Kandungan
Udara terdiri daripada 80 persen nitrogen dan 20 persen oksigen dan titik didih kedua-dua elemen adalah berbeza: titik didih untuk oksigen adalah -183 darjah Celsius dan bagi nitrogen berada dalam lingkungan -196 darjah Celsius. Sifat fizikal ini, yang mengandungi titik didih yang berbeza, digunakan untuk memisahkannya. Pada dasarnya udara disejukkan ke titik di mana oksigen menjadi cair. Oksigen cecair mudah dipisahkan dari sisa gas dan selebihnya disejukkan semula untuk menghasilkan nitrogen cair.
Proses Linde
Proses Linde menggunakan kesan Joule-Thomson untuk mencairkan nitrogen dan oksigen dari udara, dan anda akan dapat melihatnya di rumah anda semasa melepaskan kandungan tin semburan. Anda akan menyedari bahawa semasa gas keluar dari tin, ia akan menyejuk. Proses Linde menggunakan kesan Joule-Thomson secara berterusan (memampatkan dan mengembang udara berulang kali), yang akhirnya menyebabkan udara mencapai titik didihnya, menjadi cair dan terpisah dari gas lain. Penjelasan termodinamik untuk ini adalah bahawa, ketika gas mengembang, molekul memperoleh tenaga berpotensi dan kehilangan tenaga kinetik - penurunan tenaga kinetik bermaksud bahawa molekul akan bergerak lebih perlahan dan mempunyai sedikit perlanggaran dan, oleh itu, suhu adalah lebih kecil. Selepas penurunan ini, penting agar sistem diasingkan agar tidak bertukar haba dengan persekitarannya.
Bukan hanya nitrogen dan oksigen
Udara juga mengandungi argon dan gas mulia lain dalam jumlah yang lebih kecil, seperti neon, helium, krypton dan xenon, perlu diketahui bahawa syarikat yang menjual oksigen dan nitrogen cair juga menjual argon. Udara, tentu saja, juga mengandungi karbon dioksida dan hidrogen, tetapi ia diperoleh oleh proses industri lain.
