Kapalný kyslík, je kyslík (O2) v kapalném skupenství. Byl použit jako oxidační činidlo v prvních raketách na kapalné palivo, které roku 1926 sestrojil Robert Goddard,[1] přičemž toto využití přetrvává.
Kapalný kyslík je světle modrý a silně paramagnetický: lze jej rozptýlit kolem pólů silného podkovovitého magnetu.[2]
Hustota kapalného kyslíku je 1141 kg/m3, vyšší než u kapalné vody; teplota tuhnutí činí -218,79 °C (54,36 K) a teplota varu za tlaku 100 kPa je -162,96 °C (90,19 K). Expanzní poměr má hodnotu 1:861[3][4] a z tohoto důvodu se používá k přepravě dýchatelného kyslíku v některých letadlech.
Materiály zmrazené kapalným kyslíkem se stávají značně křehkými. Kapalný kyslík je též silným oxidačním činidlem: organické látky po styku s ním prudce hoří; například uhelné brikety, asfalt, nebo uhlíková čerň mohou po přiblížení zdrojů zapálení, jako jsou plameny či jiskry, vybouchnout.[5]
V roce 1924 předpověděl Gilbert Newton Lewis existenci tetrakyslíku (O4), čímž se snažil vysvětlit, proč kapalný kyslík nevyhovuje Curieovu zákonu.[6] Počítačové simulace naznačují, že se v kapalném kyslíku nenachází žádné stálé molekuly O4, ale molekuly O2 vytváří shluky dvou molekul s opačnými spiny, které lze považovat za přechodně vytvořený O4.[7]
Kapalný dusík má teplotu varu −196 °C (77 K), tedy nižší než kyslík (−183 °C, 90 K), a může tak kondenzovat kyslík ze vzduchu: po odpaření většiny dusíku z nádoby je zbývající kapalný kyslík schopen prudce reagovat s organickými látkami. Obdobně je kapalný dusík nebo kapalný vzduch při stání na vzduchu obohacován o kyslík; přednostně se odpařuje dusík a kyslík se ve zabývajícím kapalném dusíku rozpouští.
Povrchové napětí kapalného kyslíku je za teploty varu při normálním tlaku 13,2 mN/m.[8]
↑John W. Moore; Conrad L. Stanitski; Peter C. Jurs. Principles of Chemistry: The Molecular Science. [s.l.]: Cengage Learning, 2009-01-21. Dostupné online. ISBN978-0-495-39079-4. S. 297.
↑K. D. Timmerhaus. Advances in Cryogenic Engineering: Proceedings of the 1957 Cryogenic Engineering Conference, National Bureau of Standards Boulder, Colorado, August 19–21, 1957. [s.l.]: Springer Science & Business Media, 2013-03-08. ISBN978-1-4684-3105-6. S. 150.
↑Alejandro G. Belluscio. SpaceX advances drive for Mars rocket via Raptor power. [s.l.]: [s.n.], 2013-03-07. Dostupné online.
↑ Musk goes for methane-burning reusable rockets as step to colonise Mars. FlightGlobal Hyperbola [online]. 2012-11-20 [cit. 2012-11-22]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-11-28.