्राऑक्सीजन अणु (O4) का प्रस्ताव रखा। आज तक, लुईस के सिद्धांत को केवल आंशिक रूप से सही माना जाता है: कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चलता है कि हालांकि स्थिर O4 अणु तरल ऑक्सीजन में नहीं बनते हैं, O2 अणु वास्तव में विपरीत स्पिन के साथ जोड़े में जुड़ते हैं, जो अस्थायी O2-O2 संघ बनाते हैं।
तरल नाइट्रोजन का क्वथनांक 77 K (-196 °C) से कम होता है और जिन उपकरणों में तरल नाइट्रोजन होता है वे ऑक्सीजन को संघनित कर सकते हैं
तरल ऑक्सीजन (एलसी, इंजी. लिक्विड ऑक्सीजन, एलओएक्स) एक हल्का नीला तरल है, जो मजबूत पैरामैग्नेटिक्स से संबंधित है। यह ऑक्सीजन के एकत्रीकरण की चार अवस्थाओं में से एक है। एलसी का विशिष्ट गुरुत्व 1.141 ग्राम/सेमी³ है और यह 50.5 K (−222.65 °C) के हिमांक बिंदु और 90.188 K (−182.96 °C) के क्वथनांक के साथ मध्यम क्रायोजेनिक है।
तरल ऑक्सीजन का उपयोग अंतरिक्ष और गैस उद्योगों में, पनडुब्बियों के संचालन में सक्रिय रूप से किया जाता है, और चिकित्सा में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, औद्योगिक उत्पादन हवा के आंशिक आसवन पर आधारित होता है। 20°C पर ऑक्सीजन और गैसीय का विस्तार अनुपात 860:1 है, जिसका उपयोग कभी-कभी वाणिज्यिक और सैन्य विमानों में श्वसन ऑक्सीजन प्रणालियों में किया जाता है। तरल ऑक्सीजन प्राप्त करने का मुख्य और व्यावहारिक रूप से अटूट स्रोत वायुमंडलीय वायु है: हवा को तरलीकृत किया जाता है और फिर ऑक्सीजन और नाइट्रोजन में अलग किया जाता है।
सामान्य जानकारी।
मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली में, ऑक्सीजन को प्रतीक 0 (लैटिन ऑक्सीजनियम से) द्वारा दर्शाया गया है। सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्सीजन एक बहुत सक्रिय गैस है जो मानव इंद्रियों द्वारा बोधगम्य नहीं है (अर्थात, इसमें कोई गंध, स्वाद या रंग नहीं है)। ऑक्सीजन अणु आमतौर पर द्विपरमाणुक होता है (इसका सूत्र O2 है), कम अक्सर त्रिपरमाणुक (O3, ऑक्सीजन की इस आणविक अवस्था को ओजोन कहा जाता है, इस गैस में बहुत विशिष्ट गंध होती है)। ऑक्सीजन ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला रासायनिक तत्व है। यह न केवल पृथ्वी के वायुमंडल को एक चौथाई तक भरता है, बल्कि सिलिकेट्स (सिलिकॉन ऑक्साइड जो ज्वालामुखीय मैग्मा बनाते हैं) के हिस्से के रूप में ग्रह के सभी आंतरिक आवरणों में भी मौजूद है।
खोज का इतिहास
ऑक्सीजन की प्रायोगिक खोज की एक सटीक तारीख है - 1 अगस्त, 1774, जैसा कि अंग्रेज जोसेफ प्रीस्टली ने कहा था। हालाँकि, जैसा कि रसायन विज्ञान में अक्सर होता है, उन्हें अपनी खोज के पूरे सार का एहसास नहीं हुआ, जिससे आंशिक रूप से उनके सहयोगियों को खोजकर्ता का गौरव प्राप्त हुआ।
वास्तव में, स्वीडिश प्रकृतिवादी और फार्मासिस्ट कार्ल शीले (1771) तीन साल पहले ऑक्सीजन की खोज करने वाले पहले व्यक्ति थे, जब उन्होंने सल्फ्यूरिक एसिड के साथ साल्टपीटर को कैल्सीन करने और फिर नाइट्रिक ऑक्साइड को उसके घटकों: नाइट्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित करने पर एक प्रयोग किया था। शीले ने नई गैस को "उग्र वायु" नाम दिया लेकिन 1777 तक अपने प्रयोगों को प्रकाशित नहीं किया। इस समय तक, जोसेफ प्रीस्टली ने पहले ही अपने प्रयोग किए थे और अपनी खोज की घोषणा की थी, हालांकि उन्होंने अपने प्रयोग के परिणामों की गलत व्याख्या की थी। दोनों वैज्ञानिकों ने अपने प्रयोगों के बारे में उस समय के महानतम रसायनशास्त्री एंटोनी लेवॉज़ियर को बताया। यह बाद वाला ही था, जिसने 1775 में यह स्थापित किया कि ऑक्सीजन एक अलग रासायनिक तत्व है, और इसका डायटोमिक अणु वायुमंडलीय वायु का हिस्सा है। लैवोज़ियर के कार्यों ने उस समय के रसायन विज्ञान में मुख्य गलत धारणाओं में से एक, फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत को हमेशा के लिए खारिज कर दिया, जिसके माध्यम से उन्होंने पदार्थों के दहन और ऑक्सीकरण की प्रक्रियाओं को समझाने की कोशिश की।
और "आधिकारिक" खोजकर्ता जोसेफ प्रीस्टली इस तथ्य के लिए प्रसिद्ध हुए कि, अपने कई प्रयोगों के हिस्से के रूप में, उन्होंने एक साथ विज्ञान के लिए कई महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिकों की खोज की, जिनमें कार्बन और सल्फर ऑक्साइड, अमोनिया और क्लोरीन शामिल थे।
ऑक्सीजन के गुण
सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीजन के भौतिक गुण इसे एक रंगहीन गैस के रूप में दर्शाते हैं जो मनुष्यों के लिए बोधगम्य नहीं है। इसका घनत्व 1.429 kg/m3 है। पानी में थोड़ा घुलनशील. गर्म होने पर, O2 अणु विपरीत रूप से परमाणुओं में अलग होना शुरू हो जाता है: +2000 डिग्री सेल्सियस पर सभी अणुओं के 0.03% से +6000 डिग्री सेल्सियस पर 99.5% तक।
अपनी तरल अवस्था में, ऑक्सीजन एक हल्का नीला तरल है जो 182.9°C पर उबलता है। ठोस ऑक्सीजन नीले क्रिस्टल के रूप में होती है, जिसका गलनांक -218.7°C होता है।
पृथ्वी की पपड़ी में 1500 से अधिक यौगिकों में ऑक्सीजन पाई जाती है। ऑक्सीजन परमाणु पानी में और ग्रह पर सभी जीवों की जीवित कोशिकाओं में मौजूद है। ऑक्सीजन एक अत्यंत प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट है और लगभग सभी अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करता है। अपवाद अक्रिय गैसें और सोना हैं, जो ऑक्सीकरण नहीं करते हैं। ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, ऑक्साइड प्रकट होते हैं। प्रतिक्रियाएं गर्मी की रिहाई के साथ आगे बढ़ती हैं और तापमान में वृद्धि के साथ उत्प्रेरित होती हैं, जिससे दहन प्रक्रिया होती है।
ऑक्सीजन का उपयोग.
औद्योगिक उत्पादन में ऑक्सीजन का उपयोग पिछली शताब्दी के मध्य में विस्तारकों के आविष्कार से संभव हुआ। विस्तारक गैस की संभावित ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जबकि गैस काम करती है और ठंडी होती है। इस प्रकार, हवा द्रवीकृत और अलग हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन और ऑक्सीजन बनती है।
ऑक्सीजन, सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट होने के नाते, ईंधन के पूर्ण दहन में योगदान देता है, जिसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जाता है। ऑक्सीजन के उपयोग के बिना अयस्क से धातु को गलाना असंभव है। तरल ऑक्सीजन का उपयोग रॉकेट ईंधन के लिए ऑक्सीडाइज़र के रूप में किया जाता है, खासकर जब ओजोन के साथ मिलाया जाता है। न केवल अंतरिक्ष यान, बल्कि सभी आधुनिक विमान उड़ान के दौरान ऑक्सीजन के बिना नहीं रह सकते। एक ट्रांसओशनिक उड़ान के दौरान 10 टन से अधिक तरल ऑक्सीजन जल जाती है।
धातु विज्ञान में, ऑक्सीजन का उपयोग स्टील और रोल्ड उत्पादों के कनवर्टर उत्पादन में किया जाता है। यह गैस-फ्लेम वेल्डिंग और धातुओं को काटने के लिए भी आवश्यक है। रासायनिक उद्योग में अल्कोहल, एल्डिहाइड, अमोनिया के संश्लेषण में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
खाद्य उद्योग में, यह एक प्रणोदक (अन्य पदार्थों के छिड़काव के लिए), एक पैकेजिंग गैस के रूप में और यहां तक कि एक खाद्य योज्य (ई 948) के रूप में भी कार्य करता है।
चिकित्सा में, इसका उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए तरलीकृत अवस्था में विशेष सिलेंडरों में किया जाता है: इसका उपयोग इनहेलर के रूप में किया जाता है, हाइपोक्सिया को समाप्त करता है, संज्ञाहरण के दौरान श्वसन मिश्रण को समृद्ध करता है, और जठरांत्र संबंधी मार्ग (तथाकथित ऑक्सीजन कॉकटेल) के कामकाज को बहाल करता है।
मछली पालन में, उत्पादकता बढ़ाने के लिए जलीय वातावरण को ऑक्सीजन से संतृप्त किया जाता है (गर्म पानी में, ठंडे पानी की तुलना में ऑक्सीजन की मात्रा कम होती है, लेकिन अधिकांश व्यावसायिक मछलियाँ जलीय वातावरण में कम तापमान पर रहने में सक्षम नहीं होती हैं)।
रोचक तथ्य
आधुनिक वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा - 21% - एक जीवित प्राणी के रूप में मनुष्य के कामकाज के लिए आवश्यक और पर्याप्त है। हालाँकि, बड़े शहरों में ऑक्सीजन की मात्रा 17-18% तक कम हो जाती है। यह हरे पौधों की कमी के कारण है, जिनकी प्रकाश संश्लेषक गतिविधि वातावरण में गैसीय ऑक्सीजन के संतुलन की भरपाई करती है। प्रतिकूल मौसम संबंधी परिस्थितियों में, शहर में ऑक्सीजन की मात्रा 10% तक गिर सकती है, जो हमारे जीवन के लिए महत्वपूर्ण है। दरअसल, हवा में 7% ऑक्सीजन की मात्रा होने पर व्यक्ति की मृत्यु हो जाती है। ऑक्सीजन की कमी के सिंड्रोम को हाइपोक्सिया कहा जाता है और यह सामान्य कमजोरी, थकान, अनिद्रा, ध्यान में कमी, बार-बार सिरदर्द और संक्रमण के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि के रूप में प्रकट होता है। ऐसा माना जाता है कि मस्तिष्क में ऑक्सीजन की कमी ही अवसाद का कारण बनती है।
एक व्यक्ति के शरीर में ऑक्सीजन की मात्रा में अल्पकालिक वृद्धि की एक प्रतिवर्त तकनीक है - जम्हाई लेना। ऐसा माना जाता है कि हम ठीक तभी उबासी लेते हैं जब मस्तिष्क में ऑक्सीजन की मात्रा सामान्य स्तर से कम हो जाती है।
पर्वतीय क्षेत्रों में हवा पतली होती है और ऑक्सीजन की मात्रा कम होती है। विकास के क्रम में, ऐसे क्षेत्रों के मूल निवासियों में ऑक्सीजन की कमी के प्रति संवेदनशीलता की सीमा कम हो गई है। इसलिए, नेपाल, भूटान, बोलीविया, जॉर्जिया के निवासी 3-4 किलोमीटर से अधिक ऊंचाई पर बहुत अच्छा महसूस करते हैं, जबकि अन्य राष्ट्रीयताओं के प्रतिनिधि थका हुआ, मिचली महसूस करते हैं, और जब ऊंची चढ़ाई करते हैं तो उन्हें ऑक्सीजन मास्क का उपयोग करने के लिए मजबूर किया जाता है। ऑक्सीजन का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है विज्ञान, उद्योग और कृषि।
कंपनी स्पेट्ससर्विस एलएलसीरूस के किसी भी शहर में तरल ऑक्सीजन पहुंचाता है।
डिलीवरी की शर्तों और उत्पादों की आवश्यक मात्रा के आधार पर, हम आपको सर्वोत्तम मूल्य प्रदान करने में सक्षम होंगे।
तरल क्रायोजेनिक उत्पादों (तरल ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन) का क्वथनांक बहुत कम होता है (लगभग 90 K और उससे नीचे के वायुमंडलीय दबाव पर), जो उनके उपयोग में मुख्य खतरों का कारण बनता है। सबसे पहले, क्रायोजेनिक उपकरणों पर और तरल और गैसीय क्रायोजेनिक उत्पादों (ठंड की संभावना) के साथ काम करते समय यह एक शारीरिक खतरा है। मानव शरीर मुख्यतः पानी से बना है। कम तापमान पर, पानी जम जाता है और परिणामस्वरूप बर्फ जैविक ऊतकों को नुकसान पहुंचाती है और नष्ट कर देती है। इसलिए, जब शरीर की सतह क्रायोजेनिक तापमान पर क्रायोजेनिक तरल पदार्थ और गैसों के साथ-साथ ठंडी सतहों (विशेष रूप से धातु) के संपर्क में आती है, तो तथाकथित "ठंडी जलन" होती है। शरीर को होने वाली क्षति जलने के समान होती है, जिसकी डिग्री ठंडी वस्तुओं या क्रायोजेनिक तरल पदार्थों के संपर्क के समय और कई अन्य कारकों पर निर्भर करती है। क्रायोजेनिक तापमान तक ठंडी की गई गैर-अछूता सतहों के संपर्क में शरीर के अपर्याप्त रूप से संरक्षित हिस्से जल्दी से जम सकते हैं, और जब खींचे जाते हैं, तो त्वचा को महत्वपूर्ण नुकसान हो सकता है। गीले कपड़ों या दस्तानों में क्रायोजेनिक उत्पादों के साथ काम करना बहुत खतरनाक है, क्योंकि इससे शीतदंश हो सकता है। आंखों, नाक, मौखिक गुहा और स्वरयंत्र की श्लेष्मा झिल्ली विशेष रूप से कम तापमान के प्रति संवेदनशील होती हैं। इसलिए, ठंडी हवा में सांस लेना बहुत खतरनाक है, जिससे फेफड़ों की गंभीर बीमारियाँ हो सकती हैं। शीतदंश का पहला संकेत संवेदना की हानि है, जो आमतौर पर शरीर के शीतदंश वाले क्षेत्रों के रंग में मोमी और हल्के पीले रंग में बदलाव के साथ होता है। पिघलने के बाद, शीतदंश वाला क्षेत्र बहुत दर्दनाक हो जाता है, त्वचा पर छाले दिखाई देते हैं, जो संक्रमण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।
क्रायोजेनिक तापमान पर संचालन के लिए संरचनात्मक सामग्रियों पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है, क्योंकि ऐसी परिस्थितियों में उनमें से कई अपने भौतिक और यांत्रिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से बदल देते हैं। व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली संरचनात्मक सामग्रियों के लिए, जैसे-जैसे तापमान घटता है, तन्य शक्ति, उपज शक्ति, थकान सीमा जैसी विशेषताएं, एक नियम के रूप में, बढ़ जाती हैं, लेकिन प्लास्टिसिटी संकेतक और, सबसे महत्वपूर्ण बात, प्रभाव शक्ति कम हो जाती है। परिणामस्वरूप, कई धातु सामग्री कम तापमान पर भंगुर हो जाती हैं (ध्यान देने योग्य मैक्रोप्लास्टिक विरूपण के बिना फ्रैक्चर, ठंड भंगुरता की घटना)। इन सामग्रियों में कार्बन और कम मिश्र धातु वाले स्टील शामिल हैं। इस मामले में, प्रभाव शक्ति इतनी कम हो जाती है कि 230 K से नीचे के तापमान पर इस समूह के स्टील का उपयोग अस्वीकार्य है।
क्रायोजेनिक तरल पदार्थों को उच्च गुणवत्ता वाले थर्मल इन्सुलेशन (पाउडर-वैक्यूम या स्क्रीन-वैक्यूम) के साथ विशेष जहाजों में संग्रहीत और परिवहन किया जाता है। बर्तन का रंग और उस पर लिखे शिलालेख इस बात की गवाही देते हैं कि जहाज किस क्रायोजेनिक उत्पाद का है। यदि किसी अन्य क्रायोजेनिक उत्पाद के लिए उनका उपयोग करना आवश्यक है, तो निर्माता के तकनीकी दस्तावेज में निर्दिष्ट विशेष उपाय किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन से ऑक्सीजन पर स्विच करते समय, आंतरिक गुहाओं और बाष्पीकरणकर्ता को कम करना।
यह ध्यान में रखते हुए कि जहाजों में तरल क्रायोजेनिक उत्पादों के भंडारण के दौरान उनका निरंतर वाष्पीकरण होता है, जहाज में दबाव में वृद्धि की संभावना को बाहर करने के लिए उपाय करना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, जहाजों को सुरक्षा वाल्व या सुरक्षा डायाफ्राम से सुसज्जित किया जाना चाहिए। उनकी अनुपस्थिति में, बर्तन से गैस आउटलेट लगातार खुला रहना चाहिए।
संकीर्ण गर्दन वाले जहाजों में तरल क्रायोजेनिक उत्पादों का तेजी से गर्म होना अस्वीकार्य है। तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को बहुत सावधानी से संभाला जाना चाहिए, छींटे पड़ने और उबलने से बचना चाहिए। ऐसे काम करने वाले कर्मियों को साफ चौग़ा पहनना चाहिए, जिसमें कोई बाहरी जेब न हो, चश्मा और दस्ताने हों, जूते के ऊपर पतलून पहनना चाहिए। बाथटब और तरल क्रायोजेनिक उत्पादों वाले जहाजों में यादृच्छिक वस्तुओं के प्रवेश को पूरी तरह से बाहर रखा जाना चाहिए। बर्तनों को तरल क्रायोजेनिक उत्पाद से भरना सावधानी से किया जाना चाहिए, तरल के तीव्र उबाल से बचना चाहिए। यह खुली गर्दन वाले जहाजों के लिए विशेष रूप से सच है, क्योंकि जब वे जल्दी भर जाते हैं, तो तरल कमरे में बाहर निकल सकता है। टैंक में डाले गए तरल क्रायोजेनिक उत्पाद की मात्रा तरल ऑक्सीजन के लिए 1.08 और तरल नाइट्रोजन के लिए 0.77 किग्रा/डीएम3 से अधिक नहीं होनी चाहिए।
तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को एक टैंक से दूसरे टैंक में स्थानांतरित करना और परिवहन टैंकों से उनका भरना कंक्रीट प्लेटफार्मों पर किया जाना चाहिए। इस तथ्य के कारण कि डामर-तरल ऑक्सीजन (या ऑक्सीजन-समृद्ध तरल) प्रणाली विस्फोटक है और इसमें बहुत कम प्रज्वलन ऊर्जा है, डामर से ढके स्थानों पर क्रायोजेनिक उत्पादों के साथ लोडिंग और अनलोडिंग संचालन करने की सख्त मनाही है।
तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को छोटे जहाजों या देवार जहाजों में ट्रांसफ़्यूज़ करते समय, विशेष फ़नल का उपयोग किया जाना चाहिए। तरल के छींटों को कम करने के लिए फ़नल के शीर्ष को आंशिक रूप से बंद किया जाना चाहिए। तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को ट्रांसफ़्यूज़ करते समय, किसी एक तरल क्रायोजेनिक उत्पाद के लिए धातु की नली का उपयोग किया जाना चाहिए। एक के लिए और फिर दूसरे तरल क्रायोजेनिक उत्पाद के लिए होसेस के उपयोग की अनुमति नहीं है। जो नलियाँ उपयोग में नहीं हैं उन्हें संदूषण और पानी के प्रवेश को रोकने के लिए प्लग किया जाना चाहिए। नलों की स्थिति की नियमित जांच की जानी चाहिए। आधान के अंत में, तरल क्रायोजेनिक उत्पाद को दोनों सिरों पर सीलबंद होने की स्थिति में टूटने से बचाने के लिए नली से पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए।
तरल क्रायोजेनिक उत्पादों वाले जहाजों और टैंकों के संचालन के दौरान, पाइपलाइनों और उपकरणों की स्थिति पर लगातार ध्यान देना आवश्यक है जिसके माध्यम से उनसे भाप निकाली जाती है। ऐसे कई मामले हैं, जब वायुमंडलीय नमी के जमने और देवर जहाजों की गर्दन की आंतरिक सतहों पर और डिस्चार्ज पाइपलाइनों के अंदर बर्फ के गठन के परिणामस्वरूप, जहाजों में दबाव खतरनाक मूल्यों तक बढ़ गया।
विश्लेषण के लिए तरल क्रायोजेनिक उत्पादों का नमूना पूर्व-ठंडे बर्तनों में लिया जाना चाहिए। गर्दन से तरल पदार्थ बाहर निकलने से बचते हुए, बर्तनों को धीरे-धीरे भरना चाहिए। तरल क्रायोजेनिक उत्पादों का तापमान 77-90K (196-183 डिग्री सेल्सियस) होता है। इस कारण से, उन्हें सावधानी से संभाला जाना चाहिए। एक बार त्वचा पर, वे तेजी से सतह पर फैल जाते हैं और गंभीर ठंडक पैदा करते हैं, जिससे शीतदंश हो सकता है। आंखों में तरलीकृत गैस की बूंदें विशेष रूप से खतरनाक होती हैं, जिससे गंभीर चोटें आती हैं। तरल क्रायोजेनिक उत्पाद की बूंदों के त्वचा पर अल्पकालिक संपर्क से तरलीकृत गैसों की बहुत कम ताप क्षमता के कारण त्वचा को नुकसान नहीं होता है। हालाँकि, जब तरल क्रायोजेनिक उत्पाद की बूंदें कपड़ों के कॉलर के पीछे या जूतों के अंदर चली जाती हैं तो शीतदंश का खतरा काफी बढ़ जाता है। तरल क्रायोजेनिक उत्पाद के साथ काम करते समय, आंखों को फेस शील्ड या साइड शील्ड वाले चश्मे से सुरक्षित रखना आवश्यक है। बाहरी वस्त्र कसकर बंद होने चाहिए और पतलून से जूते ढके होने चाहिए। क्रायोजेनिक तरल पदार्थों से ठंडी की गई वस्तुओं और जहाजों की दीवारों को हाथों से छूना खतरनाक है। इस संबंध में, तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को डालने, डालने और स्थानांतरित करने का संचालन एस्बेस्टस, चमड़े या कैनवास के दस्ताने में किया जाना चाहिए, जिन्हें हाथ पर ढीला पहना जाना चाहिए ताकि यदि आवश्यक हो तो उन्हें आसानी से फेंका जा सके। यदि तरल क्रायोजेनिक उत्पाद शरीर के किसी असुरक्षित क्षेत्र के संपर्क में आते हैं, तो इसे तुरंत पानी से धोना चाहिए।
जिन कमरों में तरल क्रायोजेनिक उत्पादों के साथ काम किया जाता है, वहां अच्छे वेंटिलेशन और कमरे की हवा में ऑक्सीजन सामग्री पर नियंत्रण की व्यवस्था की जानी चाहिए। यह ध्यान में रखना चाहिए कि कमरे के तापमान पर ऑक्सीजन और आर्गन हवा की तुलना में बहुत भारी होते हैं। इसलिए, कमरे में रिसाव के मामले में, गड्ढों और खाइयों में इन गैसों की सामग्री कमरे में मौजूद सामग्री की तुलना में काफी अधिक हो सकती है। इससे लोगों को कोई भी काम करने के लिए वहां प्रवेश करने से पहले गड्ढों और खाइयों में ऑक्सीजन सामग्री का नियंत्रण आवश्यक हो जाता है। तरल क्रायोजेनिक उत्पादों के साथ काम पूरा होने या महत्वपूर्ण समय के लिए काम में ब्रेक के बाद, तरल क्रायो-उत्पादों वाले जहाजों को कमरे से हटा दिया जाना चाहिए, और क्रायो-उत्पादों को खुले स्नानघर और जहाजों से निकाला जाना चाहिए। यदि, किसी भी कारण से, क्रायोप्रोडक्ट्स वाले जहाजों को एक बंद कमरे में छोड़ दिया गया था, तो कर्मियों को कमरे में ऑक्सीजन सामग्री की निगरानी के बाद ही इसमें प्रवेश करने की अनुमति दी जा सकती है। परिसर के फर्श पर तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को डालना सख्त मना है क्योंकि उनके वाष्पीकरण से कमरे के वातावरण में महत्वपूर्ण प्रदूषण होता है, साथ ही छत ठंडी हो जाती है, जिससे विनाश हो सकता है। बाद वाला। घर के अंदर तरल ऑक्सीजन खत्म होने से आग या विस्फोट हो सकता है। अप्रयुक्त तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को विशेष बाष्पीकरणकर्ताओं या टैंकों में डाला जाना चाहिए। उन्हें बार-बार जमीन पर गिराने से तेज विस्फोट होते थे, क्योंकि क्रायोजेनिक तरल पदार्थ धीरे-धीरे जमीन को भिगो देते हैं और काफी गहराई तक प्रवेश कर सकते हैं, वहां स्थित ज्वलनशील वस्तुओं तक पहुंच सकते हैं। जिन कमरों में तरल क्रायोजेनिक उत्पादों के साथ काम किया जाता है, वहां आवश्यक वेंटिलेशन और हवा में ऑक्सीजन सामग्री की नियमित निगरानी प्रदान की जानी चाहिए। हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 23% से अधिक या 19% से कम होने पर कोई भी कार्य वर्जित है।
तरल क्रायोजेनिक उत्पादों को खतरनाक सामान के रूप में वर्गीकृत किया गया है। GOST 19433-81 "खतरनाक सामान" के अनुसार खतरे की डिग्री के अनुसार उनका वर्गीकरण और उनके परिवहन की विशेषताएं सड़क मार्ग से अक्रिय गैसों और संपीड़ित और तरल ऑक्सीजन के परिवहन के नियमों में निर्धारित की गई हैं।
तरल ऑक्सीजन को संभालने की विशेषताएं।
लकड़ी, डामर जैसे पदार्थ, जो इसके साथ संसेचित होते हैं और तथाकथित ऑक्सीलिकिट्स बनाते हैं, जो अपने विस्फोटक गुणों में सबसे शक्तिशाली विस्फोटकों के समान होते हैं, तरल ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर विशेष खतरे में होते हैं।
तेल, वसा और ऊतकों के साथ तरल ऑक्सीजन का संपर्क भी खतरनाक है। तरल ऑक्सीजन को संभालने वाले सभी उपकरणों को विलायक अवशेषों को हटाने के लिए डीग्रीज़ किया जाना चाहिए और उचित रूप से उपचारित किया जाना चाहिए। तरल ऑक्सीजन के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों और उपकरणों का भंडारण और उपयोग करते समय, उनकी सफाई सुनिश्चित करें।
जिन कमरों में तरल ऑक्सीजन के साथ काम किया जाता है, वहां "सावधानी, ऑक्सीजन!" के पोस्टर अवश्य लगाए जाने चाहिए।
उपकरणों, जहाजों, उपकरणों और संचार की मरम्मत, जिसमें तरल ऑक्सीजन स्थित थी, केवल तभी किया जा सकता है जब उन्हें सकारात्मक तापमान तक गर्म किया जाता है और हवा के साथ शुद्ध करके गैसीय ऑक्सीजन को हटा दिया जाता है।
तरल ऑक्सीजन के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण को अन्य क्रायोजेनिक उत्पादों के साथ काम करने के लिए सख्ती से प्रतिबंधित किया गया है, क्योंकि यह दूषित हो सकता है।
जिन कमरों में तरल ऑक्सीजन के साथ काम किया जाता है, वहां धूम्रपान करना, माचिस जलाना, खुली लौ और खुली कुंडल वाले बिजली के हीटर का उपयोग करना सख्त मना है। इन कमरों में विशेष पोस्टर लगाए जाने चाहिए।
तरल ऑक्सीजन के साथ काम करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कपड़ों को दूषित चौग़ा से अलग, विशेष डिब्बों में अलमारियाँ में संग्रहित किया जाना चाहिए। कपड़े स्वतंत्र रूप से लटकने चाहिए। यदि इसे तरल ऑक्सीजन के साथ डाला गया है, तो इसे दूसरे के साथ बदल दिया जाना चाहिए, और ऑक्सीजन से लथपथ कपड़ों को कम से कम 30 मिनट तक हवादार होना चाहिए।
तरल ऑक्सीजन के साथ काम करते समय, तरल ऑक्सीजन में अधिकांश कार्बनिक पदार्थों की विस्फोटक प्रकृति के कारण बार-बार विस्फोट होते हैं, साथ ही इस तथ्य के कारण कि उनमें से कई (डामर, लकड़ी, सूती कपड़े, चूरा) तरल ऑक्सीजन के साथ संसेचित होते हैं, जिससे विस्फोटक बनते हैं ( ऑक्सिलिकाइट्स)। उदाहरण के लिए, बहुत गंभीर परिणामों वाले कई विस्फोट ज्ञात हैं, जो एक टैंक से दूसरे टैंक में स्थानांतरण के दौरान डामर पर तरल ऑक्सीजन के फैलने के परिणामस्वरूप हुए थे। उनमें से एक के दौरान, तरल ऑक्सीजन से लथपथ डामर पर हथौड़े के गिरने से विस्फोट शुरू हुआ था। रेल पटरियों के लकड़ी के स्लीपरों पर तरल ऑक्सीजन फैलने के कारण अत्यधिक तीव्रता के विस्फोट हुए। उनमें से एक विश्लेषण के लिए तरल ऑक्सीजन लेने के लिए डिज़ाइन की गई ट्यूब के सोल्डर जोड़ में दरार के कारण हुआ था। नतीजतन, रेलवे टैंक की पार्किंग के दौरान, स्लीपरों पर तरल ऑक्सीजन काफी देर तक टपकती रही और ट्रेन की आवाजाही शुरू होने के बाद एक जोरदार विस्फोट हुआ, जिससे रेलवे ट्रैक और कार का हिस्सा क्षतिग्रस्त हो गया। ऑक्सीजन टैंक के बाद स्थित है। रेलवे ट्रैक के क्षेत्र में स्थित घरों का शीशा भी क्षतिग्रस्त हो गया. इसलिए, कमरों में या डामर की सतह वाली साइटों पर तरल ऑक्सीजन डालना या इसके साथ काम करना बिल्कुल अस्वीकार्य है। पटरियों पर स्लीपर, जहां तरल ऑक्सीजन के साथ जल निकासी और भरने का कार्य किया जाता है, को प्रबलित कंक्रीट से बनाया जाना चाहिए। औद्योगिक स्थलों पर और कभी-कभी घर के अंदर तरल क्रायोजेनिक उत्पादों वाले टैंकों की उपस्थिति, तरल क्रायोजेनिक उत्पादों के फैलने या जमीन पर उनके जारी होने के परिणामस्वरूप गंभीर दुर्घटनाओं की घटना के लिए पूर्व शर्त बनाती है। विश्व अभ्यास में, तरल ऑक्सीजन फैलने के कई मामले ज्ञात हैं, जिनके बहुत गंभीर परिणाम होते हैं। उदाहरण के लिए, एक रासायनिक उद्यम में, उपभोक्ताओं की कमी के कारण, तरल ऑक्सीजन को महत्वपूर्ण मात्रा में जमीन में डाला गया था। धीरे-धीरे, मिट्टी को भिगोते हुए, यह बिटुमिनस वॉटरप्रूफिंग की परतों में घुस गया, जिसके विस्फोट से महत्वपूर्ण विनाश हुआ। वायु पृथक्करण संयंत्रों को डिज़ाइन करते समय ऐसी दुर्घटनाओं को रोकने के उपायों पर हमेशा विचार किया जाना चाहिए। तरल हवा और प्राथमिक क्रिप्टन सांद्रण को संभालते समय तरल ऑक्सीजन को संभालने की विशेषताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
ऑक्सीजन द्रवीकरण की कहानी अंततः प्रतिद्वंद्विता में बदल गई। लेकिन प्रबल कौन होगा: एक इंजीनियर जिसने अपना पूरा जीवन धातुकर्म संयंत्र में काम किया है, या जिनेवा विश्वविद्यालय में कम तापमान भौतिकी का विशेषज्ञ? बर्फ या आग, सिद्धांत या व्यवहार, क्या एफिल टॉवर या स्वेज़ नहर जीतेंगे? विज्ञान के इतिहास अनुभाग में इसके बारे में और पढ़ें।
एक देवार के बजाय एक बीकर में डाली गई तरल ऑक्सीजन आपको अपने सुंदर नीले रंग से आश्चर्यचकित कर देगी। यह रंग वस्तुतः आसमानी नीला है - आख़िरकार, यह गैस 21% हवा बनाती है। लेकिन इसे पाने वाला पहला व्यक्ति एक ज़मीन से जुड़ा इंजीनियर और प्लांट का मालिक था, जो सपनों के साथ आकाश में उड़ने का आदी नहीं था।
लुई-पॉल केयेट का जन्म बरगंडी में चैटिलोन-सुर-सीन के सुरम्य कम्यून में हुआ था। उन्होंने वहां स्कूली शिक्षा प्राप्त करना शुरू किया, पेरिस में जारी रखा और फिर अपने भाई केमिली के साथ खनन संस्थान में प्रवेश किया। वहां, रासायनिक प्रयोगशाला में, लुईस ने फ्रांसीसी वैज्ञानिक जगत की कई भावी हस्तियों से मुलाकात की। संस्थान से स्नातक होने के बाद, भाइयों ने शैक्षिक उद्देश्यों के लिए इंग्लैंड, ऑस्ट्रिया और जर्मनी की कई यात्राएँ कीं: वहाँ उन्होंने सबसे आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस और रोलिंग मिलें देखीं, सबसे उन्नत उपकरणों से परिचित हुए। लेकिन जीवन भर एक ही विज्ञान में लगे रहना संभव नहीं था: युवा लोगों के पिता और दादा बूढ़े हो गए, और घर पर, बरगंडी में, उन्हें एक धातुकर्म संयंत्र में काम करने में मदद की ज़रूरत थी।
Châtillon-sur-सीन
मायराबेला / विकिमीडिया कॉमन्स / CC BY-SA 4.0
लेकिन वहां भी लुई ने वैज्ञानिक अनुसंधान बंद नहीं किया। उन्होंने सबसे पहले स्टोव में लकड़ी जलाने की प्रक्रियाओं का अध्ययन किया, जिससे पता चला कि इस प्रक्रिया से कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है। उनमें वनस्पति विज्ञान की भी कमज़ोरी थी: उन्होंने अपना खाली समय अपने छोटे ग्रीनहाउस में समर्पित किया, जहाँ उन्होंने दुर्लभ ऑर्किड और बेगोनिया उगाए, जिसके परिणामस्वरूप उन्होंने पादप शरीर क्रिया विज्ञान पर कई लेख भी प्रकाशित किए।
केयेट ऑरेंजरी
फ्रेंकोइस डार्बोइस/विकिपीडिया
1860 के दशक में उनके भाई की तपेदिक से मृत्यु हो जाने और उनके पिता और दादा की वृद्धावस्था में मृत्यु हो जाने के बाद, लुई-पॉल केयेट कारखाने के एकमात्र मालिक बने रहे। लेकिन इससे उनके शोध को प्रेरणा मिली। उन्होंने लोहे के गलाने और उसमें विभिन्न गैसों की भागीदारी का अध्ययन किया। पिघलने वाली भट्टियों में प्रक्रियाओं को समझने के लिए, वैज्ञानिक को तापमान और दबाव को मापने की आवश्यकता थी। हालाँकि, मौजूदा उपकरण तापमान और दबाव की एक विस्तृत श्रृंखला में काम नहीं करते थे, और केयेट ने अपने जीवन का डेढ़ दशक दबाव गेज और थर्मामीटर को बेहतर बनाने के साथ-साथ दबाव और तापमान पर गैसों की मात्रा की निर्भरता का अध्ययन करने के लिए समर्पित किया। बॉयल-मैरियट कानून द्वारा वर्णित।
लुई पॉल केयेट
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1870 में, ग्रीनहाउस के भूतल पर, उन्होंने उच्च दबाव और तापमान पर रसायनों का अध्ययन करने के लिए एक शक्तिशाली हाइड्रोलिक पंप से सुसज्जित एक प्रयोगशाला बनाई। उनके काम का नतीजा एक मैनोमीटर था जो 400 वायुमंडल तक दबाव मापने में सक्षम था। 1891 में, उन्होंने एफिल टॉवर पर अपना दबाव नापने का यंत्र भी स्थापित किया।
तब कायटे को गैसों को संपीड़ित करने में रुचि हो गई और उन्होंने उन्हें तरल रूप में प्राप्त करने का निर्णय लिया। नवंबर 1877 में, उन्होंने एसिटिलीन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के द्रवीकरण पर प्रयोग किए, पहले उन्हें उच्च दबाव में संपीड़ित किया, और फिर उन्हें अन्य तरलीकृत गैसों से ठंडा किया। कैएटे ने जूल-थॉम्पसन प्रभाव का उपयोग किया, यह जानते हुए कि यदि आप किसी गैस को उच्च दबाव पर जमाते हैं और फिर उसे तेजी से फैलने देते हैं, तो गैस का तापमान और भी अधिक गिर जाएगा।
गैसों को द्रवित करने के लिए कायेट उपकरण
लोकप्रिय विज्ञान मासिक खंड 12/विकिपीडिया
लेकिन उपकरण अपूर्ण था और पूरी तरह से सील नहीं था, इसलिए जली हुई गैस लीक हो गई। और केवल जहाज में एक छोटे से बादल से ही उन्हें एहसास हुआ कि प्रयोग सफल हो गए हैं। परिणाम प्रकाशित करने से पहले, कायेटे ने यह देखने के लिए जाँच की कि क्या एसिटिलीन में अशुद्धियाँ बादल बनने का कारण बन रही हैं। लेकिन, जैसा कि यह निकला, सर्वोत्तम पेरिस रासायनिक प्रयोगशालाओं से रासायनिक रूप से शुद्ध एसिटिलीन ने बिल्कुल उसी तरह व्यवहार किया। लेकिन एसिटिलीन को द्रवीभूत करना मुश्किल नहीं था, जो हाइड्रोजन के बारे में नहीं कहा जा सकता है (वैसे, कायेट इसका सामना नहीं कर पाएगा - उसका उपकरण इस गैस को आवश्यक तापमान, लगभग -200 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने में असमर्थ था) .
पहली सफलता से उत्साहित होकर, लुई-पॉल केयेट ने वायुमंडलीय गैसों के द्रवीकरण पर काम करना शुरू किया। उन्होंने ऑक्सीजन से शुरुआत करने का फैसला किया. प्रयोग की योजना समान थी: पहले, वैज्ञानिक ने बर्तन में दबाव को 300 वायुमंडल तक लाया, फिर गैस को -29 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया, और फिर इसे सल्फर डाइऑक्साइड वाष्प की मदद से विस्तारित करने के लिए मजबूर किया। और फिर यह शीतलन के परिणामस्वरूप संघनित बूंदों का एक बादल बन गया। केयेट ने 24 दिसंबर को विज्ञान अकादमी को अपनी रिपोर्ट प्रस्तुत की। लेकिन वहां उन्हें अप्रिय समाचार ने घेर लिया: यह पता चला कि एक अन्य वैज्ञानिक ने उन्हें दो दिन पहले ही ऑक्सीजन के द्रवीकरण के बारे में एक टेलीग्राम भेजा था।
राउल पिकेट
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यह वैज्ञानिक जिनेवा के भौतिक विज्ञानी राउल पिक्टेट थे। वह एक पुराने स्विस परिवार की पाँच संतानों में से तीसरे थे। पेरिस में शिक्षा प्राप्त करने के बाद, पिक्टेट पहले से ही सात साल तक जिनेवा विश्वविद्यालय में एक विभाग का नेतृत्व कर चुके थे, और कम तापमान भौतिकी पर काम कर रहे थे। इससे पहले, वह स्वेज नहर के निर्माण के दौरान मिस्र में काम करने में कामयाब रहे, उस देश में शैक्षणिक संस्थानों का पुनर्गठन किया।
अपने फ्रांसीसी प्रतिद्वंद्वी के विपरीत, उन्होंने स्वयं इंजीनियरिंग या व्यावहारिक विज्ञान का अभ्यास नहीं किया, हालांकि वे दोनों क्षेत्रों में शिक्षा के महत्व में विश्वास करते थे। इसके बावजूद, उनमें निस्संदेह एक आविष्कारशील प्रतिभा थी: 23 साल की उम्र में, उन्होंने एक प्रशीतन इकाई डिजाइन की जो प्रति घंटे 15 किलोग्राम बर्फ का उत्पादन करती थी। पिक्टेट का विचार कि प्रशीतन इकाइयों में दो पदार्थों का मिश्रण होना चाहिए, को आगे विकसित किया गया और रेफ्रिजरेटर और क्रायोजेनिक उपकरणों के निर्माण में व्यवहार में उपयोग किया गया।
राउल पिक्टेट की प्रयोगशाला
चौ. बॉड / एल "इलस्ट्रेशन, डू 19 जनवरी 1878, वॉल्यूम एलएक्सआई, पी. 45, एट एल" एक्सपोज़िशन डी पेरिस, जर्नल हेबडोमाडेयर, डू 28 मई 1878, एन°4, पी. 28
केयेट और पिक्टेट द्वारा तरलीकृत ऑक्सीजन प्राप्त करने की विधियाँ भिन्न थीं: स्विस ने ऑक्सीजन को 320 वायुमंडलों तक संपीड़ित किया, इसे सल्फ्यूरस और कार्बोनिक एसिड (वास्तव में, सल्फर ऑक्साइड (IV) और कार्बन) के वाष्प की मदद से -140 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया। डाइऑक्साइड)। लेकिन, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि दोनों तरीकों ने काम किया, और वास्तव में, कायेटे के प्रयोगों को पहले ही सफलता मिल गई थी, इस तथ्य के बावजूद कि उन्हें अपनी रिपोर्ट लिखने में काफी समय लगा।
हेनरी डेविल, एक फ्रांसीसी भौतिक रसायनज्ञ जिन्होंने एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए एक औद्योगिक विधि विकसित की और सोरबोन में एक शिक्षक ने विवाद को सुलझाने में मदद की। उन्होंने पृथक्करण के सिद्धांत को भी पेश किया - गर्म होने पर किसी पदार्थ का विघटन - और 1872 में अंतर्राष्ट्रीय वजन और माप आयोग के लिए प्लैटिनम और इरिडियम के मिश्र धातु से मीटर और किलोग्राम के मानक बनाए। इतने प्रभावशाली वैज्ञानिक की बात न सुनना असंभव था। तो वह किस तरफ था? पता चला कि केयेट के मित्र डेविल को उनसे 2 दिसंबर को लिखा एक पत्र मिला था, जिसमें ऑक्सीजन प्राप्त करने के प्रयोग का सटीक और संपूर्ण विवरण था। जब असहमति उत्पन्न हुई, तो हेनरी डेविल ने तुरंत विज्ञान अकादमी के सचिव को साक्ष्य सौंपे। इस प्रकार लुई-पॉल कायेटे ऑक्सीजन को तरल रूप में प्राप्त करने वाले पहले वैज्ञानिक के रूप में जाने गये।