Comportamiento del oxígeno

El oxígeno líquido, también conocido como LOX, se crea a partir de átomos de oxígeno que se han forzado para asumir el estado líquido debido a la compresión y a la modificación de la temperatura. Normalmente, el oxígeno prefiere ser un gas. Sus átomos requieren de mucho espacio, y no se asienta o concentra en su estado natural. Cuando estos átomos flotantes tocan otras superficies, se oxidan, combinándose con otros átomos que encuentran en el camino para formar nuevas sustancias, de modo que el oxígeno puro ya no existe. Por estas razones, es difícil hacer que el oxígeno pase a su estado líquido, pero no imposible. Como muchos otros gases, si el oxígeno se enfría a una temperatura lo suficientemente baja, éste asumirá un estado líquido.

Esto ocurre por el comportamiento del oxígeno gaseoso a bajas temperaturas. A medida que la temperatura desciende, los átomos se mueven con mayor lentitud ya que tienen menos energía para rebotar entre sí y mantenerse alejados. Cuanta menos energía tienen, sus rebotes serán más cortos y sus vibraciones serán más lentas. Cuando se enfrían lo suficiente, los átomos pierden tanta energía que les es más fácil asentarse en un estado líquido que mantener su forma gaseosa. A temperaturas muy por debajo del punto de congelación del agua, los átomos de oxígeno se reformarán, combinándose en patrones más densos y formando un líquido. El oxígeno líquido es de un color azul claro en este estado.

Obtención de oxígeno líquido

Existen muchas maneras distintas de crear oxígeno líquido. Los dos procesos principales que se utilizan son la compresión y el control de la temperatura. En la forma más simple, el oxígeno comprimido en un tanque se hace pasar por un ambiente muy frío, usualmente creado mediante nitrógeno líquido, y el oxígeno en que está cercano a las temperatura de congelación se vuelve líquido. Pueden recolectarse cantidades menores de oxígeno simplemente colocando un recipiente metálico de nitrógeno líquido al aire libre, de modo que el oxígeno pueda condensarse en su superficie. Cuando no se cuenta con nitrógeno líquido, el oxígeno puro puede obtenerse como un gas mediante ciclos de compresión y de enfriamiento repetidos, que consumen progresivamente más y más energía del oxígeno hasta que éste adopta el estado líquido.

Si no se cuenta con oxígeno puro ni nitrógeno líquido, el oxígeno líquido puede ser creado a partir del aire. El oxígeno se convierte en su forma líquida a unos -183° C, mientras que el nitrógeno, el otro componente principal del aire, se licúa a -196° C. Esto significa que si el aire se enfría a menos de -196°C, se convertirá en una mezcla de nitrógeno y oxígeno líquidos. La mezcla puede calentarse a -183°C, evaporando de esta manera el nitrógeno pero dejando el oxígeno en su forma líquida.

Propiedades de LOX

El oxígeno líquido es una sustancia peligrosa y extremadamente reactiva. Se trata de un líquido criogénico, capaz de congelar sustancias más calientes al tacto y usado para mantener fríos ciertos materiales, especialmente en situaciones médicas. También es muy inflamable y puede fácilmente explotar debido a sus potentes efectos oxidantes, lo cual puede producir una combustión muy poderosa. Los cohetes usados para lanzar las astronaves fuera de la atmósfera son propulsados con un combustible que contiene oxígeno líquido, y en el pasado también ha sido utilizado para lanzar misiles y aeronaves.