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ària lìquida

miscela liquida che si ottiene per condensazione dell'aria. Raffreddando l'aria a una temperatura di –194,4 ºC alla pressione di 1 atm i due suoi costituenti principali (azoto e ossigeno) passano entrambi allo stato liquido: si ottiene così la liquefazione dell'aria, sotto forma di un liquido di colore azzurro (dovuto all'ossigeno liquido, mentre l'azoto liquido è incolore), molto mobile. La liquefazione dell'aria può essere ottenuta anche a temperatura più elevata, purché inferiore a quella critica di –140,6 ºC, operando a pressione maggiore. La conservazione dell'aria liquida avviene in particolari contenitori (vasi di Dewar), costituiti da ampolle di vetro a doppia o tripla parete argentata, nei quali l'aria, mantenuta a pressione atmosferica, evapora molto lentamente, assorbendo forti quantità di calore che in buona parte compensano quelle cedute dall'ambiente per convezione attraverso il recipiente e per irraggiamento. La produzione avviene sul principio enunciato da Linde nel 1895 e basato sul fatto che l'aria compressa espandendosi si raffredda. La macchina di Linde prevede la compressione dell'aria a 100÷200 atm, senza lavoro esterno, in una tubazione e la successiva espansione con diminuzione della temperatura di ca. 10 ºC; l'aria raffreddata lambisce poi dall'esterno l'aria compressa in arrivo preraffreddandola. Per successive compressioni ed espansioni l'aria giunge a –194,4 ºC, temperatura alla quale liquefà. Una variante a tale processo è la macchina di Claude che si differenzia da quella di Linde perché l'aria espandendosi compie un lavoro su un pistone, utilizzato in parte per la compressione dell'aria. L'aria per tali processi deve essere preventivamente depurata dalle particelle in sospensione, per non inquinare il prodotto finale, dall'umidità atmosferica e dall'anidride carbonica, perché queste ultime due, solidificando rispettivamente a 0 ºC e a –78 ºC, ostruirebbero i condotti. L'aria liquida è impiegata direttamente solo per la refrigerazione di corpi a temperature molto basse e in miscela con carbone vegetale come esplosivo da miniera (ossiliquite), ma essa è prodotta industrialmente soprattutto come fonte di azoto, ossigeno e di diversi gas nobili. La separazione avviene in colonne a piatti dove sono contemporanee le fasi di compressione, espansione e frazionamento dell'aria. Le apparecchiature, sempre di Linde e Claude, permettono la separazione immediata dell'ossigeno dall'azoto; in seguito si possono ricavare l'argo, che si trova concentrato nell'ossigeno, per distillazione frazionata dello stesso, il neo e l'elio che si trovano concentrati nella parte non liquefacibile dell'aria.

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