متى تم تحضير الأكسجين لأول مرة

1 إجابة واحدة
كاتبة صحفية
الإعلام, جامعة القاهرة

تحضير الأكسجين لأول مرة

تم تحضير الأكسجين للمرة الأولى عام 1895 على يد العالم كارل فون ليندة، والذي استطاع أن يستخرج غاز الأكسجين من الهواء مما جعله من المنتجات القابلة للاستخدام التجاري في المجالات المختلفة سواء الطبية في أجهزة التنفس الصناعي أو في التفاعلات الكيميائية والصناعات المختلفة والتبريد وغيرها مما يستخدم بها اسطوانات الأكسجين. وتمت العملية عن طريق نجاحه في تسييل الهواء بضغطه في البداية ثم السماح له بالتوسع بسرعة وبعد هذا تبريده فورا، وبعد هذا حصل على كل من الأكسجين والنيتروجين من هذا الهواء السائل عن طريق الاحترار البطيء.

بالنسبة لعملية إسالة الهواء فهي كانت معروفة فعليا منذ أواخر القرن الـ 19 حيث تبين للعلماء أنه عن طريقة عمليتي الضغط والتبريد، فإنه يمكن تحويل الهواء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، ومن ثم سهولة فصل مكوناته، وتم تسييل الهواء للمرة الأولى على يد الفيزيائي راؤول بكتيه وكان هذا عام 1877، لكن كان هذا التسييل يتم بشكل مؤقت بحيث لم يمكن وقتها من تصنيع الأكسجين سواء بكميات قليلة أو كبيرة.

عمومًا كان اكتشاف الأكسجين للمرة الأولى عام 1772 على يد الكيميائي كارل ولهم شيل نقطة تحول كبيرة في الصناعات الكيميائية وألقوا عليه وقتها اسم غاز النار أو الغاز الناري نظرا لقدرته على الاشتعال.

في الحقيقة فإن مكتشف النظرية التي أدت إلى استخراج الأكسجين من الهواء وتحضيره معمليا هو جوزيف بريستلي، ولكن لم يتمكن من تطبيق الأمر عمليًا إلا بمساعدة ليندة عام 1902، وهذا الأخير لم يتمكن إلا من إنتاج كميات محدودة للغاية حتى دخول جورج كلود في الصورة لتكون العملية مربحة اقتصاديا أكثر ليصل إنتاج الأكسجين إلى 100 مليون طن سنويًا عن طريق عملية فصل الغازات.

والأكسجين من العناصر المشتركة في كل ما يوجد على الأرض تقريبًا، فهو موجود في الماء والهواء والفلزات وبالطبع البكتيريا والحيوانات والنبات والإنسان، ويمكن نظريًا فصل الأكسجين بعمليات معقدة من أي عنصر يوجد فيه، لكن تبين أن عزله من الهواء هو الأقل تكلفة وبكميات كبيرة. وعند الحاجة إلى تحضير الأكسجين بكميات كبيرة كتلك المستخدمة في الصناعات المختلفة فإن المنتجين له يلجأون الآن إلى ما يعرف باسم التقطير التجزيئي للهواء السائل والمستخرج من المكونات الرئيسية للهواء، حيث يحتوي الأكسجين على أعلى نقطة غليان وبالتالي فهو أقل تقلبًا من النيتروجين.

تستفيد هذه العملية من حقيقة علمية مؤكدة مفادها أن الغاز المضغوط يكون قابلا للتوسع وبعد هذا يبرد سريعًا، لذا تتمثل الخطوات الرئيسية في عملية تحضير الأكسجين في:

  • ترشيح الهواء لإزالة الجسيمات غير المرغوب فيها.
  • ازالة الرطوبة وثاني أكسيد الكربون عن طريق الامتصاص في بيئة من القلويات.
  • يتم ضغط الهواء ثم إزالة حرارة الضغط عن طريق إجراءات التبريد العادية.
  • وبعد هذا يتم تمرير الهواء المضغوط والمبرد إلى لفائف موجودة في غرفة التحضير.
  • هذه اللفائف أو الأنابيب تسمح بتوسيع جزء من الهواء المضغوط عند حوالي 200 درجة ضغط جوي ومن ثم تبريد اللفائف.
  • ثم يتم إعادة الغاز الموسع إلى الضاغط من جديد عدة مرات حتى تكون النتيجة في النهاية هي تسييل الهواء المضغوط عند درجة حرارة 196 درجة مئوية.
  • وأخيرًا يُسمح للهواء السائل بالتدفئة لتقطير الغازات الخفيفة النادر في البداية ثم النيتروجين، ويتركوا جميعًا الأكسجين السائل والذي يكون نقيا بنسبة 99.5%.

أكمل القراءة

136 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "متى تم تحضير الأكسجين لأول مرة"؟