為什么單純用降溫、冷凝的方法不能將空氣分離為氧、氮?
??? 空氣中的氧、氮等氣體分子處在混亂的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中,并且相互之間互相吸引,互相影響。雖然氧的液化溫度比氮的要高,但是,當(dāng)溫度降低到一部分空氣開(kāi)始冷凝成液體時(shí),較初冷凝的不僅僅是氧分子,而且還有一部分氮分子在氧分子的吸引下,同時(shí)開(kāi)始液化,使液體中也有了氮組分,造成液體中的氧純度降低,不能形成純液氧。同樣,在液層上的蒸氣中氮分子對(duì)氧分子也有吸引,使部分氧分子不能先冷凝成液體,所以蒸氣中也不可能是純氮。假設(shè)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(0.1013MPa)下,將空氣冷卻到81.3K,其液相中氧的摩爾成分也只有53%O2。
由于上述的原因,用單純降溫冷卻的方法是不能將空氣分離為氧、氮的。并且,空氣的液化溫度也不是恒定的,它是處在純氧、純氮的液化溫度之間。例如,在0.1013MPa下,純氧的液化溫度為90.19K,純氮的液化溫度為77.347K,而空氣開(kāi)始冷凝的溫度為81.81K,全部冷凝時(shí)的溫度為78.8K。
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