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

Dijagram sistema hemijskog generatora kiseonika

Hemijski generator kiseonika, pogled na isečak

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

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