Oksijen gazı yanma için gerekli gazdır. Başka bir deyişle oksijen olmadan yanma olmaz. Uzayda oksijen gazı olmadığından uzay araçları, roketlerindeki yakıtı yakmak için tüpler içinde sıvılaştırılmış oksijen taşır. Oksijen neden sıvılaştırılarak taşınır? Sıvılaştırma işlemi nasıl yapılıyor olabilir? Oksijenin kaynama sıcaklığı -183°C olduğuna göre oksijen, tüp içinde sıvı hâlde nasıl kalabilmektedir?
Oksijen, sıvılaştırılarak taşınmasının birkaç nedeni vardır:
-
Sıvı oksijen, gaz haline göre daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle, aynı hacimde daha fazla oksijen taşınabilir. Bu da uzay araçlarının itki gücünü ve uçuş süresini arttırır.
-
Sıvı oksijen, gaz haline göre daha düşük bir basınca ihtiyaç duyar. Bu nedenle, tüplerin daha hafif ve daha az maliyetli olması sağlanabilir.
-
Sıvı oksijen, yanıcı yakıtlarla daha iyi karışır ve daha verimli bir yanma sağlar.
Sıvılaştırma işlemi, havadaki oksijeni ayrıştırarak ve soğutarak yapılır. Bu işlem şu şekilde gerçekleşir:
-
Hava, filtrelerden geçirilerek toz ve nemden arındırılır.
-
Hava, kompresörler yardımıyla yüksek basınca getirilir.
-
Hava, ısı değiştiricilerde soğutularak sıcaklığı -200°C’ye kadar düşürülür.
-
Soğutulan hava, ayrıştırma kolonunda azot, oksijen ve argon gibi bileşenlerine ayrılır.
-
Oksijen, kaynama noktasına kadar soğutularak sıvı hale getirilir. Oksijenin kaynama noktası -183°C’dir.
-
Sıvı oksijen, yalıtımlı tüplere doldurulur ve depolanır veya taşınır.
Oksijenin tüp içinde sıvı halde kalabilmesi için, tüpün yalıtımının iyi olması ve sıcaklığın kaynama noktasının altında tutulması gerekir. Aksi takdirde, sıcaklık arttıkça sıvı oksijen buharlaşmaya başlar ve basınç artar. Bu durumda, tüpün üzerindeki bir valf açılır ve fazla basınç dışarı atılır. Bu nedenle, sıvı oksijen tüpleri sürekli olarak soğutulmalı veya kullanılmalıdır.
