Linde módszere a folyékony levegô elôállítására. Régóta ismeretes, hogy némely gáz, pl. a szénsav, nyomással cseppfolyóssá tehetô; azokat a gázokat azonban, melyeket bennünket mint levegô környeznek, t. i. az oxigént és a nitrogént, még egy-két évtized elôtt permanens gázoknak, azaz olyanoknak ismertük, melyeket nyomással nem lehet cseppfolyóssá tenni.

Natterer Bécsben 2790 atmoszféra óriási nyomásnak tette ki a levegôt, a nélkül, hogy folyóssá vált volna. Késôbb azután Andrews kimutatta, hogy minden gázra vonatkozólag van a hômérsékletnek olyan felsô határa, melynél kisebb hôfokra kell az illetô gázt juttatni, hogy folyósítható legyen. Ez az illetô gáznak "kritikus hôfoka". A szénsavnak pl. +31 ^oC. a kritikus hômérséklete, 31^o-nál hidegebb szénsavat tehát nyomással folyósíthatunk, 31^o-on felüli szénsav azonban sem nyomással, sem térfogatkisebbítéssel nem tehetô cseppfolyóssá.

A levegônek kritikus hôfoka azonban nagyon alacsony, t. i. -140^o. Ha tehát levegôt akarunk folyósítani, azt elôbb ily rendkívülien le kell hüteni; csak akkor sikerül azt 39 atmoszféra nyomással folyóssá tenni. Ha azonban a hômérséklet -191^o, akkor már a közönséges, egy atomszférás légnyomás is cseppfolyós állapotban hagyja a levegôt.

Majdnem egyszerre, t. i. 1877 deczemberben sikerült függetlenül Cailletet L. fizikusnak Párizsban és Pictet R.-nak Genfben az úgynevezett permanens gázokat, köztök a levegôt is, egymásutáni körfolyamatokkal folyósítani. A szükséges igen alacsony hôfok elérése czéljából a nevezett fizikusok onnan indultak ki, hogy elôször oly gázokat folyósítottak nyomás útján, melyek kritikus hôfokát a szokásos eszközökkel el lehetett érni. Ha már most e folyósított gázokat alacsony nyomásnál elpárologtatták, oly alacsony hôfokra hütötték a környezetet, hogy ennél a hôfoknál mélyebben fekvô kritikus hômérsékletû gázt is lehetett folyósítani. Ezen az úton fokozatopsan a megkívánt - 140^o-ig szálltak le, mely hôfoknál aztán végre a levegô is folyóssá vált. Ilyen gázfolyósító készüléket, többszörös körfolyamatokkal, Pictet az 1896-iki genfi országos kiállításon mûködésben mutatott be. Az elsô gép a Pictet-féle keverékkel, mely kénessav-anhidrid és szénsav-anhidridbôl áll, -100^o, egész -110^o-nyi hideget idéz elô. A második gép aztán nitrogén-protoxidot folyósít, mi által -160^o áll elô. A harmadik készülék végül a levegôt folyósítja.

Linde müncheni tanárnak nagy érdeme már most abban van, hogy az ellenáramlat elvének alkalmazásával ezeket az alacsony hômérsékleteket, és így a levegô folyósítását is nagyon egyszerû készülékekkel egyetlen folytonos körfolyamattal gyorsan létesíti és a folyós levegôt nagy mennyiségben állítja elô.

Linde készüléke a levegônek folyóssá tételére.

Az ábra a Linde-féle készülék vázlata. Kompresszorban atmoszferikus levegôt szivatunk be és körülbelül 175 atmoszféra nyomással sûrítjük. Ekkor a levegô fölmelegszik. Ezt a magas feszültségû meleg levegôt ugyanezen nyomással hütôbe vezetjük és ott a hütôvíznek normális hômérsékletére hütjük le. A magas feszültségû, most már lehûtött levegô az ellenáram-készülék középsô csövén egy szabályozó szelep felé áramlik. Itt a levegô kitágul, miáltal nyomása kisebbedik és egyidejûleg lehül, mert az ismert törvény szerint a gázok kitágulásakor a külsô munka végzésére hô használtatik fel, a mibôl következik, hogy a táguló levegô hôfoka leszáll. A hideg, kitágult, alacsony nyomású és alacsony hôfokú levegôt az ellenáram-készülék külsô csövében lefelé vezetjük és ismét a kompresszorba szivatjuk és hosszabb ideig állandóan ennek a körfolyamatnak vetjük alá.

Az ellenáram-készülék középsô csöve azonban hôvezetô fémból való. Az ezen középsô csôben lefelé haladó légáramlat a csôfalak hôvezetése folytán tartósan ki van téve a külsô csôben felfelé haladó melegebb légáram hômérsékletének, úgy hogy végre a -140^o-ot elérjük. Ennek bekövetkeztével azután megkezdôdik a levegô folyósodása és a folyékony levegôt gyûjtô edényben felfoghatjuk és [egy] csapon leereszthetjük. Ilyen légfolyósító berendezést elôször a nürnbergi második bajor országos kiállításon 1896-ban mutattak be nyilvánosan. Linde tanár adatai szerint Brotherhood-tól Londonból való három fokozatú kompresszor 175 atmoszféra nyomássl óránként mintegy 2 m levegôt sûrít. Az ellenáram-készülék lényegében két 40-40 m. hosszú egymásba csavart vörösrézcsô spirálisból áll, melyek belsô átmérôje 7, illetôleg 25 mm. A folyékony levegôt gyûjtô edény Dewar-féle kettôsfalú üvegedény, melynek két fala közti tér légüres. Ez a vakuum a külsô meleg ellen kitünôen megvédi az edény belsejét, s benne a folyékony levegô, melynek hôfoka közönséges légnyomásnál -190 ^oC, minden különösebb elzárás nélkül órákig eláll.

Maga a folyósított levegô gyengén kékes, tejszerû folyadék. Ez a zavaros színezés a cseppfolyós levegôben levô szilárd szénsavtôl ered. Ha folyékony levegôt itatóspapíron át szûrûnk, tiszta, kissé kékes folyadék cseppeg le, a szilárd szénsav pedig, mint hó rakódik le a tölcsérben. A folyékony levegôvel leöntött higany a rengeteg lehûtés miatt azonnal ólomszerû tömeggé fagy és éles késsel darabokra metszhetô. Még éthert és alkoholt is könnyen megfagyaszthatunk, ha folyékony levegôvel öntjük le. A folyékony levegôbe mártott kaucsukcsô úgy megdermed, hogy ütésre úgy törik, mint az üveg.

Linde szellemes találmányának praktikus következményei ma még nem tekinthetôk át; csak egy tényt akarunk kiemelni, mely alighanem már rövid idô multán ipari tekintetben fontossá válik. A folyékony levegôbôl ugyanis a nitrogén gyorsabban párolog el, mint az oxigén, úgy hogy a folydék állás közben mindig dúsabbá válik oxigénben. Ezt a tényt azon ismerhetjük fel, hogy az eloltott, de még parázs faszilánk újra lángot vet, ha olyan folyós levegô fölé tartjuk, mely már egy ideig állott.

A Linde-féle készülék ennélfogva némely módosítással a chemiai iparban tudvalevôleg oly nagy szerepet játszó oxigén gyári elôállítására szolgálhat. De még minden praktikus alkalmazást figyelmen kívül hagyva is, Linde találmánya szellemes egyszerûségében a modern technika igen érdekes vívmánya.

(Prometheus.)

Vissza