Многие пористые горючие материалы, пропитанные жидким кислородом, воспламеняясь в замкнутом пространстве, дают взрыв огромной силы.
Это объясняется тем, что в присутствии большого количества газообразного кислорода, полученного за счет испарения жидкого кислорода, горючие вещества сгорают чрезвычайно быстро, образуются газообразные продукты горения, которые при высокой температуре сильно расширяются. Создается огромное давление, происходит взрыв.
В качестве горючего материала могут быть использованы древесный уголь, угольная пыль, прессованный мох, торф, опилки, солома и другие пористые материалы, содержащие углерод. Этими материалами набивают бумажные или картонные патроны, в которых оставляют отверстия для запала. Обычно патроны бывают небольших размеров — примерно 35 миллиметров диаметром и 300 миллиметров длиной. Вес такого патрона от 70 до 100 граммов.
Перед тем как произвести взрывные работы, в породе или грунте пробивают ряд небольших, но глубоких отверстий. В эти отверстия должны свободно входить патроны. Когда подготовительные работы закончены, подрывники невдалеке от пробитых скважин погружают патроны в сосуд с жидким кислородом. Температура патрона понижается. Газообразный воздух, находящийся в порах материала, сильно уменьшается в объеме, образуется разреженное пространство, в которое всасывается жидкий кислород.
Пористые вещества, пропитанные жидким кислородом, называются оксиликвитами.
Чтобы не обморозить руки, оксиликвиты вынимают из сосуда специальными щипцами. В отверстия патронов вставляют взрыватели, к которым подключены электрические проводнички.
Так как на воздухе жидкий кислород быстро испаряется, патроны необходимо использовать сразу же после пропитки. Подрывники быстро вставляют подготовленные к взрыву оксиликвиты в заранее пробитые скважины, соединяют между собой электрические провода от взрывателей и покидают площадку.
Ток направляется по проводам к оксиликвитам. Раздается оглушительный взрыв, и поднятые в воздух огромные куски грунта с грохотом падают на землю.
Еще при строительстве Днепрогэса в Советском Союзе начали широко использовать жидкий кислород для производства взрывных работ. С тех пор оксиликвиты как взрывчатое вещество применяются на строительстве гидротехнических сооружений, при прокладке железнодорожного полотна в пересеченной местности, в горнорудной промышленности.
Взрывные работы при использовании оксиликвитов обходятся значительно дешевле, чем при использовании аммонала.
Оксиликвиты избавляют от необходимости перевозить большие количества взрывчатых материалов, а также отпадает необходимость их хранения, экономятся ценные химические продукты для других отраслей народного хозяйства.
У оксиликвитов есть еще одно преимущество: они становятся совершенно безопасными через 15—20 минут после их пропитки жидким кислородом. В случае если один из патронов по какой-либо причине не взорвется одновременно с остальными, он не может причинить никакого вреда.
Итак, жидкий кислород находит применение при производстве взрывных работ. Здесь используется свойство кислорода мгновенно вступать в реакцию с углеродом пористых веществ и создавать высокую температуру в момент этой реакции.
Но жидким кислородом можно создать и очень низкие температуры.
Температура жидкого кислорода равна —183°. Многие вещества, охлажденные до этой температуры, сильно меняют свои свойства.
Резина, которая полежит несколько минут в жидком кислороде, приобретает хрупкость стекла. В замороженном состоянии резину можно превратить в порошок. Для этого ее нужно быстро растереть в ступке, не дав ей согреться, так как при нагревании она снова приобретает свое прежнее свойство — эластичность. Если резина разморозилась и ее не удалось измельчить до конца, можно еще раз налить в ступку немного жидкого кислорода и, как только он испарится, продолжить растирание. Таким же способом можно получить порошок из мяса и фруктов.
Если охладить мягкое железо до температуры жидкого кислорода или жидкого воздуха (—192°), оно делается хрупким и при ударе разлетается на мелкие куски. Высококачественные стали, охлажденные в жидком кислороде или воздухе, совершенно не меняют своей хрупкости. Изделия из стали, погруженные в жидкий кислород или воздух, только уменьшаются в объеме.
Этим свойством воспользовались в производстве.
Прибор для улавливания газообразных примесей в воздухе: 1 — сосуд с жидким кислородом; 2 — ловушка.
Для того чтобы плотно насадить деталь на вал, необходимо или увеличить диаметр отверстия детали, или уменьшить диаметр вала. Раньше деталь нагревали. Металл при этом расширялся и отверстие увеличивалось — в него свободно вставляли вал. Затем деталь охлаждали. При охлаждении деталь уменьшалась в объеме, и ее металл плотно сжимался вокруг вала.
Этот способ применяется для насадки сравнительно небольших деталей. При увеличении размеров детали нагревание ее может привести к деформации.
Вал погружают в жидкий азот или воздух и вскоре, когда он достаточно охладится, его свободно вставляют в отверстие подготовленной детали. Согреваясь, вал расширяется и плотно прижимается к стенкам отверстия. Применять жидкий кислород в этом случае опасно, так как вместе с деталью в жидкий кислород может попасть масло, которое вызовет взрыв.
На химических заводах, в заводских лабораториях и в научно-исследовательских институтах жидкий кислород и жидкий воздух широко используются для химических реакций, требующих низких температур, а также для очистки воздуха.
Чтобы очистить воздух от всевозможных примесей и влаги, его пропускают через загнутую трубку, вставленную в сосуд с жидким кислородом. Такая трубка называется ловушкой. В ловушке задерживаются углекислый газ, влага и некоторые инертные газы. Практически остаются только азот и кислород.