Omniprezentă, omnipotentă și invizibil - totul despre el. Cu toate acestea, el nu are nici un gust sau miros. Se pare că este vorba despre ceva ce nu există. Cu toate acestea, această substanță este, de altfel: fără ea, omenirea ar sufocat pur și simplu. De aceea, probabil, Lavoisier a numit muta ca gaz de „gaz de viu.“
oxigen atotputernic
Potrivit oamenilor religioși, omniprezent, omnipotent, și în același timp invizibil nu poate fi decât Dumnezeu. De fapt, toate cele trei epitetului poate fi bine atribuită elementului chimic cu numărul atomic 8 - oxigen. În cazul în care plantele sunt în procesul de fotosinteză nu transforma apa si dioxidul de carbon în compuși organici, iar acest proces nu este însoțită de eliberarea de oxigen legat, este epuizat rapid stocuri suficiente de oxigen atmosferic, întreg regnul animal, inclusiv omenirea, va fi în curând sufocat.
Oxigen - este omniprezent: de la ea constă în mare măsură nu numai aerul, apa și pământul, dar suntem cu voi, nostru alimente, băuturi, îmbrăcăminte; în marea majoritate a substanțelor au oxigen din jurul nostru. Puterea de oxigen este deja evidentă în faptul că le-am respira, și pentru că respirația este sinonim cu viața. Și oxigenul poate fi considerată ca fiind atotputernic, deoarece elementul puternic de foc, de regulă, depinde puternic de candidatul nostru pentru omniprezent și omnipotent.
În ceea ce privește al treilea epitetul - „invizibil“, nu este, probabil, nu este nevoie de dovezi. În condiții normale, oxigenul elementar nu numai că este incolor și, prin urmare, invizibil, dar nu percepe, fără nici o perceptibil prin simțuri. Cu toate acestea, lipsa, să nu mai vorbim lipsa de oxigen, am fi simțit instantaneu.
Deschis: secolul al XVIII-lea
Faptul că oxigenul este invizibil, fara gust, miros, este gazos în condiții normale pentru o lungă perioadă de timp deschiderea sa întârziată. Mulți oameni de știință din ultima ideea că există o substanță cu proprietăți pe care, după cum știm acum, sunt oxigen inerente.
Cu toate acestea, figura principală în istoria descoperirii de oxigen - nu Scheele si Priestley. Ei au descoperit un nou de gaz - și numai. Mai târziu, Friedrich Engels scrie despre ea: „Ambele dintre ei nu au știut ce era în mâinile lor. Element, care a fost de a revolutiona chimia a fost destinat, a dispărut fără urmă în mâinile lor. De fapt, a descoperit de oxigen, prin urmare, este Lavoisier, "nu cei doi care descriu numai oxigen, nici măcar nu știe ce ei descriu.
Un studiu detaliat al proprietăților oxigenului și rolul său în procesele de ardere și formarea oxizilor Lavoisier au condus la concluzia greșită că acest gaz este un top acidifiante. V1779 a fost introdus Lavoisier titlu oxigen Oxygenium (de la „oxizi“ din Grecia -. „Acidic“ si „Gene“ - născut „) -“ acidul generat“.
Element „oxidativa“
Oxigen - incolor (strat gros - albastru) de gaz este inodor și fără gust. El este puțin mai greu decât aerul, și puțin solubil în apă. După răcire la -183 ° C în oxigen devine lichid albastru mobil, iar la -219 ° C - ingheata.
Ca element de befits care ocupă spațiu în colțul din dreapta sus al tabelului periodic, oxigenul, - unul dintre elementele active și nemetale a pronunțat proprietăți oxidante. Ca să spunem așa, oxigen oxidativ - un singur element de fluor. Acesta este motivul pentru rezervoarele cu oxigen lichid - majoritatea necesară a motoarelor rachetă cu combustibil lichid. conexiune de oxigen obținută chiar și cu un gaz chimic pasiv, cum ar fi xenon.
Pentru reacția oxigenului activ cu majoritatea substanțelor simple și complexe de încălzire necesar - pentru a depăși bariera de potențial la un proces chimic. Prin utilizarea catalizatorilor, scaderea energiei de activare, iar procesele pot continua fără încălzire, în particular compus oxigen cu hidrogen.
Mare de oxigen capacitatea de oxidant sta la baza tuturor combustibililor de ardere, inclusiv pulberi, aerul de ardere care nu este nevoie de oxigen: in timpul arderii acestor substanțe oxigenul este eliberat din ele.
Procesele de oxidare lentă a diferitelor substanțe la temperatura normală să aibă o viață nu mai puțin importantă decât arderea - pentru energie.
Oxidarea lentă a substanțelor alimentare în organism - „bază de putere“ de viață. Menționăm în treacăt că organismul nu utilizează oxigenul inhalat prea rar: oxigenul din aerul expirat este de aproximativ 16%. preyuschego căldură fân - rezultatul oxidării lentă a substanțelor organice de origine vegetală. oxidarea lentă a gunoiului de grajd și humus încălzește sere.
Aplicație: „mare de energie“
Oxigenul este utilizat în practica medicală. nu numai în boli pulmonare și cardiace, atunci când dificultăți de respirație. Injectarea subcutanată a oxigenului sa dovedit a fi eficiente în tratamentul unor boli grave, cum ar fi cangrena, tromboflebita, elefantiazis, ulcere trofice.
Nu mai puțin important este pentru industrie. îmbogățirea aerului cu oxigen face mai eficient, mai rapid, mai multe procese economice, tehnologice, care se bazează - oxidare. Și în astfel de procese a fost menținut aproape toată energia termică. Conversia fierului la oțel este de asemenea imposibilă fără oxigen. Oxigenul „se retrage“, excesul de fier carbon. În același timp, îmbunătățește calitatea oțelului. Am nevoie de oxigen și de metale neferoase. oxigen lichid este oxidantului propulsor.
Arderea hidrogenului în fluxul de oxigen este format substanță destul de obișnuit - H2O Desigur, pentru a obține această substanță nu ar trebui să se angajeze într-o combustie de hidrogen (care, de altfel, este adesea preparată din apă). Scopul acestui proces este diferit, va fi clar în cazul în care aceeași reacție pentru a înregistra pe deplin, luând în considerare nu numai substanțele chimice, dar, de asemenea, energia eliberată în timpul reacției: H2 + 0,5O2 = H2 O + 68317 de calorii.
Aproape șaptezeci mai multe calorii pe gram-molecula! Deci, puteți obține nu numai „apa de mare“, dar „marea de energie“. Pentru aceasta și pentru a primi apă în jet de motoare care funcționează cu hidrogen și oxigen.
Aceeași reacție este utilizată pentru sudarea și tăierea metalelor. Cu toate acestea, în acest domeniu, hidrogenul poate inlocui acetilena. De altfel, toate acetilenei pe scară largă a fost obținută cu ajutorul oxigenului, în procesele de cracare termooxidative: 6SN4 + 4O2 = C2 + H2 8N2 + CO2 + + O. ZN2 BPC
Acesta este doar un exemplu de utilizare a oxigenului în industria chimică. Oxigenul este necesar pentru producerea multor substanțe (cred că de acid azotic) pentru gazeificarea cărbunelui, petrolului și păcură.
Orice materie combustibilă poros, de exemplu, praf, fiind impregnat cu lichid rece albăstrui - oxigen lichid devine exploziv. Astfel de substanțe sunt numite oxyliquit și, dacă este necesar, se poate înlocui dinamita în dezvoltarea zăcămintelor.
Producția anuală mondială (și consumul) de oxigen măsurat în milioane de tone. Nu de numărare oxigenul pe care îl respirăm.
producția de oxigen
Încercările de a crea o mai mult sau mai puțin puternică dată industriei de oxigen înapoi la secolul trecut în multe țări. Dar ideea la realizarea tehnică este de multe ori „o dimensiune foarte mare distanță.“
În special dezvoltarea rapidă a industriei a început după invenție oxigen acad PL Kapitsa turboexpandoare si de a crea plante puternice de separare a aerului.
Cel mai simplu mod de a obține oxigenul din aer ca aerul - nu se amestecă, și împărțiți aerul nu este atât de dificil. Punctele de fierbere de azot și oxigen sunt diferite (la presiune atmosferică) până la 12,8 ° C În consecință, aerul lichid poate fi împărțit în componente, în coloanele de distilare precum și divizată, de exemplu, ulei. Dar pentru a transforma aerul în lichid, acesta trebuie să fie răcit la minus 196 ° C, Putem spune că problema este producerea de oxigen - aceasta este o problemă obtinerea rece.
Pentru a obține rece cu un aer normal, acesta din urmă necesitatea de a comprima, și apoi da-l să se extindă și, astfel, să-l producă un lucru mecanic. Apoi, este necesar să se răcească aerul legile fizicii. Mașini în care se întâmplă acest lucru se numește extensoare.
Pentru a obține aerul lichid folosind un expandor piston, presiunea necesară aproximativ 200 de atmosfere. eficienta plantelor a fost ușor mai mare decât cea a motorului cu aburi. Instalarea obține complicate, greoaie, costisitoare. La sfârșitul anilor treizeci de ani fizicianul sovietic Academicianul Kapitsa propus utilizarea ca expandor de turbină. Caracteristica principală a decomprimare turbo Kapitsa că aerul se extinde, nu numai în duza, dar, de asemenea, pe paletele rotorului. În acest caz, gazul se deplasează de la periferie spre centrul roții, care lucrează împotriva forței centrifuge.
Turboexpandoare „nu“ la rece cu aer comprimat, la doar câteva atmosfere. Energia care trimite un aer evazată nu se pierde în zadar, este folosit pentru a roti rotorul generatorului de curent electric.
instalație de separare a aerului modernă, în care frigul se obține prin turbinele de expansiune produc industrie, în principal metalurgie și chimie, sute de mii de metri cubi de oxigen gazos.