중요한 타이어 응용 분야에서 이산화탄소가 아닌 질소가 사용되는 이유는 무엇입니까?


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중요한 응용 분야에서 타이어는 순수한 질소 ( 링크 )를 사용하여 팽창됩니다 .

그러나 이산화탄소 (CO2)는 더 큰 분자이며 (타이어에서 느리게 누출 될) 비활성 (림을 산화시키지 않으며 사고시 연소되지 않음)입니다. ( 링크 )

또한 이상적인 가스 법칙 에서 압력은 밀도, 개별 가스 상수 및 온도에 비례합니다. 일정한 부피 (즉, P∝R * T)를 가정하면, 온도 변화는 개별 가스 상수에 의해 "증폭"됩니다. 그리고 가스 상수는 이산화탄소에 유리합니다 : R(CO2) < R(O2) < R(N2). ( REF ) 그래서 CO2는 온도 변화를 통해 더 나은 압력 안정성을 줄 것으로 보인다.

또한 CO2 저장은 질소 저장보다 저렴합니다.

그렇다면 왜 타이어가 이산화탄소가 아닌 질소로 팽창합니까?


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자전거 타이어에 CO2 카트리지가 사용된다는 이야기를 들었지만 압력이 매우 빠릅니다. 나는 타이어 이론을 통해 새는 작은 분자의 타당성이 의심 스럽다. 공기보다 질소의 주요 장점은 더 넓은 온도 범위에 대한 압력 안정성과 부식성이 없다는 것입니다.
무엇을하고 있는지 전혀 모르겠습니다.

압력이 밀도에 비례하면 수소 풍선이 부력이 없거나 (주변 공기와 동일한 밀도이기 때문에) 붕괴됩니다 (압력이 주변 공기의 압력보다 낮기 때문에). 관찰은 그렇지 않다고 제안합니다.

중요한 어플리케이션뿐만 아니라 GT-R
cat

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"잘 불활성 (림을 산화 시키지 않으며 사고시 연소되지 않음 )"-마그네슘에 말하지 않는지 확인하십시오-동의하지 않는 경향이 있습니다. Mg는 고체 드라이 아이스로 둘러싸여있을 때 화상을 입을 것입니다. 산소를 흡수하는 능력입니다. CO₂에서 O₂를 빼낼 수 있습니다. 다음은 샘플 비디오입니다 : youtube.com/watch?v=2oQ_9nFe9HU
enhzflep

당신이 인용 한 출처는 타이어 팽창에 사용되는 "정상적인"공기에 존재하는 수증기가 큰 요인 중 하나이며 더 큰 분자도 도움이된다고 제안합니다. 그 외에도, 대답은 다른 합리적인 가스 선택에 대한 질소 생산 비용과 관련이 있다고 생각합니다.
dlu

답변:


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질소는 불활성이며 고무 또는 강철 테두리에 영향을 미치지 않습니다. 이산화탄소는 반응성이 높으며 고무에 팽창을 일으켜 고무에 영향을줍니다. 또한 철 기반 림 (특히 탄소강)에 부식이 발생할 수 있습니다.

편집 : CO2와 수분이 혼합되면 부식성 인 Carbolic acid가됩니다. 그것은 모두 집중력에 달려 있습니다. 그것은 일반적으로 식초로 불리는 아세트산을 비교하는 것과 같습니다. 3 %로 감자 튀김을 입을 수 있습니다. 산업 강도에서 97 %는 프렌치 프라이뿐만 아니라 인간의 살도 뼈까지 매우 빠르게 용해시킵니다. 고무에 대한 이산화탄소의 영향에 관해서는 압축 가스 전문 기업인 Air Liquide를 인용했습니다.

CO2를 사용하는 자동차 타이어의 경우 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다. 질소에 대한 나의 경험은 계절에 따라 온도가 변할 때 운전하는 동안 훨씬 더 조용하고 압력 변화가 적다는 것을 알았습니다.

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

엘라스토머 제목 아래의 재료 호환성을 확인하십시오.


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반응성이 높으면 과장되어있을 수 있습니다. 그것은 Cl2가 아니다
Lyndon White

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그것은되어 완전히 그것을 과장. CO₂는 전혀 반응성이 없으며 탄소강을 부식시키지 않습니다. (사실, 강철은 일산화탄소 가 포함 광석을 Fe와 CO to로 환원시켜 생산 됩니다!)이 기사에서 팽창에 대해 경고해야 할 점이 분명 할 것입니다. 고무 성분이 CO bring에 닿아도 즉시 실패하는 것은 아닙니다. 실제로 CO₂ 자전거 타이어에 매우 일반적으로 사용됩니다. 아마도 스토리지가 쉬울수록 속성이 더 나쁩니다.
leftaroundabout

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이산화탄소는 매우 반응성높기 때문에 소화기 에도 사용됩니다 .
Dmitry Grigoryev

질소는 불활성 이 아니며 아마도 관련 물질과 반응이 좋지 않지만 불활성은 아닙니다. 예를 들어, 왜 이산화탄소가 치명적인 고장을 일으키는 지 – 어떤 조건에서 어떤 구성 요소가 고장 날까요?
dlu

타이어를 채우는 데 사용되는 CO2는 건조한 상태 (수증기가 없음) 일 것으로 예상됩니다. 왜냐하면 "정상적인"압축 공기를 사용하는 것이 아니라 물의 상태와 액체 물과 물의 부피 차이가 큰 이유 중 하나이기 때문입니다. 증기는 타이어의 압력 변화를 초래합니다). 이로 인해 탄산에 의한 생성이 이산화탄소를 사용하지 않는 이유는 아니라고 생각합니다. 고무에 영향을 줄 수 있습니다.
dlu

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질소는 공기의 약 80 %를 차지하므로 공기 중의 소량의 다른 가스보다 쉽게 ​​회수 및 분리됩니다. 즉, 공기에서 질소를 재생하는 과정은 공기에서 이산화탄소를 재생하는 것보다 덜 효율적일 수 있으며 여전히 비용 효율적입니다. 또한 고온에서의 안정성은 더 예측 가능하게 작동하고 타이어 취급 특성이 일관됨을 의미합니다.


이 목적을 위해 질소를 즉석에서 분리 할 수 ​​있다고하십니까? 즉, 액체 형태로 보관할 필요가 없습니까?
Sparkler

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이산화탄소를 쉽게 생성 할 수 있으므로 회수 할 필요가 없습니다. 당신은 질소를 만들 수는 없지만 공기에서 쉽게 빠져 나올 수 있어야합니다.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Mauro, 온도 안정성에 관한 업데이트 된 질문을 참조하십시오.
Sparkler

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압축 된 액체 형태로 질소 또는 이산화탄소를 저장할 필요가 없습니다. 질소는 또한 불활성이라는 장점이 있는데, 이는 아무 것도 반응하지 않습니다. 이산화탄소는 다른 분자와 결합 할 수 있습니다. 예를 들어 물 + 이산화탄소는 타이어에서 원하는 것이 아닌 탄산을 만듭니다. 문제가되지 않을 정도로 충분한 양일 수 있지만 이는 단지 예일뿐입니다.
GdD

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@dlu : N2 질소는 상온에서 비활성입니다.
Joshua

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질소는 공기 중에서 쉽게 구할 수 있기 때문에 저렴하며, 비교적 소형의 질소 발생기 로 추출 할 수 있습니다 . 공기에서 이산화탄소를 추출하는 것은 비효율적이므로 연료 (메탄 등)를 연소 시키거나 석회석의 열 분해를 통해 생성 해야합니다 .


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질소는 매우 예측 가능한 가스입니다. 모든 행동은 수년에 걸쳐 엄격하게 테스트되었습니다. 따라서 혼합 가스보다 훨씬 쉽게 행동을 예측할 수 있습니다. 또한 성능은 공기와 매우 유사합니다. 질소 병에 접근 할 수없는 경우에도 여전히 정상적인 공기를 사용하고 원래 성능에 가깝습니다.

안전 측면에서 질소에는 산소가 없습니다. 사고가 발생한 경우 화재를 전파 할 산소가 없습니다 (공기 함유 산소는 ~ 21 %).


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이것은 옳지 않은 것 같습니다. 질소는 매우 예측 가능한 가스입니다. 모든 행동은 수년에 걸쳐 엄격하게 테스트되었습니다. 이산화탄소의 성질도 알려져 있습니다. 따라서 혼합 가스보다 훨씬 쉽게 행동을 예측할 수 있습니다. 이산화탄소는 혼합물이 아닙니다. * 사고가 발생한 경우 화재를 전파 할 산소가 없습니다 (공기 함유 산소는 ~ 21 %). *이 답변은 질소와 공기를 비교하는 것으로 보이지만, 이산화탄소와 비교하여 질소에 대한 질문입니다.
벤 크로 웰

이산화탄소는 그 자체로 하나의 탄소, 두 개의 산소 인 혼합 가스입니다. 타이어의 산소가 큰 화재 위험을
느끼지는 않지만
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