液态空气是混合物还是纯净物,液态空气百科

德国科学家卡尔·冯·林德想出了一种在人们看来是一本万利的买卖一-1895年，基于前辈们探索出的热力学知识，他研发出了一种巧妙的制冷工艺，可以冷却气体直到将其液化，从而可以利用空气并将它转变成一系列有价值的产品。

当时英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳和威廉·汤姆森(拉格·斯开尔文男爵)已提出所谓的“焦耳一汤姆森效应”:“压缩气体会使气体温度上升，气体膨胀则使其温度下降”。

就是利用焦耳一汤姆森效应，林德发明的装置先将空气进行压缩，并用冰冷的地下水将其冷却至室温及以下，之后这些被压缩的气体经过一个节流阀，在一个较大的绝热空间中迅速膨胀，这就使得气体的温度急剧下降一-这项技术直到今天还被应用在冰箱以及空调的制冷当中。

然而最关键的一步是膨胀产生的低温空气穿过装置外面的夹套时能将下一批待压缩空气进行冷却(这一装置被称为热交换器)，这就意味着下一批进入膨胀室的空气温度会更冷，如此往复，重复循环后每一批空气都被再次降温，最终，空气被冷凝为液体，在收集仓里富集，在产生足够多的液态空气之前，空气将被不断地送回热交换器中。

在当时，液态空气可算是工业界的新奇物了，但林德并不甘心止步于此。他接下去要做的是探索分馏，即将氧气与氮气分开。这两种元素有不同的用途，氧可以用于生产可供呼吸的气体，还能用在高温炉的生产中。

同时不管以冷冻的形式还是以现在这种纯净气体钢瓶的形式,这两种气体都是具有实际价值的。下一个被分离出来利用的气体是金气 (Argon)，几年后，其他几种稀有气体被逐一发现，氛气 (Neon)也成了另一种非常有价值的工业气体。