Herstellung von flüssigem Sauerstoff (LOX)

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Jürgen Krause
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1 Illumina-Chemie.de - Artikel Organik / Anorganik Herstellung von flüssigem Sauerstoff (LOX) Geräte: Kühlfalle mit Teflonhahn und Schliff-Anschlüssen, Dewar-Gefäß, Dreiwegehahn, Luftballon, Schläuche (Silikon), Druckminderer geeignet für Sauerstoff, Stativmaterial, Schliffklemmen Chemikalien: Stickstoff flüssig Sauerstoff (F+, O) flüssiger Sauerstoff (O) Hinweise: - Vorsichtsmaßregeln beim Umgang mit tiefkalten Flüssigkeiten beachten. - Dewar-Gefäße reagieren wegen dem Vakuum auf Schlageinwirkungen sehr empfindlich - In einer Umgebung mit höherem Sauerstoffanteil brennt vieles was normalerweise nur schwer entflammbar ist. - Vorsichtsmaßregeln beim Umgang mit komprimierten Gasen beachten - Vorsichtsmaßregeln beim Umgang mit Sauerstoff beachten Aufbau: Der Druckminderer wird an der Sauerstoffflasche (5 Liter, 200 bar Fülldruck) befestigt und an diesem mittels eines Silikonschlauches und Schliffadapters (Teflonhülse und Schliffklemme ohne Schlifffett) die Kühlfalle angeschlossen. Der Dreiwegehahn wird ebenfalls über einen weiteren Adapter mit dem anderen Stutzen der Artikel im Web: Kühlfalle verbunden. An den Dreiwegehahn wird noch ein Luftballon, als Gas-Reservoir befestigt. 1 von 8

2 Durchführung: Zuerst wird die Apparatur mit reinem Sauerstoff gespült, um vorhandene Luft und Feuchtigkeit zu verdrängen. Nun stelle man den Dreiwegehahn so, dass ein geschlossenes System entsteht, wobei der Luftballon nun als Druckausgleicher und Sauerstoff-Reservoir dient. Wird nun flüssiger Stickstoff in die Kühlfalle gegeben kondensiert der gasförmige Sauerstoff und sammelt sich als leicht bläuliche Flüssigkeit in der Kühlfalle an. Durch Regeln des Gasflusses kann die Kondensation des flüssigen Sauerstoffs weiter geführt werden, wobei man durch den Füllstand des Ballons sehr leicht erkennen kann, wie man regeln muss. Innerhalb sehr kurzer Zeit wurden ca. 120 ml flüssiger Sauerstoff erhalten, was bei der 5 Liter Gasflasche mit 200 bar Druck zu einem Druckverlust von ca. 50 bar geführt hat. Allerdings führt die Kondensation des Sauerstoffe, wenn man nicht aufpasst zu einem Vakuum in der Apparatur, öffnet man dann das Teflonventil unten an der Kühlfalle, wird automatisch Luft in die Kühlfalle gezogen, was zu den Flocken (Eis) im LOX führte, was auf den Bildern sieht. Entsorgung: Sowohl der flüssige Stickstoff als auch Sauerstoff stellen keine Gefahr dar und können, sofern gute Ventilation bzw. Belüftung vorhanden durch Stehenlassen und der damit verbunden Erwärmung auf RT entsorgt werden. Erklärung: Die Siedetemperatur von flüssigem Stickstoff liegt bei 195,79 C, während flüssiger Sauerstoff bei 182,9 C siedet. Der Temperaturunterschied von 12,89 C reicht aus um den Sauerstoff zu verflüssigen. Bilder: 2 von 8

3 Kompletter Aufbau Aufbau-Details 3 von 8

4 Spülung mit Sauerstoff Füllung des Sauerstoff-Reservoirs 4 von 8

5 Füllung der Kühlfalle mit fl. Stickstoff Regulation des Sauerstoffstromes, so dass sich der Ballon wieder füllt. 5 von 8

6 Entnahme des fl. Sauerstoffs Produkt Aufsicht 6 von 8

7 Produkt Durchsicht: ca. 120 ml blass-blaues LOX Druckverbrauch 7 von 8

8 Test auf flüssig Sauerstoff, mit einer getränkten Zigarette... Anmerkungen bzw. Verbesserung: Zu dem Anschluss der Sauerstoffflasche mittels eines Y-Verbindungsstückes eine Stickstoffflasche mit anschließen, so dass die Vakuumphasen verhindert werden können und bei der Entnahme ein leichter Stickstoffüberdruck ein eindringen von Luft und -feuchtigkeit verhindert. Nachteil: Der Stickstoff muss auch herunter gekühlt werden. 8 von 8

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