Havadan Azot ve Oksijen Eldesi

Sıvı azot ve oksijen gazının sağlık sektörü ve sanayide geniş bir kullanım alanı vardır.

Havanın %78’i azot, %21’i ise oksijendir. N₂ ve O₂ eldesi için yapılacak işlemler şunlardır:

* Hava yüksek basınçta (40 atm) sıkıştırılır.

* Sıkıştırılan havadan CO₂ ve H₂O’nun katı hâlde ayrılması için sıcaklık yaklaşık —200 ^oC’ye getirilir.

* Daha sonra ayrımsal damıtma uygulanır.
Kaynama noktası düşük olan N₂ (-196 ^oC) önce ayrılır. Bu sıcaklıkta oksijen sıvı hâlde bulunduğundan (O₂‘nin kaynama noktası —183 ^oC) oksijen sıvı olarak ayrılır.

Oksijen; çelik üretiminde, hastanelerde, maddelerin mikroplardan arıtılmasında, kaynakçılıkta kullanılır.

Çözümlü Sorular

1. Havanın sıvılaştırılarak bileşenlerine ayrılması işlemine ne ad verilir?

Çözüm:
Havanın bileşenlerine ayrılması işlemi “kriyojenik hava ayırma” veya “fraksiyonlu destilasyon” olarak adlandırılır.
Cevap: Kriyojenik hava ayırma (Fraksiyonlu destilasyon)

———————————————————————————

2. Havanın sıvılaştırılması işleminde sıcaklık kaç °C’nin altına düşürülmelidir?

Çözüm:
Havanın sıvılaşması için sıcaklık -196°C (azotun kaynama noktası) altına düşürülmelidir.
Cevap: -196°C

———————————————————————————

3. Fraksiyonlu destilasyon işleminde hangi gaz önce ayrışır ve neden?

Çözüm:
Kaynama noktası daha düşük olan azot (-196°C) önce ayrışır, çünkü oksijenin kaynama noktası (-183°C) daha yüksektir.
Cevap: Azot, daha düşük kaynama noktasına sahip olduğu için

———————————————————————————

4. Endüstride elde edilen azot gazının başlıca kullanım alanları nelerdir?

Çözüm:

1. Ambalajlamada oksijensiz ortam sağlamak

2. Elektronik bileşenlerin üretimi

3. Kimyasal depolama

4. Tıbbi uygulamalar
   Cevap: Ambalaj, elektronik, kimya endüstrisi ve tıp alanlarında

———————————————————————————

5. Solunum cihazlarında kullanılan saf oksijen nasıl elde edilir?

Çözüm:

1. Havanın sıvılaştırılması

2. Fraksiyonlu destilasyon ile oksijenin ayrıştırılması

3. Ayrışan oksijenin saflaştırılması
   Cevap: Havanın fraksiyonlu destilasyonu ile elde edilir ve saflaştırılır

———————————————————————————

6. Hava ayırma ünitelerinde hangi fiziksel özelliklerden yararlanılır?

Çözüm:

1. Gazların kaynama noktaları farkı

2. Yoğunluk farkları

3. Molekül boyutları
   Cevap: Kaynama noktaları, yoğunluk ve molekül boyutu farkları