ദ്രവ ഓക്സിജൻ

എയറോസ്പേസ്, അന്തർവാഹിനി, വാതക വ്യവസായങ്ങളിൽ അല്ലെങ്കിൽ മെഡിക്കൽ (സിലിണ്ടറിൽ സൂക്ഷിക്കാൻ മാത്രമാണ് ദ്രവരൂപം) ഉപയോഗത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓക്സിജന്റെ ദ്രാവക രൂപമാണ് ദ്രവ ഓക്സിജൻ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഇതിന്റെ പൊതു ഉപയോഗത്തിലുള്ള ഇംഗ്ലീഷ് പേര് ആണ് ലിക്വിഡ് ഓക്സിജൻ (LOx, LOX, LOXygen അല്ലെങ്കിൽ Lox എന്നിങ്ങനെ ചുരുക്കി വിളിക്കുന്നു). 1926-ൽ റോബർട്ട് എച്ച്. ഗോഡാർഡ് കണ്ടു പിടിച്ച ഇത്^[1] ആദ്യത്തെ ദ്രാവക-ഇന്ധന റോക്കറ്റിൽ ഓക്സിഡൈസറായി ഉപയോഗിച്ചു, ഈ പ്രയോഗം ഇന്നും തുടരുന്നു.

ഒരു ബീക്കറിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ദ്രവ ഓക്സിജൻ (ഇളം സിയാൻ ദ്രാവകം).

ശക്തമായ കാന്തത്തിലേക്ക് ഒരു ബീക്കറിൽ നിന്ന് ദ്രവ ഓക്സിജൻ ഒഴിക്കുമ്പോൾ, ഓക്സിജൻ അതിന്റെ പാരാമാഗ്നെറ്റിസം കാരണം കാന്തധ്രുവങ്ങൾക്കിടയിൽ താൽക്കാലികമായി തങ്ങിനിൽക്കുന്നു.

ഓക്സിജന്റെ ദ്രവീകരണം വലിയ അളവിൽ സംഭരണവും എളുപ്പത്തിൽ കൊണ്ടുപോകുന്നതും സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ

ദ്രവ ഓക്സിജൻ ഇളം സിയാൻ നിറമുള്ള ശക്തമായ പാരാമാഗ്നറ്റിക് പദാർഥം ആണ്.^[2] 1.141 kg/L (1.141 g/ml) ഡെൻസിറ്റി ഉള്ള ദ്രവ ഓക്സിജൻ ദ്രാവക ജലത്തേക്കാൾ അല്പം സാന്ദ്രതയുള്ളതാണ്. ഇതിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയന്റ് 54.36 K (218.79 °C) യും, തിളനില 90.19 K (−182.96 °C; −297.33 °F) യും ആണ്. ദ്രവ ഓക്സിജന്റെ എക്സ്പാൻഷൻ അനുപാതം 1:861 ആയതിനാൽ, ഇത് ശ്വസന ഓക്സിജനുള്ള ഒരു സ്രോതസ്സായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.^[3][4]

ഇതിന്റെ ക്രയോജനിക് സ്വഭാവം കാരണം, ദ്രാവക ഓക്സിജൻ അത് സ്പർശിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ അങ്ങേയറ്റം പൊട്ടുന്നതാക്കാൻ കാരണമാകും. ദ്രവ ഓക്സിജൻ വളരെ ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റാണ്. ജൈവവസ്തുക്കൾ ദ്രവ ഓക്സിജനിൽ വേഗത്തിലും ഊർജ്ജസ്വലതയിലും കത്തും. കൂടാതെ, ദ്രാവക ഓക്സിജൻ കുതിർക്കുകയാണെങ്കിൽ, കൽക്കരി ബ്രിക്കറ്റുകൾ, കാർബൺ ബ്ലാക്ക് മുതലായ ചില വസ്തുക്കൾ തീപ്പൊരികൾ പതിച്ചാൽ പ്രവചനാതീതമായി പൊട്ടിത്തെറിച്ചേക്കാം. അസ്ഫാൽറ്റ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള പെട്രോകെമിക്കലുകളും പലപ്പോഴും ഈ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.^[5]

ദ്രവ ഓക്സിജന്റെ സാധാരണ മർദ്ദത്തിലെ സർഫസ് ടെൻഷൻ 13.2 ഡൈൻ/സെന്റിമീറ്ററാണ്.^[6]

ഉപയോഗങ്ങൾ

അഫ്ഗാനിസ്ഥാനിലെ ബാഗ്രാം എയർഫീൽഡിൽ ലോക്ക്ഹീഡ് മാർട്ടിൻ സി-130 ജെ സൂപ്പർ ഹെർക്കുലീസ് വിമാനത്തിലേക്ക് ദ്രവ ഓക്സിജൻ കൈമാറുന്ന യുഎസ് എയർഫോഴ്സ് ടെക്നീഷ്യൻ.

വാണിജ്യ വ്യവസായങ്ങളിൽ , ദ്രവ ഓക്സിജനെ ഒരു വ്യാവസായിക വാതകമായി (ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഗ്യാസ്) തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് വ്യാവസായിക, മെഡിക്കൽ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. വായുവിൽ സ്വാഭാവികമായി കാണപ്പെടുന്ന ഓക്സിജനിൽ നിന്ന്, ഒരു ക്രയോജനിക് എയർ സെപ്പറേഷൻ പ്ലാന്റിലെ ഫ്രാക്ഷണൽ ഡിസ്റ്റിലേഷൻ വഴി ദ്രവ ഓക്സിജൻ ലഭിക്കുന്നു.

ഓക്സിഡൈസർ എന്ന നിലയിലും ആശുപത്രികളിലും ഉയർന്ന ഉയരത്തിലുള്ള വിമാനങ്ങളിലും ശ്വസിക്കുന്നതിനുള്ള വാതക ഓക്സിജന്റെ സ്രോതസ് ആയി ഉപയോഗിക്കാനുമുള്ള ദ്രവ ഓക്സിജന്റെ തന്ത്രപരമായ പ്രാധാന്യം വ്യോമസേന വളരെക്കാലം മുൻപ് തന്നെ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. 1985 ൽ അമേരിക്കൻ വ്യോമസേന യുഎസ്എഎഫ് എല്ലാ പ്രധാന ഉപഭോഗ കേന്ദ്രങ്ങളിലും സ്വന്തമായി ഓക്സിജൻ ഉൽപാദന സൌകര്യങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനുള്ള ഒരു പരിപാടി ആരംഭിച്ചു.^[7][8]

റോക്കറ്റ് പ്രൊപ്പല്ലന്റായി

കേപ് കാനവെറലിലെ സ്പേസ് എക്സിന്റെ ലിക്വിഡ് ഓക്സിജൻ ബോൾ

ബഹിരാകാശ റോക്കറ്റ് പ്രൊപ്പല്ലന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏറ്റവും സാധാരണമായ ക്രയോജനിക് ലിക്വിഡ് ഓക്സിഡൈസർ പ്രൊപ്പല്ലന്റാണ് ദ്രവ ഓക്സിജൻ. ഇത് സാധാരണയായി ദ്രവ ഹൈഡ്രജൻ, മണ്ണെണ്ണ അല്ലെങ്കിൽ മീഥെയ്ൻ എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ദ്രാവക ഇന്ധനമുള്ള ആദ്യത്തെ റോക്കറ്റിൽ ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിച്ചത് ദ്രവ ഓക്സിജൻ ആയിരുന്നു. രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധത്തിലെ വി-2 മിസൈൽ, എ-സ്റ്റോഫ്, സൌർസ്റ്റോഫ് എന്നീ പേരുകളിൽ ദ്രവ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിച്ചു. 1950-കളിൽ ശീതയുദ്ധകാലത്ത് അമേരിക്കയുടെ റെഡ്സ്റ്റോൺ, അറ്റ്ലസ് റോക്കറ്റുകളും സോവിയറ്റ് ആർ-7 സെമിയോർക്ക ദ്രവ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട്, 1960കളിലും 1970കളിലും അപ്പോളോ സാറ്റേൺ റോക്കറ്റുകളും സ്പേസ് ഷട്ടിൽ പ്രധാന എഞ്ചിനുകളും ദ്രവ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിച്ചു.

2020ൽ താഴെ പറയുന്നവ ഉൾപ്പടെ പല റോക്കറ്റുകളും ദ്രവ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.

• ചൈനീസ് ബഹിരാകാശ പരിപാടിയുടെ ഭാഗമായ ലോംഗ് മാർച്ച് 5, അതിനെ തുടര്ന്ന് വന്ന ലോംഗ് മാർച്ച് 6, ലോംഗ് മാർച്ച് 7 എന്നിവ
• ഇന്ത്യൻ ബഹിരാകാശ ഗവേഷണ സംഘടനയുടെ ജിഎസ്എൽവി
• ജാക്സ (ജപ്പാൻ)- H-IIA, H3 എന്നിവ
• റോസ്കോസ്മോസ് (റഷ്യ)- സോയൂസ്-2, അംഗാര (വികസിപ്പിച്ചുവരുന്നു)
• യൂറോപ്യൻ ബഹിരാകാശ ഏജൻസിയുടെ ഏരിയൻ 5, ഏരിയൻ 6 (വികസിപ്പിച്ചുവരുന്നു)
• കൊറിയ എയ്റോസ്പേസ് റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് (ദക്ഷിണ കൊറിയ): KSLV-1 ഉം KSLV II യും, കെഎസ്എൽവി-II യും
• യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്
  • സ്പേസ് എക്സ് ഫാൽക്കൺ 9, ഫാൽക്കൻ ഹെവി, <i id="mwpg">സ്റ്റാർഷിപ്പ്</i> (വികസിപ്പിച്ചുവരുന്നു) ^[9]
  • യുണൈറ്റഡ് ലോഞ്ച് അലയൻസ് അറ്റ്ലസ് V, ഡെൽറ്റ IV, ഡെൽറ്റാ IV ഹെവി, വൾക്കൻ (വികസിപ്പിച്ചുവരുന്നു)
  • നോർത്രോപ്പ് ഗ്രമ്മൻ- ആൻറേഴ്സ് 230 +
  • ബ്ലൂ ഒറിജിൻ- ന്യൂ ഷെപ്പേർഡ്, ന്യൂ ഗ്ലെൻ (വികസിപ്പിച്ചുവരുന്നു)
  • റോക്കറ്റ് ലാബ് ഇലക്ട്രോൺ
  • ഫയർഫ്ലൈ എയ്റോസ്പേസ്- ഫയർഫ്ലൈ ആൽഫ
  • വിർജിൻ ഓർബിറ്റ്- ലോഞ്ചർ വൺ

മെഡിക്കൽ ഉപയോഗം

മെഡിക്കൽ ഉപയോഗത്തിനുള്ള ദ്രവ ഓക്സിജൻ ലിക്വിഡ് മെഡിക്കൽ ഓക്സിജൻ (എൽഎംഒ) എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. എൽഎംഒ എന്നത് ഇത് മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ മാത്രമാണ്.^[10] ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിക്വിഡ് ഓക്സിജൻ തെറാപ്പി, ഉയർന്ന അളവിൽ ഓക്സിജൻ ആവശ്യമുള്ള രോഗികൾക്ക് മിക്കപ്പോഴും നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു.^[11] ഇതിനായി പല പ്രധാന ആശുപത്രികളിലും ലിക്വിഡ് ഓക്‌സിജൻ ടാങ്കുകളും ബെഡ്‌സൈഡ് ഡെലിവറി സംവിധാനവുമുണ്ട്.^[12]

ചരിത്രം

• 1845 ആയപ്പോഴേക്കും മൈക്കൽ ഫാരഡെ അന്ന് അറിയപ്പെട്ടിരുന്ന മിക്ക വാതകങ്ങളും ദ്രവീകരിപ്പിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ദ്രവീകരണത്തിനുള്ള എല്ലാ ശ്രമങ്ങളെയും ആറ് വാതകങ്ങൾ പ്രതിരോധിച്ചു, അക്കാലത്ത് അവ "പെർമനന്റ് ഗ്യാസസ്" എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്നു.^[13] ഓക്സിജൻ, ഹൈഡ്രജൻ, നൈട്രജൻ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്, മീഥെയ്ൻ, നൈട്രിക് ഓക്സൈഡ് എന്നിവയായിരുന്നു അവ.
• 1877ൽ ഫ്രാൻസിലെ ലൂയി പോൾ കെയ്ലെറ്ററ്റും സ്വിറ്റ്സർലൻഡിലെ റൌൾ പിക്ടറ്റും വായുവിന്റെ ആദ്യ ദ്രാവക തുള്ളികൾ ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചു.
• 1883-ൽ പോളിഷ് പ്രൊഫസർമാരായ സിഗ്മണ്ട് വ്രോബ്ലെവ്സ്കി കരോൾ ഓൾസെവ്സ്കി അളക്കാവുന്ന അളവിൽ ദ്രാവക ഓക്സിജൻ നിർമ്മിച്ചു.

ഇതും കാണുക

• ഓക്സിജൻ സംഭരണം
• വ്യാവസായിക വാതകം
• ക്രൈയോജെനിക്സ്
• ദ്രാവക ഹൈഡ്രജൻ
• ദ്രാവക ഹീലിയം
• ദ്രാവക നൈട്രജൻ
• സ്റ്റാഫുകളുടെ പട്ടിക
• നാറ്റെറർ കംപ്രസ്സർ
• റോക്കറ്റ് ഇന്ധനം
• ഖര ഓക്സിജൻ
• ടെട്രാഓക്സിജൻ