Sadržaj
Zrak se sastoji od 80 posto dušika i 20 posto kisika, a točke vrenja oba elementa su različita: vrelište kisika je -183 Celzijevih stupnjeva, a dušično u rasponu od -196 Celzijevih stupnjeva. Ovo fizičko svojstvo, koje sadrži različita vrelišta, koristi se za njihovo razdvajanje. U osnovi se zrak hladi do te mjere da kisik postaje tekući. Ukapljeni kisik lako se odvaja od ostatka plina, a ostatak se ponovno hladi dajući tekući dušik.
Lindeov postupak
Linde postupak koristi Joule-Thomson efekt za ukapljivanje dušika i kisika iz zraka, a možete ga vidjeti u svom domu kada pustite sadržaj raspršenih limenki. Primijetit ćete da se plin kad izlazi iz limenke hladi. Lindeov postupak kontinuirano koristi Joule-Thomsonov efekt (višestruko komprimiranje i širenje zraka), što na kraju dovodi do toga da zrak dosegne točku vrenja, postane tekući i odvoji se od ostalih plinova. Termodinamičko objašnjenje za to je da, kako se plin širi, molekule dobivaju potencijalnu energiju i gube kinetičku energiju - smanjenje kinetičke energije znači da će se molekule sporije kretati i imati manje sudara i, prema tome, temperatura je manji. Nakon ovog smanjenja važno je da sustav bude izoliran kako ne bi izmjenjivao toplinu sa okolinom.
Ne samo dušik i kisik
Zrak također sadrži argon i druge plemenite plinove u manjim količinama, poput neona, helija, kriptona i ksenona, važno je napomenuti da tvrtke koje prodaju kisik i tekući dušik prodaju i argon. Zrak, naravno, sadrži i ugljični dioksid i vodik, ali oni se dobivaju drugim industrijskim procesima.
