液氧

氧——在航空航天、潜艇和天然气工业中缩写为 LOx、LOX 或 Lox——是分子氧的液态形式。 它在 1926 年由罗伯特·H·戈达德 (Robert H. Goddard) 发明的xxx枚液体燃料火箭中用作氧化剂，这一应用一直延续至今。

液氧呈淡蓝色，具有很强的顺磁性：它可以悬浮在强大的马蹄形磁铁的两极之间。 液体密度为 1.141 千克/升（1.141 克/毫升），密度略高于液态水，是低温的，凝固点为 54.36 K（-218.79 °C；-361.82 °F），沸点为 90.19 K（−182.96 °C；−297.33 °F）在 1 bar (15 psi) 下。 氧气在 1 个标准大气压 (100 kPa) 和 20 °C (68 °F) 下的膨胀率为 1:861，正因为如此，它在一些商用和军用飞机上用作可运输的呼吸氧气源。

由于其低温特性，液氧会导致其接触的材料变得极脆。 液氧也是一种非常强大的氧化剂：有机材料会在液氧中迅速而剧烈地燃烧。 此外，如果浸泡在液氧中，某些材料（例如煤球、炭黑等）可能会因火源（例如火焰、火花或轻击的冲击）而意外爆炸。 包括沥青在内的石化产品经常表现出这种行为。

四氧分子 (O4) 于 1924 年由吉尔伯特·N·刘易斯 (Gilbert N. Lewis) 首次预测，他提出它是为了解释液氧为何违反居里定律。 现代计算机模拟表明，虽然液氧中没有稳定的 O4 分子，但 O2 分子确实倾向于以反平行自旋成对结合，形成瞬态 O4 单元。

液氮在 -196°C (77K) 的沸点低于氧气的 -183°C (90K)，装有液氮的容器可以从空气中冷凝氧气：当大部分氮气从此类容器中蒸发时 器皿，残留的液氧有可能与有机材料发生剧烈反应。 反之，液态氮或液态空气放在露天可以富氧； 大气中的氧气溶解在其中，而氮气优先蒸发。

液氧在常压沸点下的表面张力为 13.2 dyn/cm。

在商业上，液氧被归类为工业气体，广泛用于工业和医疗目的。 氧气是在低温空气分离设备中通过分馏从空气中天然存在的氧气中获得的。

空军早就认识到液态氧的战略重要性，它既可以作为氧化剂，也可以作为医院和高空飞机飞行所需的气态氧气供应。 1985 年，美国空军启动了一项在所有主要消耗基地建设自己的制氧设施的计划。

液氧是航天器火箭应用中最常见的低温液体氧化剂推进剂，通常与液氢、煤油或甲烷结合使用。

液氧被用于xxx枚液体燃料火箭。 第二次世界大战的 V-2 导弹也使用名为 A-Stoff 和 Sauerstoff 的液氧。 在 50 年代的冷战期间，美国的红石和阿特拉斯火箭以及苏联的 R-7 Semyorka 都使用了液氧。 后来，在 1960 年代和 70 年代，阿波罗土星火箭的上升阶段和航天飞机的主发动机都使用了液氧。

2020年，多枚火箭使用液氧：

• 中国太空计划：长征 5 号及其衍生型长征 6 号、长征 7 号
• 印度空间研究组织：GSLV
• JAXA（日本）：H-IIA 和 H3（开发中）
• Roscosmos（俄罗斯）：Soyuz-2 和 Angara（开发中）
• ESA（欧盟）：阿丽亚娜 5 号和阿丽亚娜 6 号（开发中）
• 韩国航空航天研究院（韩国）：KSLV-1 和 KSLV-II
• 美国
  • SpaceX：Falcon 9、Falcon Heavy 和 Starship（开发中）（液氧冷却至 −207 °C（−340.6 °F；66.1 K），比 1,250 g/L（1.25 g/ml）密度高 10% 沸腾温度）
  • 联合发射联盟：Atlas V、Delta IV、Delta IV Heavy、Vulcan（开发中）
  • 诺斯罗普·格鲁曼公司：Antares 230+
  • 蓝色起源：New Shepard 和 New Glenn（开发中）
  • 火箭实验室：电子
  • Firefly Aerospace：Firefly Alpha
  • 处女轨道：LauncherOne
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• 到 1845 年，迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 已经设法液化了当时已知存在的大多数气体。 然而，有六种气体抵抗了所有液化尝试，并在当时被称为xxx性气体。 它们是氧气、氢气、氮气、一氧化碳、甲烷和一氧化氮。
• 1877 年，法国的 Louis Paul Cailletet 和瑞士的 Raoul Pictet 成功制造出xxx滴液态空气。
• 1883 年，波兰教授 Zygmunt Wróblewski 和 Karol Olszewski 制作了