工業(yè)上制取氧氣的方法一般采用分離液態(tài)空氣法、膜分離技術(shù)、吸附法等制取氧氣。電解制氧法。把水放入電解槽中,加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度,然后通入直流電,水就分解為氧氣和氫氣。吸附法制取氧氣。利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子篩把空氣中的氧離分出來。
電解制氧法。把水放入電解槽中,加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度,然后通入直流電,水就分解為氧氣和氫氣。每制取一立方米氧,同時獲得兩立方米氫。用電解法制取一立方米氧要耗電12~15千瓦小時,與上述兩種方法的耗電量(0.55~0.60千瓦小時)相比,是很不經(jīng)濟的。所以,電解法不適用于大量制氧。另外同時產(chǎn)生的氫氣如果沒有妥善的方法收集,在空氣中聚集起來,如與氧氣混合,容易發(fā)生極其劇烈的爆炸。所以,電解法也不適用家庭制氧的方法。
膜分離技術(shù)制取氧氣的方法是利用膜分離技術(shù),在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到百分之九十以上氧氣的富氧空氣。
吸附法制取氧氣。利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子篩把空氣中的氧離分出來。首先,用壓縮機迫使干燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進入吸附器內(nèi),當(dāng)吸附器內(nèi)氧氣達到一定量(壓力達到一定程度)時,即可打開出氧閥門放出氧氣。經(jīng)過一段時間,分子篩吸附的氮逐漸增多,吸附能力減弱,產(chǎn)出的氧氣純度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,然后重復(fù)上述過程。這種制取氧的方法亦稱吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧機已經(jīng)開發(fā)出來,便于家庭使用。
由于空氣中大約含有21%的氧氣,所以這是工業(yè)制取氧氣的既廉價又易得的最好原料。
工業(yè)上制氧氣采用的是分離液態(tài)空氣法:在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣,然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要是液態(tài)氧。
因為任何液態(tài)物質(zhì)都有一定的沸點,人們正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì),在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā)。由于氮的沸點是-196℃,比液態(tài)氧(-183℃)低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧了。
加熱高錳酸鉀
高錳酸鉀==加熱==錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
2KMnO4==△==K2MnO4+MnO2+O2↑
加熱氯酸鉀,二氧化錳作催化劑
氯酸鉀==二氧化錳,加熱==氯化鉀+氧氣
2KClO3==MnO2,△==2KCl+3O2↑
3.用二氧化錳作催化劑,分解過氧化氫
過氧化氫==二氧化錳==水+氧氣
2H2O2==MnO2==2H2O+O2↑
為了便于貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到15000kPa,并貯存在漆成藍色的鋼瓶中。
鐵在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為3Fe+2O?=Fe?O?(點燃)。鐵在氧氣中燃燒,反應(yīng)物為鐵和氧氣、生成物為黑色固體四氧化三鐵。在高溫時,鐵在...
氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)較活潑的物質(zhì),能與很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),具有氧化性。首先,空氣中可燃燒的物質(zhì),在氧氣中燃燒得更劇烈;某些在空氣中不燃燒的物...
氧氣的化學(xué)性質(zhì):氧化性:除了稀有氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀之外,大部分的元素都能與氧氣反應(yīng);比較活潑(相對其他氣體而言);氧氣具有助...
氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,它在氧化反應(yīng)中提供氧,具有氧化性,是一種常見的氧化劑。而氧氣的物理性質(zhì)是,通常情況下,氧氣是一種無色無味的...
鋁和氧氣在常溫或點燃的條件下反應(yīng)生成氧化鋁,反應(yīng)方程式:4Al+3O2==2Al2O3。常溫下鋁和氧氣反應(yīng)現(xiàn)象:鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑,常溫下,...
氯氣和氧氣均為強氧化劑,不起反應(yīng)。氯氣,化學(xué)式為Cl?。常溫常壓下為黃綠色,有強烈刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,可溶于水,易壓縮,可液...
二氧化碳比氧氣重。因為二氧化碳的相對分子質(zhì)量約為44,而氧氣的相對分子質(zhì)量約為32,所以二氧化碳比空氣重。二氧化碳是一種碳氧化合物,化學(xué)式為...
向上排空氣法。由于氧氣的密度比空氣大,將集氣瓶正放在桌面上,用較長的導(dǎo)管,向瓶底通入氧氣,即可收集到氧氣。收集密度明顯比空氣大的氣體時,用向...