Perché l'azoto e non l'anidride carbonica sono utilizzati in applicazioni critiche per pneumatici?

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In applicazioni critiche, i pneumatici vengono gonfiati utilizzando azoto puro ( collegamento ).

Ma l'anidride carbonica (CO2) è una molecola più grande (colerà più lentamente dallo pneumatico), oltre che inerte (non ossiderà il cerchione e non brucerà in caso di incidente). ( link )

Inoltre, dalla legge del gas ideale , la pressione è proporzionale alla densità, alla costante del gas individuale e alla temperatura. Supponendo un volume costante (cioè P ∝ R * T), qualsiasi variazione di temperatura viene "amplificata" dalla costante di gas individuale. E la costante dei gas è a favore di CO2: R(CO2) < R(O2) < R(N2). ( ref ) Quindi la CO2 sembra dare una migliore stabilità della pressione alle fluttuazioni di temperatura.

Inoltre, lo stoccaggio di CO2 è più economico dello stoccaggio di azoto.

Quindi perché i pneumatici sono gonfiati con azoto e non con CO2?

tires wheels pressure

— sparkler
fonte

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Penso di aver sentito parlare delle cartucce di CO2 utilizzate per gli pneumatici per biciclette, anche se perdono pressione abbastanza velocemente. Dubito della validità delle piccole molecole che perdono nella teoria dei pneumatici. Direi che i principali vantaggi dell'azoto sull'aria sono la stabilità della pressione su un intervallo più ampio di temperature e la mancanza di proprietà corrosive.

— Non ho idea di cosa sto facendo il

Se la pressione è proporzionale alla densità come suggerisci, allora i palloncini di idrogeno non sono galleggianti (perché hanno la stessa densità dell'aria circostante) o collassano (perché la pressione è inferiore a quella dell'aria circostante). L'osservazione suggerisce il contrario.

Non solo applicazioni critiche ma la GT-R

— cat

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"bene inerte (non ossiderà il bordo e non combatterà in caso di incidente )" - assicurati solo di non dirlo al magnesio - ha la tendenza a non essere d'accordo. Mg brucerà quando è circondato da ghiaccio secco solido, tale è la sua capacità di catturare ossigeno, può estrarre O₂ da CO₂ - Ecco un video di esempio: youtube.com/watch?v=2oQ_9nFe9HU

— enhzflep

La fonte che citi suggerisce che il vapore acqueo presente nell'aria "normale" utilizzata per gonfiare i pneumatici è uno dei maggiori fattori e che aiuta anche una molecola più grande. Oltre a ciò, immagino che la risposta abbia a che fare con il costo di produzione dell'azoto rispetto ad altre scelte di gas ragionevoli.

— dlu,

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L'azoto è inerte e non influisce sulla gomma o sul bordo in acciaio. L'anidride carbonica è altamente reattiva e colpisce sia la gomma causando gonfiore nella gomma. Provocherebbe anche corrosione nei cerchi a base di ferro (in particolare acciaio al carbonio).

Modifica: quando la CO2 viene miscelata con l'umidità diventa acido carbolico che è corrosivo. Tutto dipende dalla concentrazione. È come confrontare l'acido acetico comunemente indicato come aceto. Al 3% puoi mettere patatine fritte. A livello industriale, il 97% non solo dissolverà la patata fritta ma anche carne umana fino all'osso molto velocemente. Per quanto riguarda l'effetto della CO2 sulla gomma, ho citato una fonte industriale (Air Liquide), un'azienda specializzata in gas compressi.

Nel caso di pneumatici per autoveicoli, l'uso di CO2 probabilmente provocherebbe guasti catastrofici. La mia esperienza con l'azoto è che ho notato che è molto più silenzioso durante la guida e meno variazioni di pressione quando la temperatura varia da stagione a stagione.

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

Controlla sotto Compatibilità materiale sotto la voce Elastomeri - Abbastanza illuminante .....

— Old_Fossil
fonte

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Altamente reattivo può esagerare. Non è Cl2 ecc.

— Lyndon White il

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Lo sta sovrastimando totalmente . Il CO₂ non è affatto molto reattivo, di certo non corrode l'acciaio al carbonio. (In effetti, l'acciaio viene prodotto riducendo il minerale con monossido di carbonio a Fe e CO₂!) Se quell'articolo avverte di gonfiore, allora c'è sicuramente un punto a questo, e potrebbe anche essere un motivo per cui non viene utilizzato per pneumatici per auto, ma è non come qualsiasi componente in gomma si guasta immediatamente quando li si mette in contatto con CO₂. In effetti, penso che CO₂ sia abbastanza comunemente usato per pneumatici per biciclette; forse la memorizzazione più semplice supera le proprietà peggiori qui.

— lasciato circa il

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L'anidride carbonica è così altamente reattiva che viene persino utilizzata negli estintori .

— Dmitry Grigoryev il

L'azoto non è inerte, forse non molto reattivo con i materiali coinvolti, ma non è inerte. Sarebbe bello avere alcune citazioni, ad esempio perché la CO2 provocherebbe un fallimento catastrofico - quale componente fallirebbe, a quali condizioni?

— dlu,

Mi aspetto che la CO2 utilizzata per riempire gli pneumatici sia asciutta (priva di vapore acqueo) poiché è uno dei motivi principali per non usare solo aria compressa "normale" (l'acqua cambia stato e la differenza di volume tra acqua liquida e acqua il vapore provoca variazioni di pressione nei pneumatici). Questo mi porta a pensare che la creazione di acido carbonico non sia la ragione per non usare CO2, anche se l'effetto sulla gomma potrebbe essere.

— dlu,

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L'azoto costituisce circa l'80% di aria, quindi è più facilmente recuperato e separato rispetto alle minori quantità di altri gas presenti nell'aria. Vale a dire che il processo di recupero dell'azoto dall'aria potrebbe essere meno efficiente di quello di recupero della CO2 dall'aria e comunque essere conveniente. Inoltre, la sua stabilità a temperature più elevate significa che si comporta in modo più prevedibile e che le caratteristiche di movimentazione dei pneumatici sono coerenti.

— Mauro
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quindi stai dicendo che l'azoto per questo scopo può essere separato sul posto? cioè non c'è bisogno di conservarlo in forma liquida?

— Sparkler

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Puoi creare facilmente CO2, non è necessario recuperarla. Scommetto che non puoi creare azoto, ma dovrebbe essere facile estrarre l'aria.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Mauro, vedi la mia domanda aggiornata sulla stabilità della temperatura.

— Sparkler

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Non è necessario conservare azoto o CO2 in forma liquida, solo compresso. L'azoto ha anche il vantaggio di essere inerte, il che significa che non reagirà con nulla. La CO2 può combinarsi con altre molecole, ad esempio l'acqua + CO2 produce acido carbonico, che non è quello che vuoi in uno pneumatico. Probabilmente quantità abbastanza piccole da non importare, ma questo è solo un esempio.

— GdD,

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@dlu: l'azoto N2 è inerte a temperature normali.

— Giosuè,

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L'azoto è più economico perché è facilmente disponibile nell'aria e può essere estratto con un generatore di azoto piuttosto compatto . L'estrazione dell'anidride carbonica dall'aria è inefficiente, quindi deve essere prodotta bruciando combustibili (come il metano) o mediante decomposizione termica del calcare.

— Dmitry Grigoryev
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L'azoto è un gas molto prevedibile. Tutti i suoi comportamenti sono stati testati rigorosamente per molti anni. Come tali possono prevedere il comportamento molto più facilmente di un gas misto. Inoltre, le sue prestazioni sono molto simili all'aria. Se non si fosse in grado di accedere a una bombola di azoto, è comunque possibile utilizzare l'aria normale e rimanere vicini alle prestazioni originali.

Dal punto di vista della sicurezza, l'azoto non contiene ossigeno. Se si è verificato un incidente, non c'è ossigeno per propagare un incendio (l'aria contiene circa il 21% di ossigeno).

— Kris
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Questo non sembra giusto. L'azoto è un gas molto prevedibile. Tutti i suoi comportamenti sono stati testati rigorosamente per molti anni. Sono note anche le proprietà della CO2. Come tali possono prevedere il comportamento molto più facilmente di un gas misto. La CO2 non è una miscela. * Se si è verificato un incidente, non c'è ossigeno per propagare un incendio (l'aria contiene circa il 21% di ossigeno). * Questa risposta sembra confrontare l'azoto con l'aria, ma la domanda è sull'azoto rispetto alla CO2.

— Ben Crowell,

La CO2 è un gas misto, di per sé - un carbonio, due ossigeni. Anche se non vedo l'ossigeno nelle tue gomme essere un grande pericolo di incendio ... Più che l'aria che respiriamo

— Cullub