Почему азот, а не углекислый газ используется в критических применениях шин?

14

В критических случаях шины накачивают, используя чистый азот ( ссылка ).

Но углекислый газ (CO2) - это более крупная молекула (она будет вытекать медленнее из шины), а также инертная (не окисляет обод и не сгорает в случае аварии). ( ссылка )

Кроме того, из закона идеального газа давление пропорционально плотности, индивидуальной газовой постоянной и температуре. Предполагая постоянный объем (то есть P ∝ R * T), любое изменение температуры «усиливается» отдельной газовой постоянной. А газовая постоянная в пользу СО2 R(CO2) < R(O2) < R(N2). ( ссылка ) Таким образом, СО2, по-видимому, обеспечивает лучшую стабильность давления при колебаниях температуры.

Кроме того, хранение CO2 дешевле, чем хранение азота.

Так почему шины накачиваются азотом, а не CO2?

tires wheels pressure бенгальский огонь
источник
2
Я думаю, что слышал о картриджах CO2, используемых для велосипедных шин, хотя они теряют давление довольно быстро. Я сомневаюсь в правильности малых молекул, просачивающихся через теорию шин. Я бы сказал, что основными преимуществами азота над воздухом являются стабильность давления в более широком диапазоне температур и отсутствие коррозионных свойств.
Понятия не имею, что я делаю
Если давление пропорционально плотности, как вы предлагаете, то либо водородные баллоны не являются плавучими (потому что они имеют ту же плотность, что и окружающий воздух), либо они разрушаются (потому что давление ниже, чем у окружающего воздуха). Наблюдение говорит об обратном.
Не только критические приложения, но и GT-R
кошка
4
«хорошо, как инертный (не окисляет обод и не сгорает в случае аварии )» - просто убедитесь, что вы не говорите магнию, что - он имеет тенденцию не соглашаться. Mg будет гореть, когда окружен твердым сухим льдом, так как он способен захватывать кислород, он может вытянуть O₂ из CO₂ - Вот пример видео: youtube.com/watch?v=2oQ_9nFe9HU
Enhzflep
Источник, который вы цитируете, предполагает, что водяной пар, присутствующий в «нормальном» воздухе, используемом для накачивания шин, является одним из важных факторов, и что также помогает большая молекула. Кроме того, я бы предположил, что ответ связан со стоимостью производства азота по сравнению с другими разумными вариантами газа.
Ду

Ответы:

15

Азот инертен и не влияет на резину или стальной обод. Двуокись углерода обладает высокой реакционной способностью и воздействует на оба каучука, вызывая набухание в резине. Это также может привести к коррозии железных дисков (в частности, углеродистой стали).

Редактировать: Когда CO2 смешивается с влагой, становится карболовая кислота, которая вызывает коррозию. Все зависит от концентрации. Это похоже на сравнение уксусной кислоты, обычно называемой уксусом. На 3% вы можете положить на картофель фри. При промышленной прочности 97% он не только быстро разложит картофель, но и человеческую плоть до самой кости. Что касается воздействия CO2 на резину, я привел источник в отрасли (Air Liquide), компанию, которая специализируется на сжатых газах.

В случае автомобильных шин использование CO2, вероятно, приведет к катастрофическому отказу. Мой опыт работы с азотом заключается в том, что я заметил, что он намного тише во время вождения и меньше перепадов давления, когда температура меняется от сезона к сезону.

http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp?LanguageID=11&GasID=26

Проверьте в разделе «Совместимость материалов» под заголовком «Эластомеры» - достаточно подсветка .....

Old_Fossil
источник
1
Сильно реактивный может быть преувеличением. Это не Cl2 и т. Д.
Линдон Уайт
1
Это полностью преувеличивает. CO₂ вообще не очень реактивен, он, конечно, не разъедает углеродистую сталь. (Фактически, сталь получают восстановлением руды с помощью окиси углерода до Fe и CO₂!) Если эта статья предупреждает о набухании, то, безусловно, есть смысл в этом, и это может быть причиной того, что она не используется для автомобильных шин, но это не так, как любые резиновые компоненты сразу выходят из строя, когда вы приводите их в контакт с CO₂. На самом деле, я думаю , CO₂ является довольно широко используется для велосипедных шин; возможно, чем проще хранилище, тем хуже свойства здесь.
оставил около
4
Углекислый газ настолько реактивен, что даже используется в огнетушителях .
Дмитрий Григорьев
Азот не является инертным, возможно, не очень реагирует с материалами, но не является инертным. Было бы неплохо привести некоторые цитаты, например, почему СО2 может привести к катастрофическому отказу - какой компонент выйдет из строя, при каких условиях?
Ду
Я ожидаю, что CO2, используемый для заполнения шин, будет сухим (без водяного пара), так как это одна из главных причин не просто использования «обычного» сжатого воздуха (вода меняет состояние и разницу в объеме между жидкой водой и водой). пар приводит к изменениям давления в шинах). Это заставляет меня думать, что создание углекислоты не является причиной отказа от использования CO2 - хотя воздействие на резину вполне может быть.
Ду
12

Азот составляет около 80% воздуха - поэтому его легче утилизировать и отделить, чем меньшее количество других газов в воздухе. Т.е. процесс утилизации азота из воздуха может быть менее эффективным, чем процесс утилизации CO2 из воздуха, и все же быть экономически эффективным. Кроме того, его стабильность при более высоких температурах означает, что он ведет себя более предсказуемо, и означает, что характеристики управляемости шин стабильны.

Mauro
источник
так вы говорите, что азот для этой цели может быть отделен на месте? т.е. нет необходимости хранить его в жидком виде?
Спарклер
1
Вы можете легко создать CO2, вам не нужно восстанавливать его. Вы не можете создавать азот, но его, должно быть, легко вытащить из воздуха.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
Мауро, см. Мой обновленный вопрос относительно стабильности температуры.
Спарклер
10
Вам не нужно хранить азот или CO2 в жидкой форме, только в сжатом виде. Азот также обладает тем преимуществом, что является инертным, то есть он ни на что не реагирует. CO2 может сочетаться с другими молекулами, например вода + CO2 образует углекислоту, а это не то, что вам нужно в шине. Вероятно, достаточно маленькие количества, чтобы не иметь значения, но это только пример.
БК
2
@ dlu: азот N2 инертен при нормальной температуре.
Джошуа
1

Азот дешевле, потому что он легко доступен в воздухе, и его можно извлечь с помощью довольно компактного генератора азота . Извлечение углекислого газа из воздуха неэффективно, поэтому его необходимо производить путем сжигания топлива (такого как метан) или термического разложения известняка.

Дмитрий Григорьев
источник
0

Азот - очень предсказуемый газ. Все его поведения были тщательно проверены на протяжении многих лет. Как таковые, они могут предсказать поведение намного легче, чем смешанный газ. Кроме того, его производительность очень похожа на воздух. Если у вас не было доступа к баллону с азотом, вы все равно могли бы использовать обычный воздух и быть близки к исходным показателям.

С точки зрения безопасности азот не содержит кислорода. Если произошел несчастный случай, кислорода не будет распространяться при пожаре (в воздухе содержится ~ 21% кислорода).

Kris
источник
5
Это не кажется правильным. Азот - очень предсказуемый газ. Все его поведения были тщательно проверены на протяжении многих лет. Свойства СО2 также известны. Как таковые, они могут предсказать поведение намного легче, чем смешанный газ. CO2 не является смесью. * Если произошел несчастный случай, кислород не распространяет огонь (в воздухе содержится ~ 21% кислорода). * Этот ответ, кажется, сравнивает азот с воздухом, но вопрос заключается в азоте по сравнению с CO2.
Бен Кроуэлл
CO2 - это смешанный газ, сам по себе - один углерод, два атома кислорода. Хотя я не вижу, чтобы кислород в ваших шинах представлял огромную опасность пожара ... Больше, чем воздух, которым мы дышим
Cullub