ทำไมต้องใช้ไนโตรเจนและไม่ใช่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในการใช้งานยางรถยนต์ที่สำคัญ


14

ในการใช้งานที่สำคัญยางจะพองโดยใช้ไนโตรเจนบริสุทธิ์ ( ลิงค์ )

แต่คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ (จะรั่วไหลช้าลงจากยาง) และเฉื่อย (จะไม่ออกซิไดซ์ขอบและจะไม่ติดไฟในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ) ( ลิงก์ )

นอกจากนี้จากกฎของแก๊สในอุดมคติความดันยังแปรผันตามความหนาแน่นค่าคงที่ของก๊าซและอุณหภูมิ สมมติว่าปริมาณคงที่ (เช่น P ∝ R * T) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิใด ๆ คือ "ขยาย" โดยค่าคงที่ของก๊าซแต่ละตัว และคงก๊าซอยู่ในความโปรดปรานของ R(CO2) < R(O2) < R(N2)CO2: ( อ้างอิง ) ดังนั้น CO2 ดูเหมือนว่าจะให้เสถียรภาพของแรงดันที่ดีขึ้นต่อความผันผวนของอุณหภูมิ

นอกจากนี้การจัดเก็บ CO2 มีราคาถูกกว่าที่เก็บไนโตรเจน

แล้วทำไมยางถึงพองตัวกับไนโตรเจนไม่ใช่ CO2?


2
ฉันคิดว่าฉันได้ยินว่ามีการใช้คาร์ทริดจ์ CO2 สำหรับยางรถจักรยานแม้ว่าพวกเขาจะสูญเสียความกดดันอย่างรวดเร็ว ฉันสงสัยความถูกต้องของโมเลกุลขนาดเล็กที่รั่วไหลผ่านทฤษฎีของยาง ฉันจะบอกว่าข้อดีหลักของไนโตรเจนเหนืออากาศคือเสถียรภาพของแรงดันในช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่าและไม่มีคุณสมบัติการกัดกร่อน
ฉันไม่รู้ว่าฉันกำลังทำอะไรใน

หากความดันเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่นตามที่คุณแนะนำบอลลูนไฮโดรเจนก็ไม่ลอยตัว (เพราะมันมีความหนาแน่นเท่ากับอากาศรอบข้าง) หรือยุบตัว (เพราะความดันต่ำกว่าอากาศรอบข้าง) การสังเกตแนะนำอย่างอื่น

ไม่เพียง แต่แอพพลิเคชั่นที่สำคัญเท่านั้น แต่ GT-R
cat

4
"เฉื่อย (จะไม่ออกซิไดซ์ขอบและจะไม่ติดไฟในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ )" - ให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้บอกแมกนีเซียมว่า - มันมีแนวโน้มที่จะไม่เห็นด้วย Mg จะเผาไหม้เมื่อถูกล้อมรอบด้วยน้ำแข็งแห้งที่แข็งเช่นความสามารถในการรับออกซิเจนมันสามารถดึงO₂ออกจากCO₂ - นี่คือวิดีโอตัวอย่าง: youtube.com/watch?v=2oQ_9nFe9HU
เพิ่ม

แหล่งที่มาที่คุณอ้างถึงแสดงให้เห็นว่าไอน้ำมีอยู่ในอากาศ "ปกติ" ที่ใช้สำหรับยางพองเป็นหนึ่งในปัจจัยใหญ่และโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ก็ช่วยได้เช่นกัน นอกเหนือจากนั้นฉันจะเดาว่าคำตอบนั้นเกี่ยวข้องกับต้นทุนการผลิตไนโตรเจนกับการเลือกใช้ก๊าซอื่นที่สมเหตุสมผล
dlu

คำตอบ:


15

ไนโตรเจนนั้นเฉื่อยและไม่ส่งผลกระทบต่อยางหรือขอบเหล็ก ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีปฏิกิริยาสูงและส่งผลกระทบต่อทั้งยางโดยทำให้เกิดอาการบวมในยาง นอกจากนี้ยังอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนในขอบที่ทำจากเหล็ก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กกล้าคาร์บอน)

แก้ไข: เมื่อ CO2 ถูกผสมกับความชื้นจะกลายเป็นกรดคาร์โบลิกซึ่งกัดกร่อน ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความเข้มข้น มันก็เหมือนกับการเปรียบเทียบกรดอะซิติกที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นน้ำส้มสายชู ที่ 3% คุณสามารถใส่เฟรนช์ฟราย ที่ความแข็งแกร่งทางอุตสาหกรรม 97% ไม่เพียง แต่มันจะละลายเฟรนช์ฟราย แต่ยังรวมถึงเนื้อมนุษย์ลงไปที่กระดูกอย่างรวดเร็ว สำหรับ CO2 มีผลกระทบต่อยางฉันอ้างถึงแหล่งอุตสาหกรรม - (Air Liquide) บริษัท ที่เชี่ยวชาญเรื่องก๊าซอัด

ในกรณีของยางรถยนต์ที่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์อาจทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างรุนแรง ประสบการณ์ของฉันกับไนโตรเจนคือฉันได้สังเกตว่ามันเงียบกว่าในขณะขับรถและความดันลดลงเมื่ออุณหภูมิแตกต่างกันไปตามฤดูกาล

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

ตรวจสอบภายใต้ความเข้ากันได้ของวัสดุภายใต้หัวข้อของ Elastomers- การส่องสว่างค่อนข้าง .....


1
ปฏิกิริยาที่มากเกินไปอาจทำให้อยู่เกินจริง มันไม่ใช่ Cl2 เป็นต้น
Lyndon White

1
มันเกินจริงโดยสิ้นเชิง CO₂ไม่ได้ทำปฏิกิริยามากเลยแน่นอนว่ามันไม่ได้เป็นสนิมเหล็กคาร์บอน (อันที่จริงแล้วเหล็กถูกผลิตขึ้นโดยการลดแร่ด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ให้กับเฟนและซีโอดี!) หากบทความนั้นเตือนเรื่องการบวมก็มีประเด็นนี้อยู่แน่นอนและอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมมันไม่ได้ใช้กับยางรถยนต์ ไม่เหมือนชิ้นส่วนยางใด ๆ ที่ล้มเหลวทันทีเมื่อคุณสัมผัสกับCO₂ ในความเป็นจริงผมคิดว่าCO₂ จะใช้ค่อนข้างทั่วไปสำหรับยางรถจักรยาน; บางทีพื้นที่เก็บข้อมูลที่ง่ายกว่านั้นก็มีคุณสมบัติที่แย่กว่าที่นี่
leftaroundabout

4
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีปฏิกิริยาสูงมากและยังใช้ในเครื่องดับเพลิงด้วยเช่นกัน
Dmitry Grigoryev

ไนโตรเจนไม่ได้เฉื่อยบางทีอาจไม่ตอบสนองมากกับวัสดุที่เกี่ยวข้อง แต่ก็ไม่ได้เฉื่อย มันจะดีถ้ามีการอ้างอิงบางอย่างเช่นทำไม CO2 ถึงก่อให้เกิดความล้มเหลวได้ - องค์ประกอบใดจะล้มเหลวภายใต้เงื่อนไขใด
dlu

ฉันคาดหวังว่า CO2 จะใช้ในการเติมยางให้แห้ง (ปราศจากไอน้ำ) เนื่องจากเป็นหนึ่งในสาเหตุใหญ่ที่ไม่เพียงแค่ใช้อากาศอัด "ปกติ" (น้ำเปลี่ยนสถานะและความแตกต่างของปริมาณระหว่างน้ำของเหลวและน้ำ ไอส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันในยาง) สิ่งนี้ทำให้ฉันคิดว่าการสร้างกรดคาร์บอนิกไม่ใช่เหตุผลที่ไม่ใช้ CO2 แม้ว่าผลกระทบต่อยางอาจจะดี
dlu

12

ไนโตรเจนสร้างขึ้นประมาณ 80% ของอากาศ - ดังนั้นจึงสามารถเรียกคืนและแยกออกได้ง่ายกว่าก๊าซอื่น ๆ ในอากาศ นั่นคือกระบวนการในการเรียกคืนไนโตรเจนจากอากาศอาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่ากระบวนการเรียกคืน CO2 จากอากาศและยังคงคุ้มค่า นอกจากนี้ยังมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่าซึ่งหมายถึงการทำงานที่คาดการณ์ได้มากขึ้นและหมายถึงลักษณะการจัดการยางรถยนต์มีความสอดคล้องกัน


ดังนั้นคุณบอกว่าไนโตรเจนสำหรับจุดประสงค์นี้สามารถแยกออกจากกันได้หรือไม่ คือไม่จำเป็นต้องเก็บไว้ในรูปของเหลวหรือไม่
Sparkler

1
คุณสามารถสร้าง CO2 ได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องเรียกคืนมัน คุณไม่สามารถสร้างไนโตรเจนได้ แต่ควรดึงออกมาจากอากาศได้ง่ายฉันควรเดิมพัน
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

เมื่อไม่นานมานี้โปรดดูคำถามที่อัปเดตเกี่ยวกับความคงตัวของอุณหภูมิ
Sparkler

10
คุณไม่จำเป็นต้องเก็บไนโตรเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปของเหลวเพียงบีบอัด ไนโตรเจนยังมีข้อดีของการเฉื่อยซึ่งหมายความว่ามันจะไม่ทำปฏิกิริยากับอะไรเลย CO2 สามารถรวมกับโมเลกุลอื่น ๆ เช่นน้ำ + CO2 ทำกรดคาร์บอนิกซึ่งไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการในยางรถยนต์ อาจมีปริมาณน้อยพอที่จะไม่สำคัญ แต่เป็นเพียงตัวอย่าง
GdD

2
@dlu: ไนโตรเจน N2 เฉื่อยที่อุณหภูมิปกติ
Joshua

1

ไนโตรเจนเป็นราคาถูกกว่าเพราะมันพร้อมในอากาศและสามารถนำมาสกัดด้วยค่อนข้างกะทัดรัดกำเนิดไนโตรเจน การสกัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศนั้นไม่มีประสิทธิภาพดังนั้นจึงต้องมีการผลิตโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิง (เช่นมีเธน) หรือผ่านการสลายตัวด้วยความร้อนของหินปูน


0

ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่คาดเดาได้มาก พฤติกรรมทั้งหมดได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดเป็นเวลาหลายปี เช่นนี้พวกเขาสามารถทำนายพฤติกรรมได้ง่ายกว่าแก๊สผสม นอกจากนี้ประสิทธิภาพของมันก็คล้ายกับอากาศมาก หากคุณไม่สามารถเข้าถึงขวดไนโตรเจนได้คุณยังสามารถใช้อากาศปกติและยังใกล้เคียงกับประสิทธิภาพดั้งเดิม

จากมุมมองด้านความปลอดภัยไนโตรเจนไม่มีออกซิเจน หากเกิดอุบัติเหตุไม่มีออกซิเจนในการเผยแพร่ไฟ (อากาศมีออกซิเจนประมาณ 21%)


5
ดูเหมือนจะไม่ถูกต้อง ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่คาดเดาได้มาก พฤติกรรมทั้งหมดได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดเป็นเวลาหลายปี รู้จักคุณสมบัติของ CO2 เช่นนี้พวกเขาสามารถทำนายพฤติกรรมได้ง่ายกว่าแก๊สผสม CO2 ไม่ใช่ส่วนผสม * หากเกิดอุบัติเหตุไม่มีออกซิเจนในการเผยแพร่ไฟ (อากาศมีออกซิเจนประมาณ 21%) * คำตอบนี้ดูเหมือนว่าจะเปรียบเทียบไนโตรเจนกับอากาศ แต่คำถามนี้ถามเกี่ยวกับไนโตรเจนเมื่อเทียบกับ CO2
Ben Crowell

CO2 เป็นก๊าซผสมต่อหนึ่ง - หนึ่งคาร์บอนสองออกซิเจน แม้ว่าฉันจะไม่เห็นออกซิเจนในยางของคุณเป็นอันตรายจากไฟไหม้ขนาดใหญ่ ... อีกต่อไปที่อากาศที่เราหายใจ
Cullub
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.