Pourquoi l'azote et non le dioxyde de carbone est utilisé dans les applications critiques des pneus?

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Dans les applications critiques, les pneus sont gonflés avec de l'azote pur ( lien ).

Mais le dioxyde de carbone (CO2) est une molécule plus grosse (qui fuit plus lentement du pneu), ainsi qu'inerte (n'oxyde pas la jante et ne brûle pas en cas d'accident). ( lien )

De plus, d'après la loi du gaz idéal , la pression est proportionnelle à la densité, à la constante individuelle du gaz et à la température. En supposant un volume constant (c'est-à-dire P ∝ R * T), tout changement de température est "amplifié" par la constante de gaz individuelle. Et la constante de gaz est en faveur de CO2: R(CO2) < R(O2) < R(N2). ( ref ) Le CO2 semble donc donner une meilleure stabilité de pression face aux fluctuations de température.

En outre, le stockage de CO2 est moins cher que le stockage d'azote.

Alors pourquoi les pneus sont gonflés à l'azote et non au CO2?

tires wheels pressure Cierge magique
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Je pense que j'ai entendu parler de cartouches de CO2 utilisées pour les pneus de vélo, bien qu'elles perdent de la pression assez rapidement. Je doute de la validité des petites molécules qui fuient à travers la théorie du pneu. Je dirais que les principaux avantages de l'azote par rapport à l'air sont la stabilité de la pression sur une plus grande plage de températures et le manque de propriétés corrosives.
Je n'ai aucune idée de ce que je fais le
Si la pression est proportionnelle à la densité comme vous le suggérez, alors les ballons à hydrogène ne sont pas flottants (car ils ont la même densité que l'air ambiant) ou ils s'effondrent (parce que la pression est inférieure à celle de l'air environnant). L'observation suggère le contraire.
Pas seulement des applications critiques mais le GT-R
cat
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"ainsi qu'inerte (n'oxyde pas la jante et ne brûle pas en cas d'accident )" - assurez-vous simplement de ne pas le dire au magnésium - il a tendance à être en désaccord. Le magnésium brûle lorsqu'il est entouré de glace sèche solide, telle est sa capacité à capter l'oxygène, il peut extraire l'O₂ du CO₂ - Voici un exemple de vidéo: youtube.com/watch?v=2oQ_9nFe9HU
enhzflep
La source que vous citez suggère que la vapeur d'eau présente dans l'air "normal" utilisé pour gonfler les pneus est l'un des principaux facteurs et qu'une plus grande molécule est également utile. Au-delà de cela, je suppose que la réponse a à voir avec le coût de production de l'azote par rapport à d'autres choix raisonnables de gaz.
dlu

Réponses:

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L'azote est inerte et n'affecte pas le caoutchouc ou la jante en acier. Le dioxyde de carbone est très réactif et affecte à la fois le caoutchouc en provoquant un gonflement dans le caoutchouc. Cela provoquerait également la corrosion des jantes à base de fer (en particulier en acier au carbone).

Edit: Lorsque le CO2 est mélangé à l'humidité, il devient de l'acide carbolique qui est corrosif. Tout dépend de la concentration. C'est comme comparer l'acide acétique communément appelé vinaigre. À 3%, vous pouvez mettre des frites. Avec une puissance industrielle de 97%, non seulement il dissoudra très rapidement les alevins, mais aussi la chair humaine jusqu'aux os. En ce qui concerne l'effet du CO2 sur le caoutchouc, j'ai cité une source de l'industrie (Air Liquide), une entreprise spécialisée dans les gaz comprimés.

Dans le cas des pneus automobiles, l'utilisation de CO2 entraînerait probablement une défaillance catastrophique. D'après mon expérience avec l'azote, j'ai remarqué qu'il était beaucoup plus silencieux pendant la conduite et moins de variations de pression lorsque la température varie d'une saison à l'autre.

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

Vérifiez sous Compatibilité des matériaux sous la rubrique Élastomères - Assez lumineux .....

Old_Fossil
la source
1
Très réactif peut l'exagérer. Ce n'est pas Cl2 etc.
Lyndon White
1
Il le surestime totalement . Le CO₂ n'est pas très réactif du tout, il ne corrode certainement pas l'acier au carbone. (En fait, l'acier est produit en réduisant le minerai avec du monoxyde de carbone en Fe et CO₂!) Si cet article met en garde contre le gonflement, il y a sûrement un point à cela, et cela pourrait bien être une raison pour laquelle il n'est pas utilisé pour les pneus de voiture, mais c'est pas comme les composants en caoutchouc échouent immédiatement lorsque vous les mettez en contact avec du CO₂. En fait, je pense que le CO₂ est assez couramment utilisé pour les pneus de vélo; Peut-être que le stockage plus facile l'emporte sur les pires propriétés ici.
leftaroundabout
4
Le dioxyde de carbone est si hautement réactif qu'il est même utilisé dans les extincteurs .
Dmitry Grigoryev
L'azote n'est pas inerte, peut-être pas très réactif avec les matériaux impliqués, mais il n'est pas inerte. Ce serait bien d'avoir quelques citations, par exemple pourquoi le CO2 provoquerait une défaillance catastrophique - quel composant échouerait, dans quelles conditions?
dlu
Je m'attendrais à ce que le CO2 utilisé pour le remplissage des pneus soit sec (sans vapeur d'eau) car c'est l'une des principales raisons de ne pas utiliser uniquement de l'air comprimé "normal" (l'eau change d'état et la différence de volume entre l'eau liquide et l'eau la vapeur entraîne des changements de pression dans les pneus). Cela m'amène à penser que la création d'acide carbonique n'est pas la raison de ne pas utiliser de CO2 - même si l'effet sur le caoutchouc pourrait bien être.
dlu
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L'azote représente environ 80% de l'air - il est donc plus facilement récupérable et séparé que les plus petites quantités d'autres gaz dans l'air. C'est-à-dire que le processus de récupération de l'azote de l'air pourrait être moins efficace que celui de la récupération du CO2 de l'air tout en étant rentable. De plus, sa stabilité à des températures plus élevées signifie que son comportement est plus prévisible et que les caractéristiques de manipulation des pneus sont cohérentes.

Mauro
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vous dites donc que l'azote à cet effet peut être séparé sur place? c'est-à-dire pas besoin de le stocker sous forme liquide?
Sparkler
1
Vous pouvez facilement créer du CO2, vous n'avez pas besoin de le récupérer. Vous ne pouvez pas créer d'azote, mais il devrait être facile de sortir de l'air, je parie.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
Mauro, voir ma question mise à jour concernant la stabilité de la température.
Sparkler
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Vous n'avez pas besoin de stocker de l'azote ou du CO2 sous forme liquide, juste comprimé. L'azote a également l'avantage d'être inerte, ce qui signifie qu'il ne réagira avec rien. Le CO2 peut se combiner avec d'autres molécules, par exemple l'eau + le CO2 produit de l'acide carbonique, ce qui n'est pas ce que vous voulez dans un pneu. Probablement des quantités suffisamment petites pour ne pas avoir d'importance, mais ce n'est qu'un exemple.
GdD
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@dlu: l'azote N2 est inerte à des températures normales.
Joshua
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L'azote est moins cher car il est facilement disponible dans l'air et peut être extrait avec un générateur d'azote plutôt compact . L'extraction du dioxyde de carbone de l'air est inefficace, il doit donc être produit par la combustion de combustibles (comme le méthane) ou par la décomposition thermique du calcaire.

Dmitry Grigoryev
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L'azote est un gaz très prévisible. Tous ses comportements ont été rigoureusement testés sur de nombreuses années. En tant que tels, ils peuvent prédire le comportement beaucoup plus facilement qu'un gaz mixte. De plus, ses performances sont très similaires à celles de l'air. Si vous n'avez pas pu avoir accès à une bouteille d'azote, vous pouvez toujours utiliser de l'air normal et rester proche des performances d'origine.

Du point de vue de la sécurité, l'azote ne contient pas d'oxygène. En cas d'accident, il n'y a pas d'oxygène pour propager un incendie (l'air contient ~ 21% d'oxygène).

Kris
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5
Cela ne semble pas correct. L'azote est un gaz très prévisible. Tous ses comportements ont été rigoureusement testés sur de nombreuses années. Les propriétés du CO2 sont également connues. En tant que tels, ils peuvent prédire le comportement beaucoup plus facilement qu'un gaz mixte. Le CO2 n'est pas un mélange. * En cas d'accident, il n'y a pas d'oxygène pour propager un incendie (l'air contient ~ 21% d'oxygène). * Cette réponse semble comparer l'azote avec l'air, mais la question se pose sur l'azote par rapport au CO2.
Ben Crowell
Le CO2 est un gaz mixte, en soi - un carbone, deux oxygènes. Bien que je ne vois pas l'oxygène dans vos pneus comme un énorme risque d'incendie ... Pas plus que l'air que nous respirons
Cullub