Как и для чего сжижают газы?
Быстрая доставка сжиженного газа – необходимое условие существования многих структур современного общества. Ведь сейчас сжиженный газ применяется практически повсеместно. Жидкий кислород используется в медицинских целях для преобразования обратно в газ и последующего использования при поддержании жизни в пациентах, имеющих проблемы с дыханием. Жидкий азот, также как и аммиак, благодаря своей низкой температуре, применяется для охлаждения и заморозки различных веществ, в том числе и в медицине. Хлор применяется при обеззараживании воды, санитарной обработки, и отбеливания. Во время Первой мировой войны хлор был впервые применен в качестве химического оружия. Сжиженный водород применяется в качестве ракетного топлива. И подобных примеров еще великое множество.
Так как и для чего сжижают газы?
Любой газ можно превратить в жидкость. Самым первым сжиженным газом стал аммиак в 1779 году. Некоторые газы требуют повышенного давления для сжижения, но большинство сжижаются при понижении температуры при атмосферном давлении. Именно поэтому к концу 19 века из известных на то время газов 6 из них сжать так и не могли, и поэтому отнесли их к постоянным газам. А проблема была в том, что в то время физики еще не могли получить достаточно низкую температуру, чтобы охладить эти газы ниже критической температуры. Деление веществ на жидкости и газы вообще зависит от условий, в которых они находятся. Просто вещества, которые мы считаем газами, имеют низкую критическую температуру, и при комнатной температуре быть жидкостью не могут, в то время как у жидкостей эта температура гораздо выше.
В сжатом состоянии газы занимают гораздо меньший объем
Разумеется, что в сжатом состоянии газы занимают гораздо меньший объем, чем при обычных условиях, что очень выгодно при их транспортировке. Именно в таком виде транспортируется природный газ. До сих пор самым быстрым способом его передачи являются трубопроводы. Но их эксплуатация, строительство и ремонт требуют огромных затрат, кроме того, газ нужно время от времени охлаждать, и поддерживать давление в трубопроводе. Поэтому самым выгодным этот способ является только при передаче газа на небольшие расстояния. Гораздо более выгодно при передаче газа на большие расстояния пользоваться специальным транспортом, где газ перевозится в сжиженном виде. Для этого строятся специальные газовые станции, где сжатый газ, доставленный по трубопроводу, сжижается, и при низких температурах порядка -1500 градусов закачивается в емкости для перевозки. Основные расходы при этом приходятся н погрузочно-разгрузочные работы, а не на перевозку. Да и хранение сжиженного газа безопаснее, нежели сжатого. В свете этих факторов можно предположить, что доля газа, перевозимого в сжиженном виде, в ближайшее время будет расти, в сравнении со сжатым газом.
Также сжиженные газы используются в физике при изучении фундаментальных свойств молекул, их взаимодействия. За сжижение гелия в 1913г. голландский ученый Камерлинг-Оннес Хейке получил Нобелевскую премию. А за открытие сверхтекучести гелия в 1978г. ее получил советский ученый П.Л. Капица.