Kryogeeninen (tekniikka)
Kryogeeninen ( kreikan κρυος kryos ”pakkanen, jää”; latinankielinen generare “luo, luo”) on termi aineille, prosesseille ja ominaisuuksille erittäin alhaisissa lämpötiloissa.
Kryogeenit
Nestemäiset kryogeenit ovat helium (kiehumispiste (kp) 4,222 K = -268,928 ° C), vety (kp 20,268 K = -252,882 ° C), typpi (kp 77,35 K = -195,80 ° C), argon ( bp 87,15 K = - 185,8 ° C), happi (kp 90,18 K = -182,97 ° C). Kiinteä kryogeeni on kuivajää (jäätynyt hiilidioksidi , sublimaatiopiste 194,5 K = -78,5 ° C).
Kryogeenejä, vetyä ja happea, ei saa käyttää laboratorioissa ja koelaitoksissa niiden vaarallisuuden vuoksi, ja argonin sijasta kryogeenina käytetään yleensä halvempaa typpeä.
Käyttää
Kryogeenejä käytetään muun muassa siittiösolujen jäädyttämiseen ja säilyttämiseen tai suprajohteiden jäähdyttämiseen . Nestemäistä vetyä ( LH2 ) ja hapen ( LOX ) käytetään polttoaineena ja hapetin ja raketti moottorit, esim. B. Ariane 5 -raketin päämoottoreissa tai avaruussukkulassa .
Toinen käyttö on pintojen kuorinta. Ensinnäkin poistettava kerros (esim. Maali ) jäädytetään. Tämän seurauksena se menettää joustavuutensa ja muuttuu hauraaksi. Kerros voidaan sitten hiekkapuhalltaa. Pakastaminen ja räjäytys voidaan tehdä myös yhdessä vaiheessa kuivajäällä. Molemmat prosessit ovat ympäristöystävällisempiä verrattuna orgaanisten liuottimien käyttöön.
Kuten cryoliquids kylmä nesteet kutsutaan, joita käytetään (esimerkiksi teknisissä sovelluksissa magneettikuvaus ) tehdä tai tieteellisiin kokeisiin tarpeen alhaisissa lämpötiloissa. In kryostaatit , ne palvelevat tarjota kylmässä ympäristössä, josta haluttu, mahdollisesti jopa alhaisempia lämpötiloja voidaan saavuttaa käyttämällä sopivia menetelmiä. Kylmänesteet syntyvät keskuslaitoksissa tai kaupallisissa tarjoajissa nesteyttämällä vastaavat kaasut (ilmaa / typpeä varten, esimerkiksi Linde-prosessin avulla ) ja tuodaan vastaavaan sovellukseen käyttämällä erityisiä kuljetusastioita. Suurimman osan ajasta käytetään nestemäistä typpeä ja / tai nestemäistä heliumia .
Tulevia fuusioreaktoreita tutkittaessa käytetään polttoaineen täydennykseen kryogeenisiä vetypellettejä, jotka yleensä kiihdytetään sentrifugin avulla nopeuteen 1000 m / s ja kuljetetaan sitten plasmaan.
Kryogeeninen tieteiskirjallisuus
Monissa elokuvissa ja tieteiskirjallisuustöissä - kirjallista fiktiivistä kryogeenistä tekniikkaa käytetään ihmisten jäädyttämiseen vähentämään voimakkaasti heidän elintoimintojaan. Tällä menettelyllä, joka tunnetaan myös nimellä hyperyli, pitkät avaruuslennot voidaan yhdistää esimerkiksi ilman normaalia ikääntymistä.
Katso myös
kirjallisuus
- Frank Pobell: Aine ja menetelmät matalissa lämpötiloissa. Springer, 1996 ISBN 3-540-58572-9 .
Yksittäiset todisteet
- ^ Elsevier Enhanced Reader. Käytetty 11. joulukuuta 2020 .
- ↑ C. Andelfinger, E. Buchelt, P. Cierpka, H. Kollotzek, PT Lang: Uusi sentrifugin pelletti injektori fuusiokokeissa . Julkaisussa: Review of Scientific Instruments . nauha 64 , ei. 4 , 4. kesäkuuta 1998, ISSN 0034-6748 , s. 983 , doi : 10.1063 / 1.1144101 ( scitation.org [käytetty 11. joulukuuta 2020]).