Skroplili tlen

naukowcy upamiętnieni na znaczku pocztowym

Oczywiście szybko stwierdzono, że jeśli ciało płynne przechodzi w gaz przy podgrzaniu to gaz może przejść w stan płynny przy ochładzaniu go. Zaczęto więc robić próby skraplania gazów przez ochłodzenie i okazało się, że przy niewielkim stosunkowo obniżeniu temperatury da się skroplić dwutlenek siarki, dwutlenek węgla, chlor i inne gazy. Następnie przekonano się, że można skraplać gazy stosując podwyższone ciśnienie. Stosując oba te środki razem można skroplić prawie wszystkie gazy. Jednak nie udało się w żaden sposób skroplić tlenku azotu, metanu, tlenu, azotu, tlenku węgla i powietrza. Nazwano je gazami trwałymi.

Aby jednak przełamać opór gazów trwałych zaczęto stosować coraz niższe temperatury i coraz wyższe ciśnienie. Przyjęto, że każdy gaz powyżej pewnej temperatury nie da się skroplić, nawet pomimo największego ciśnienia. Oczywiście ta temperatura była inna dla każdego gazu.

Nie bardzo potrafiono sobie poradzić z osiąganiem bardzo niskich temperatur. Na przykład Michał Faraday mieszał zestalony dwutlenek węgla z eterem a potem obniżał w tym naczyniu ciśnienie. Wtedy dwutlenek węgla i eter parowały; przy parowaniu pobierały ciepło od otoczenia i tym samym oziębiały to otoczenie, aż do temperatury -110°C (oczywiście w izolowanych naczyniach).

Zauważono, że jeśli do jakiegoś gazu zastosowano, obniżenie temperatury i podwyższenie ciśnienia, a potem w ostatniej chwili ciśnienie gwałtownie obniżano, temperatura spadała równie gwałtownie. Poza tym zastosowano tak zwaną metodę kaskadową. W ogólnych zarysach polega ona na tym, że wybiera się kilka gazów, z których każdy następny skrapla się coraz trudniej i przy coraz niższej temperaturze. Pod wpływem np. lodu z solą skrapla się pierwszy gaz; zmniejszywszy ciśnienie w naczyniu zawierającym ów gaz osiąga się znaczne obniżenie jego temperatury. W naczyniu z pierwszym gazem znajduje się butla z drugim gazem, również pod ciśnieniem. Ten drugi, ochłodzony przez gaz pierwszy i znów poddany obniżeniu swego ciśnienia, skrapla się i wytwarza temperaturę o wiele niższą niż temperatura gazu pierwszego. W butli z drugim gazem znajduje się trzecia itd. Prawdopodobnie właśnie w ten sposób udało się otrzymać temperaturę -240°C.

Olszewski i Wróblewski postanowili zastosować obie metody, czyli najpierw kaskadową, podnieść ciśnienie a potem raptownie je obniżyć. Sprężanie gazów pod wysokim ciśnieniem może być niebezpieczne, a używana aparatura jest bardzo skomplikowana. Na przykład etylen z tlenem tworzą mieszaninę wybuchową o sile dynamitu. Przy jednym z wybuchów Wróblewski przypadkiem tylko uratował życie, bo akurat w tej chwili odszedł o parę kroków od aparatu; innego znów dnia został ciężko poraniony Olszewski, bo tuż przy nim została rozerwana metalowa butla z etylenem i tlenem.

Az wreszcie 9 kwietnia 1883 roku mogli nasi naukowcy ogłosić, że skroplili tlen, że jest zupełnie ciekły i bezbarwny. I tak dwaj krakowscy profesorowie wyprzedzili całą europejska naukę.

Niedługo potem skroplili azot, tlenek węgla i powietrze. Tak udowodnili, ze ?gazy trwałe" nie istnieją i wypracowali system otrzymywania bardzo niskich temperatur.