Использование жидкого кислорода

Из многочисленных технических применений кислорода выделить самые необычные — довольно трудно. Почти повсеместно его функции — те же, что и в организме, окислительные.

Кислород может быть не только дополнительным источником тепла, но и источником холода. В реактивных двигателях, например, он работает не только в качестве окислителя, но и как хладоагент. Разумеется, в этих случаях используют жидкий кислород—подвижную летучую жидкость голубого цвета. Кстати, в жидкое состояние кислород переходит при минус 183 градусах, а затвердевает — при минус 219. Как видим, температурный интервал жидкого состояния у этого простого вещества довольно значителен.

Кислородно-конвертерное производство стали, пожалуй, может считаться исключением. Конечно, и здесь главная задача кислорода— окислить избыточный углерод, содержащийся в чугуне. (Первым использовать в этом процессе вместо воздуха кислород предложил еще сто лет назад, в 1876 г., известный русский металлург Д. К. Чернов.) Но у кислородно-конвертерного способа есть одна важная особенность: главный металлургический передел, превращение чугуна в сталь, происходит без затрат топлива. Под действием кислорода примеси, содержащиеся в чугуне (углерод, марганец, кремний и другие), окисляются с выделением значительных количеств тепла. Это тепло и поддерживает металл в жидком состоянии — дополнительный подогрев оказывается ненужным. На данный момент в России подобные методы в металлургическом производстве интенсивно внедряются. Например, на предприятии http://rdmetall.ru/armatura-dlya-fundamenta/armatura-a1-gost-5781/ где производят арматуру. Для производства более качественного металла для арматуры активно применяется сжиженный кислород.

Жидкий кислород стал одним из компонентов довольно мощных взрывчатых веществ — оксиликвитов, довольно долго применявшихся в горном деле. В годы Великой Отечественной войны предпринимались попытки использовать эти вещества и в военных целях, в бомбах из бетона, наполненных каким-либо твердым горючим веществом, пропитанным жидким кислородом.

Как не трудно догадаться слово «оксиликвит» происходит от латинских обозначений кислорода — oxigenium и жидкостей — U-quidus, значит жидкий.

Оксиликвиты — это органические поглотители, например древесный уголь, торф или мелкие опилки, пропитанные кислородом. Из поглотителя формовали специальные патроны, которые замачивали затем в жидком кислороде. Делали это непосредственно перед использованием. Подрывали их с помощью капсюлей-детонаторов.

Оксиликвиты были самым дешевым из всех промышленных взрывчатых веществ. Ими пользовались, и достаточно широко, в строительстве в годы первых пятилеток, в частности при сооружении Днепрогэса. Почему же тогда рассказ о них ведется в прошедшем времени? Дело в том, что оксиликвиты в наше время полностью вытеснены из горного дела и строительства другими взрывчатыми веществами, прежде всего аммонитами. Оксиликвиты нельзя хранить хоть сколько-нибудь долго: жидкий кислород в процессе транспортировки и хранения активно испаряется. Затраты на теплоизоляцию плюс потери перекрывают экономический выигрыш от дешевизны жидкого кислорода и других компонентов оксиликвита...

Взрывчатые вещества (ВВ) с жидким кислородом по существу уже отошли в прошлое, и видимо, навсегда. Зато продолжает расширяться диапазон соединений кислорода, пригодных в качестве ВВ. В прошлом десятилетии были синтезированы первые десятки истинных химических соединений благородных газов — ксенона и криптона. Среди них оказались два вещества большой взрывчатой силы. Эти окислы ксенона. При взрыве этих веществ образуются только газообразные продукты — ксенон и кислород, причем последний способен окислить, превратить в газ другие возможные компоненты взрывчатого вещества. Поэтому, несмотря на сложности синтеза (в прямой реакции окислы ксенона не образуются), окислы ксенона перспективны — и как ВВ, и как очень своеобразные сильные окислители.