Hemijski generator kiseonika
Hemijski generator kiseonika je uređaj koji oslobađa kiseonik putem hemijske reakcije. Izvor kiseonika je obično neorganski superoksid,[1] hlorat ili perhlorat. Ozonidi su takođe obećavajuća grupa izvora kiseonika. Generatori se obično pale udarnom iglom, a hemijska reakcija je obično egzotermna, što generator čini potencijalnom opasnošću od požara. Kalijum superoksid je korišćen kao izvor kiseonika u ranim misijama posade sovjetskog svemirskog programa, u podmornicama za upotrebu u vanrednim situacijama, u vatrogasnoj opremi i za spasavanje iz rudnika.
U komercijalnim avionima
[уреди | уреди извор]
Komercijalni avioni obezbeđuju kiseonik za hitne slučajeve putnicima kako bi ih zaštitili u slučaju gubitka pritiska u kabini. Hemijski generatori kiseonika se ne koriste za posadu u kokpitu, koja se obično snabdeva pomoću kanistera sa komprimovanim kiseonikom, poznatih i kao boce sa kiseonikom. U uskotrupnim avionima, za svaki red sedišta postoje maske za kiseonik iznad glave i generatori kiseonika. U nekim širokotrupnim avionima, kao što su DC-10 i IL-96, kanisteri i maske za kiseonik su montirani u gornjem delu naslona sedišta, pošto je plafon previsoko iznad putnika. Ako dođe do dekompresije, paneli se otvaraju automatskim presostatom ili ručnim prekidačem, i maske se oslobađaju. Kada su putnici povuku masku, time se uklanjaju pričvrsne igle i pokreće proizvodnja kiseonika.
Jezgro oksidatora je natrijum hlorat (NaClO3), koji je pomešan sa manje od 5 procenata barijum peroksida (BaO2)) i manje od 1 procenta kalijum perhlorata (KClO4). Eksplozivi u udarnoj kapici su eksplozivna smeša olovnog stifnata i tetrazena. Hemijska reakcija je egzotermna i spoljašnja temperatura kanistera će dostići 260 °C (500 °F). On će proizvoditi kiseonik 12 do 22 minuta.[2][3] Generator sa dve maske je približno 63 mm (2,5 in) u prečniku i 223 mm (8,8 in) u dužini. Generator sa tri maske je približno 70 mm (2,8 in) u prečniku i 250 mm (9,8 in) u dužini.
Dana 11. maja 1996, slučajno aktiviranje nepropisno isporučenih generatora sa isteklim rokom trajanja, greškom označenih kao prazni, izazvalo je pad leta 592 ValuJet erlajnsa, pri čemu su poginuli svi u avionu.[4] ATA DC-10, let 131, takođe je uništen dok je bio parkiran na aerodromu O'Hara, 10. avgusta 1986. Uzrok je bilo slučajno aktiviranje kanistera kiseonika koji se nalazio u zadnjem delu slomljenog sedišta DC-10, transportovanog u tovarnom delu na putu za stanicu za popravku. Nije bilo poginulih i povređenih, jer u avionu nije bilo putnika kada je izbio požar.[5][6]
Kiseonična sveća
[уреди | уреди извор]Hloratna sveća ili kiseonična sveća je cilindrični hemijski generator kiseonika koji sadrži mešavinu natrijum hlorata i gvožđenog praha, koji kada se zapali na oko600 °C (1.112 °F), stvarajući natrijum hlorid, gvožđe oksid i deluje sa fiksnom stopom od oko 6,5 ljudskih-sati kiseonika po kilogramu smeše. Smeša ima neograničen rok trajanja ako se pravilno skladišti: sveće su čuvane 20 godina bez smanjenog izlaza kiseonika. Termičkom razgradnjom se oslobađa kiseonik. Zapaljeno gvožđe obezbeđuje toplotu. Sveća mora biti umotana u toplotnu izolaciju da bi se održala reakciona temperatura i zaštitila okolna oprema. Ključna reakcija je:[7]
- 2 NaClO3 → 2 NaCl + 3 O2
Kalijum i litijum hlorat, kao i natrijum, kalijum i litijum perhlorati se takođe mogu koristiti u kiseoničim svećama.
Eksplozija koju je izazvala jedna od ovih sveća ubila je dva mornara Kraljevske mornarice na HMS Tajreles (S88), podmornici na nuklearni pogon, ispod Arktika 21. marta 2007.[8] Sveća je postala kontaminirana hidrauličnim uljem, zbog čega je smeša eksplodirala, umesto da izgori.[9]{
U Vika generatoru kiseonika koji se koristi na nekim svemirskim brodovima, litijum perhlorat je izvor kiseonika. Na 400 °C oslobađa 60% svoje težine kao kiseonik:[10]
- LiClO4 → LiCl + 2 O2
Reference
[уреди | уреди извор]- ^ Hayyan, Maan; Hashim, Mohd Ali; Alnashef, Inas M. (2016). „Superoxide Ion: Generation and Chemical Implications”. Chemical Reviews. 116 (5): 3029—3085. PMID 26875845. doi:10.1021/acs.chemrev.5b00407.
- ^ Yunchang Zhang; Girish Kshirsagar; James C. Cannon (1993). „Functions of Barium Peroxide in Sodium Chlorate Chemical Oxygen”. Ind. Eng. Chem. Res. 32 (5): 966—969. doi:10.1021/ie00017a028.
- ^ William H. Schechter; R. R. Miller; Robert M. Bovard; C. B. Jackson; John R. Pappenheimer (1950). „Chlorate Candles as a Source of Oxygen”. Industrial & Engineering Chemistry. 42 (11): 2348—2353. doi:10.1021/ie50491a045.
- ^ „Fire in the Hold”. Mayday. Сезона 12. Епизода 2. 10. 8. 2012.
- ^ „OT McDonnell Douglas DC-10-40 N184AT”. Aviation Safety Network. Архивирано из оригинала 21. 6. 2024. г.
- ^ Airliners.net, Photograph, Dave Campbell
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (II изд.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
- ^ Johnson, C. W. „Degraded Modes and the 'Culture of Coping' in Military Operations: An Analysis of a Fatal Incident on-board HMS Tireless on 20/21 March 2007” (PDF).
- ^ Page, Lewis (22. 3. 2007). „'Oxygen candle' caused explosion”. The Register. Приступљено 2013-09-04.
- ^ M. M. Markowitz; D. A. Boryta; Harvey Stewart Jr. (1964). „Lithium Perchlorate Oxygen Candle. Pyrochemical Source of Pure Oxygen”. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 3 (4): 321—330. doi:10.1021/i360012a016.