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(shí)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(shí),與上述兩種方法的耗電量(0.55~0.60千瓦小時(shí))相比,是很不經(jīng)濟(jì)的。所以,電解法不適用于大量制氧。
另外同時(shí)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(jìn)行多級(jí)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(jī)迫使干燥的空氣通過分子篩進(jìn)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(jìn)入吸附器內(nèi),當(dāng)吸附器內(nèi)氧氣達(dá)到一定量(壓力達(dá)到一定程度)時(shí),即可打開出氧閥門放出氧氣。
經(jīng)過一段時(shí)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(jī)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(jià)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(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低,因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要是液態(tài)氧。
因?yàn)槿魏我簯B(tài)物質(zhì)都有一定的沸點(diǎn),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(diǎn)是-196℃,比液態(tài)氧(-183℃)低,因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(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(yùn)輸和使用,通常把氧氣加壓到15000kPa,并貯存在漆成藍(lán)色的鋼瓶中。
氧氣的化學(xué)性質(zhì)是不穩(wěn)定的。氧氣(O2)是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,能夠與多種元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種活潑性主要?dú)w因于氧原子的電負(fù)性僅次于氟,...
氧氣進(jìn)入身體后的作用有參與機(jī)體新陳代謝、提供能量、維持肺部的正常生理功能、維持神經(jīng)的正常生理功能、維持心臟的正常生理功能等。氧氣是維持機(jī)體各...
氧氣是助燃?xì)怏w,可以支持可燃性物質(zhì)燃燒,不過氧氣并沒有可燃性,因?yàn)檠鯕獗旧硎遣豢梢匀紵?,?dāng)然,一般沒有氧氣,物體也不能燃燒。助燃性和可燃性...
氧氣的化學(xué)性質(zhì)活潑,氧氣能跟許多物質(zhì)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),如與金屬、非金屬、化合物等多種特物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)劇烈程度因條件不同而異。很多反應(yīng)都...
氧氣是維持人體生命所必需的,參與了細(xì)胞呼吸過程中ATP的合成,是身體細(xì)胞所需能量的來源,日常生活中,氧濃度正常值為19.5%~23.5%。如...
鈉在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式是2Na+O2=Na2O2,條件是點(diǎn)燃。鈉在氧氣中燃燒,火焰呈黃色,產(chǎn)生淡黃色固體Na2O2。鈉為銀白色立方體結(jié)構(gòu)...