ऑक्सीजन 21% वायुमंडलीय वायु पर कब्जा करती है। इसका अधिकांश भाग पृथ्वी की पपड़ी, ताजे पानी और जीवित सूक्ष्मजीवों में पाया जाता है। इसका उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है और इसका उपयोग घरेलू और चिकित्सा आवश्यकताओं के लिए किया जाता है। किसी पदार्थ की मांग रासायनिक और भौतिक विशेषताओं के कारण होती है।

उद्योग में ऑक्सीजन का उत्पादन कैसे होता है? 3 तरीके

उद्योग में ऑक्सीजन का उत्पादन वायुमंडलीय वायु को विभाजित करके किया जाता है। इसके लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:

औद्योगिक पैमाने पर ऑक्सीजन के उत्पादन का बहुत महत्व है। प्रौद्योगिकी और उपयुक्त उपकरणों की पसंद पर अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए। की गई गलतियाँ तकनीकी प्रक्रिया को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती हैं और वध के बाद लागत में वृद्धि कर सकती हैं।

उद्योग में ऑक्सीजन उत्पादन के लिए उपकरणों की तकनीकी विशेषताएं

औद्योगिक प्रकार "OXIMAT" के जनरेटर गैसीय अवस्था में ऑक्सीजन प्राप्त करने की प्रक्रिया को स्थापित करने में मदद करते हैं। उनकी तकनीकी विशेषताओं और डिजाइन सुविधाओं का उद्देश्य इस पदार्थ को उद्योग में आवश्यक शुद्धता और आवश्यक मात्रा में पूरे दिन (बिना किसी रुकावट के) प्राप्त करना है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उपकरण स्टॉप के साथ या बिना किसी भी मोड में काम कर सकता है। इकाई दबाव में काम करती है। इनलेट पर, नमी से मुक्त, संपीड़ित अवस्था में सूखी हवा होनी चाहिए। छोटी, औसत और बड़ी उत्पादकता के मॉडल प्रदान किए जाते हैं।

योजना:

डिस्कवरी इतिहास

नाम की उत्पत्ति

प्रकृति में होना

रसीद

भौतिक गुण

रासायनिक गुण

आवेदन पत्र

10. समस्थानिक

ऑक्सीजन

ऑक्सीजन- 16 वें समूह का एक तत्व (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - समूह VI का मुख्य उपसमूह), परमाणु संख्या 8 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की दूसरी अवधि। इसे प्रतीक ओ (अक्षांश) द्वारा नामित किया गया है। ऑक्सीजनियम)। ऑक्सीजन एक प्रतिक्रियाशील अधातु है और चाकोजेन समूह का सबसे हल्का तत्व है। सरल पदार्थ ऑक्सीजन(सीएएस संख्या: 7782-44-7) सामान्य परिस्थितियों में - रंग, स्वाद और गंध के बिना एक गैस, जिसके अणु में दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (सूत्र ओ 2), और इसलिए इसे डाइऑक्सीजन भी कहा जाता है। तरल ऑक्सीजन में एक है हल्का नीला, और ठोस हल्का नीला क्रिस्टल है।

ऑक्सीजन के अन्य एलोट्रोपिक रूप हैं, उदाहरण के लिए, ओजोन (सीएएस संख्या: 10028-15-6) - सामान्य परिस्थितियों में, एक विशिष्ट गंध वाली एक नीली गैस, जिसके अणु में तीन ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (सूत्र ओ 3)।

डिस्कवरी इतिहास

यह आधिकारिक तौर पर माना जाता है कि ऑक्सीजन की खोज अंग्रेजी रसायनज्ञ जोसेफ प्रीस्टली ने 1 अगस्त, 1774 को एक भली भांति बंद करके सील किए गए बर्तन में पारा ऑक्साइड को विघटित करके की थी (प्रिस्टली ने एक शक्तिशाली लेंस का उपयोग करके इस परिसर में सूर्य की किरणों को निर्देशित किया था)।

हालांकि, प्रीस्टले को शुरू में यह नहीं पता था कि उन्होंने एक नए सरल पदार्थ की खोज की है, उनका मानना ​​​​था कि उन्होंने हवा के एक घटक भागों को अलग कर दिया (और इस गैस को "डिफलास्टिकेटेड एयर" कहा जाता है)। प्रीस्टले ने अपनी खोज की सूचना उत्कृष्ट फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी लवॉज़ियर को दी। 1775 में, ए. लैवोजियर ने स्थापित किया कि ऑक्सीजन वायु, अम्ल का एक अभिन्न अंग है और कई पदार्थों में पाया जाता है।

कुछ साल पहले (1771 में), स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल शीले ने ऑक्सीजन प्राप्त की थी। उन्होंने सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सॉल्टपीटर को शांत किया और फिर परिणामस्वरूप नाइट्रिक ऑक्साइड को विघटित कर दिया। शीले ने इस गैस को "उग्र हवा" कहा और 1777 में प्रकाशित एक पुस्तक में अपनी खोज का वर्णन किया (ठीक है क्योंकि प्रीस्टली ने अपनी खोज की घोषणा के बाद पुस्तक प्रकाशित की थी, बाद वाले को ऑक्सीजन का खोजकर्ता माना जाता है)। स्कील ने भी अपने अनुभव की सूचना लवॉज़ियर को दी।

ऑक्सीजन की खोज में योगदान देने वाला एक महत्वपूर्ण चरण फ्रांसीसी रसायनज्ञ पियरे बेयन का काम था, जिन्होंने पारा के ऑक्सीकरण और इसके ऑक्साइड के बाद के अपघटन पर काम प्रकाशित किया था।

अंत में, ए। लावोइसियर ने प्रीस्टली और शीले की जानकारी का उपयोग करते हुए, परिणामी गैस की प्रकृति का पता लगाया। उनके काम का बहुत महत्व था, क्योंकि इसके लिए धन्यवाद, उस समय पर हावी और रसायन विज्ञान के विकास में बाधा डालने वाले फ्लॉजिस्टन सिद्धांत को उखाड़ फेंका गया था। लैवोजियर ने विभिन्न पदार्थों के दहन पर एक प्रयोग किया और जले हुए तत्वों के वजन पर परिणाम प्रकाशित करके फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत का खंडन किया। राख का वजन तत्व के प्रारंभिक वजन से अधिक हो गया, जिससे लैवोज़ियर को यह दावा करने का अधिकार मिला कि दहन के दौरान पदार्थ की एक रासायनिक प्रतिक्रिया (ऑक्सीकरण) होती है, इस संबंध में, मूल पदार्थ का द्रव्यमान बढ़ जाता है, जो इस बात का खंडन करता है कि फ्लॉजिस्टन का सिद्धांत।

इस प्रकार, ऑक्सीजन की खोज का श्रेय वास्तव में प्रीस्टली, शीले और लवॉज़ियर द्वारा साझा किया जाता है।

नाम की उत्पत्ति

ऑक्सीजन शब्द (19 वीं शताब्दी की शुरुआत में इसे अभी भी "एसिड" कहा जाता था), रूसी भाषा में इसकी उपस्थिति कुछ हद तक एम.वी. लोमोनोसोव के कारण है, जिन्होंने अन्य नवविज्ञान के साथ "एसिड" शब्द पेश किया; इस प्रकार शब्द "ऑक्सीजन", बदले में, "ऑक्सीजन" (फ्रेंच ऑक्सीजन) शब्द का एक ट्रेसिंग-पेपर था, जिसे ए। लैवोसियर (अन्य ग्रीक ὀξύς - "खट्टा" और γεννάω - "मैं जन्म देता हूं") द्वारा प्रस्तावित किया गया था। जो "जनरेटिंग एसिड" के रूप में अनुवाद करता है, जो इसके मूल अर्थ से जुड़ा हुआ है - "एसिड", जिसका पहले आधुनिक अंतरराष्ट्रीय नामकरण के अनुसार ऑक्साइड कहा जाता था।

प्रकृति में होना

ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे आम तत्व है; इसका हिस्सा (विभिन्न यौगिकों के हिस्से के रूप में, मुख्य रूप से सिलिकेट) ठोस पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का लगभग 47.4% है। समुद्र और ताजे पानी में बड़ी मात्रा में बाध्य ऑक्सीजन होती है - 88.8% (द्रव्यमान से), वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की मात्रा मात्रा से 20.95% और द्रव्यमान से 23.12% होती है। पृथ्वी की पपड़ी के 1500 से अधिक यौगिकों की संरचना में ऑक्सीजन है।

ऑक्सीजन कई कार्बनिक पदार्थों का एक घटक है और सभी जीवित कोशिकाओं में मौजूद है। जीवित कोशिकाओं में परमाणुओं की संख्या के संदर्भ में, द्रव्यमान अंश के संदर्भ में यह लगभग 25% है - लगभग 65%।

रसीद

वर्तमान में उद्योगों में वायु से ऑक्सीजन प्राप्त की जाती है। ऑक्सीजन प्राप्त करने की मुख्य औद्योगिक विधि क्रायोजेनिक आसवन है। झिल्ली प्रौद्योगिकी पर आधारित ऑक्सीजन संयंत्र भी प्रसिद्ध हैं और उद्योग में सफलतापूर्वक उपयोग किए जाते हैं।

प्रयोगशालाओं में, औद्योगिक ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है, लगभग 15 एमपीए के दबाव में स्टील सिलेंडर में आपूर्ति की जाती है।

पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4 को गर्म करके ऑक्सीजन की थोड़ी मात्रा प्राप्त की जा सकती है:

मैंगनीज (चतुर्थ) ऑक्साइड की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2 के उत्प्रेरक अपघटन की प्रतिक्रिया का भी उपयोग किया जाता है:

पोटेशियम क्लोरेट (बर्टोलेट नमक) KClO3 के उत्प्रेरक अपघटन द्वारा ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है:

ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए प्रयोगशाला विधियों में क्षार के जलीय घोलों के इलेक्ट्रोलिसिस की विधि, साथ ही पारा (II) ऑक्साइड (t = 100 ° C पर) का अपघटन शामिल है:

पनडुब्बियों पर, यह आमतौर पर एक व्यक्ति द्वारा निकाले गए सोडियम पेरोक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है:

भौतिक गुण

महासागरों में, घुले हुए O2 की मात्रा ठंडे पानी में अधिक और गर्म पानी में कम होती है।

सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्सीजन एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस होती है।

इसका 1 लीटर द्रव्यमान 1.429 ग्राम है। यह हवा से थोड़ा भारी है। पानी में थोड़ा घुलनशील (0 डिग्री सेल्सियस पर 4.9 मिली/100 ग्राम, 50 डिग्री सेल्सियस पर 2.09 मिली/100 ग्राम) और अल्कोहल (2.78 मिली/100 ग्राम 25 डिग्री सेल्सियस)। यह पिघली हुई चांदी (961 डिग्री सेल्सियस पर एजी की 1 मात्रा में ओ 2 के 22 खंड) में अच्छी तरह से घुल जाता है। अंतरपरमाणुक दूरी - 0.12074 एनएम। यह पैरामैग्नेटिक है।

जब गैसीय ऑक्सीजन को गर्म किया जाता है, तो परमाणुओं में इसका प्रतिवर्ती पृथक्करण होता है: 2000 डिग्री सेल्सियस - 0.03%, 2600 डिग्री सेल्सियस - 1%, 4000 डिग्री सेल्सियस - 59%, 6000 डिग्री सेल्सियस - 99.5% पर।

तरल ऑक्सीजन (क्वथनांक −182.98 °C) एक हल्का नीला तरल है।

ओ 2 चरण आरेख

ठोस ऑक्सीजन (गलनांक −218.35°C) - नीले क्रिस्टल। छह क्रिस्टलीय चरण ज्ञात हैं, जिनमें से तीन 1 एटीएम के दबाव में मौजूद हैं।

α-O 2 - 23.65 K से नीचे के तापमान पर मौजूद है; चमकीले नीले क्रिस्टल मोनोक्लिनिक प्रणाली से संबंधित हैं, सेल पैरामीटर a=5.403 , b=3.429 , c=5.086 ; β=132.53°।

β-O 2 - तापमान सीमा में 23.65 से 43.65 K तक मौजूद है; हल्के नीले क्रिस्टल (बढ़ते दबाव के साथ, रंग गुलाबी हो जाता है) में एक विषमकोणीय जाली होती है, सेल पैरामीटर a=4.21 Å, α=46.25°।

-O 2 - 43.65 से 54.21 K के तापमान पर मौजूद है; हल्के नीले क्रिस्टल में घन समरूपता होती है, जाली अवधि a=6.83 ।

उच्च दबाव पर तीन और चरण बनते हैं:

δ-O 2 तापमान रेंज 20-240 K और दबाव 6-8 GPa, नारंगी क्रिस्टल;

ε-O 4 दबाव 10 से 96 GPa, क्रिस्टल रंग गहरे लाल से काले, मोनोक्लिनिक प्रणाली;

-O n दबाव 96 GPa से अधिक, एक विशिष्ट धात्विक चमक के साथ धात्विक अवस्था, कम तापमान पर अतिचालक अवस्था में चली जाती है।

रासायनिक गुण

एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, ऑक्साइड बनाने वाले लगभग सभी तत्वों के साथ बातचीत करता है। ऑक्सीकरण अवस्था -2 है। एक नियम के रूप में, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया गर्मी की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है और बढ़ते तापमान के साथ तेज होती है (दहन देखें)। कमरे के तापमान पर होने वाली प्रतिक्रियाओं का एक उदाहरण:

उन यौगिकों का ऑक्सीकरण करता है जिनमें गैर-अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व होते हैं:

अधिकांश कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण करता है:

कुछ शर्तों के तहत, एक कार्बनिक यौगिक का हल्का ऑक्सीकरण करना संभव है:

Au और अक्रिय गैसों (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) को छोड़कर, सभी साधारण पदार्थों के साथ ऑक्सीजन सीधे (सामान्य परिस्थितियों में, जब गर्म और/या उत्प्रेरक की उपस्थिति में) प्रतिक्रिया करता है; हलोजन के साथ प्रतिक्रियाएं विद्युत निर्वहन या पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में होती हैं। सोने के ऑक्साइड और भारी अक्रिय गैसों (Xe, Rn) को अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किया गया था। अन्य तत्वों के साथ ऑक्सीजन के सभी दो-तत्व यौगिकों में, फ्लोरीन वाले यौगिकों को छोड़कर, ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाता है

ऑक्सीजन औपचारिक रूप से -1 के बराबर ऑक्सीजन परमाणु के ऑक्सीकरण राज्य के साथ पेरोक्साइड बनाता है।

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन में क्षार धातुओं को जलाने से पेरोक्साइड प्राप्त होते हैं:

कुछ ऑक्साइड ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं:

A. N. Bach और K. O. Engler द्वारा विकसित दहन सिद्धांत के अनुसार, एक मध्यवर्ती पेरोक्साइड यौगिक के निर्माण के साथ ऑक्सीकरण दो चरणों में होता है। इस मध्यवर्ती यौगिक को अलग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जब जलती हुई हाइड्रोजन की लौ को बर्फ से ठंडा किया जाता है, तो पानी के साथ हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनता है:

सुपरऑक्साइड में, ऑक्सीजन में औपचारिक रूप से −½ की ऑक्सीकरण अवस्था होती है, अर्थात, प्रति दो ऑक्सीजन परमाणुओं में एक इलेक्ट्रॉन (O-2 आयन)। उच्च दबाव और तापमान पर ऑक्सीजन के साथ पेरोक्साइड की बातचीत से प्राप्त होता है:

पोटेशियम के, रूबिडियम आरबी और सीज़ियम सीएस सुपरऑक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

डाइअॉॉक्सिनिल आयन O2+ में, ऑक्सीजन की औपचारिक रूप से ऑक्सीकरण अवस्था +½ होती है। प्रतिक्रिया से प्राप्त करें:

ऑक्सीजन फ्लोराइड्स

ऑक्सीजन difluoride, 2 ऑक्सीजन ऑक्सीकरण राज्य +2 का, एक क्षार समाधान के माध्यम से फ्लोरीन पारित करके प्राप्त किया जाता है:

ऑक्सीजन मोनोफ्लोराइड (डाइऑक्सीडिफ्लोराइड), ओ 2 एफ 2, अस्थिर है, ऑक्सीजन ऑक्सीकरण अवस्था +1 है। −196 ° C के तापमान पर ग्लो डिस्चार्ज में फ्लोरीन और ऑक्सीजन के मिश्रण से प्राप्त:

एक निश्चित दबाव और तापमान पर ऑक्सीजन के साथ फ्लोरीन के मिश्रण के माध्यम से एक चमक निर्वहन पारित करना, उच्च ऑक्सीजन फ्लोराइड ओ 3 एफ 2, ओ 4 एफ 2, ओ 5 एफ 2 और ओ 6 एफ 2 के मिश्रण प्राप्त होते हैं।

क्वांटम यांत्रिक गणना 3 + ट्राइफ्लोरोहाइड्रॉक्सोनियम आयन के स्थिर अस्तित्व की भविष्यवाणी करती है। यदि यह आयन वास्तव में मौजूद है, तो इसमें ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था +4 होगी।

ऑक्सीजन श्वसन, दहन और क्षय की प्रक्रियाओं का समर्थन करती है।

अपने मुक्त रूप में, तत्व दो एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद है: ओ 2 और ओ 3 (ओजोन)। जैसा कि 1899 में पियरे क्यूरी और मारिया स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी द्वारा स्थापित किया गया था, आयनकारी विकिरण के प्रभाव में, O 2 O 3 में बदल जाता है।

आवेदन पत्र

ऑक्सीजन का व्यापक औद्योगिक उपयोग 20 वीं शताब्दी के मध्य में टर्बोएक्सपैंडर्स के आविष्कार के बाद शुरू हुआ - तरल हवा को तरल बनाने और अलग करने के लिए उपकरण।

परधातुकर्म

इस्पात उत्पादन या मैट प्रसंस्करण की कनवर्टर विधि ऑक्सीजन के उपयोग से जुड़ी है। कई धातुकर्म इकाइयों में, ईंधन के अधिक कुशल दहन के लिए, हवा के बजाय बर्नर में ऑक्सीजन-वायु मिश्रण का उपयोग किया जाता है।

धातुओं की वेल्डिंग और कटिंग

नीले सिलेंडरों में ऑक्सीजन का व्यापक रूप से धातुओं की लौ काटने और वेल्डिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

रॉकेट का ईंधन

तरल ऑक्सीजन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, नाइट्रिक एसिड और अन्य ऑक्सीजन युक्त यौगिकों का उपयोग रॉकेट ईंधन के लिए ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। तरल ऑक्सीजन और तरल ओजोन का मिश्रण सबसे शक्तिशाली रॉकेट ईंधन ऑक्सीकारकों में से एक है (हाइड्रोजन-ओजोन मिश्रण का विशिष्ट आवेग हाइड्रोजन-फ्लोरीन और हाइड्रोजन-ऑक्सीजन फ्लोराइड जोड़ी के लिए विशिष्ट आवेग से अधिक है)।

परदवा

मेडिकल ऑक्सीजन को 15 एमपीए (150 एटीएम) तक के दबाव में 1.2 से 10.0 लीटर तक विभिन्न क्षमताओं के नीले उच्च दबाव धातु गैस सिलेंडर (संपीड़ित या तरलीकृत गैसों के लिए) में संग्रहित किया जाता है और संज्ञाहरण उपकरण में श्वसन गैस मिश्रण को समृद्ध करने के लिए उपयोग किया जाता है। श्वसन विफलता, ब्रोन्कियल अस्थमा के हमले को रोकने के लिए, ऑक्सीजन कॉकटेल के रूप में जठरांत्र संबंधी मार्ग के विकृति के उपचार के लिए, किसी भी मूल के हाइपोक्सिया को समाप्त करने के लिए, विघटन बीमारी के साथ। व्यक्तिगत उपयोग के लिए, सिलेंडर से चिकित्सा ऑक्सीजन विशेष रबरयुक्त कंटेनरों से भरी होती है - ऑक्सीजन तकिए। मैदान में या अस्पताल में एक या दो पीड़ितों को एक साथ ऑक्सीजन या ऑक्सीजन-वायु मिश्रण की आपूर्ति करने के लिए, विभिन्न मॉडलों और संशोधनों के ऑक्सीजन इनहेलर का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन इनहेलर का लाभ गैस मिश्रण के एक कंडेनसर-ह्यूमिडिफायर की उपस्थिति है, जो साँस छोड़ने वाली हवा की नमी का उपयोग करता है। लीटर में सिलेंडर में शेष ऑक्सीजन की मात्रा की गणना करने के लिए, वायुमंडल में सिलेंडर में दबाव (रेड्यूसर के दबाव गेज के अनुसार) आमतौर पर लीटर में सिलेंडर क्षमता से गुणा किया जाता है। उदाहरण के लिए, 2 लीटर की क्षमता वाले सिलेंडर में, दबाव नापने का यंत्र 100 एटीएम का ऑक्सीजन दबाव दिखाता है। इस मामले में ऑक्सीजन की मात्रा 100 × 2 = 200 लीटर है।

परखाद्य उद्योग

खाद्य उद्योग में, ऑक्सीजन को एक प्रणोदक और पैकेजिंग गैस के रूप में खाद्य योज्य E948 के रूप में पंजीकृत किया जाता है।

पररासायनिक उद्योग

रासायनिक उद्योग में, ऑक्सीजन का उपयोग कई संश्लेषणों में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है, उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड के उत्पादन में ऑक्सीजन युक्त यौगिकों (अल्कोहल, एल्डिहाइड, एसिड), अमोनिया से नाइट्रोजन ऑक्साइड के लिए हाइड्रोकार्बन का ऑक्सीकरण। ऑक्सीकरण के दौरान विकसित उच्च तापमान के कारण, बाद वाले को अक्सर दहन मोड में किया जाता है।

परकृषि

ग्रीनहाउस में, ऑक्सीजन कॉकटेल के निर्माण के लिए, जानवरों में वजन बढ़ाने के लिए, मछली पालन में ऑक्सीजन के साथ जलीय वातावरण को समृद्ध करने के लिए।

ऑक्सीजन की जैविक भूमिका

बम शेल्टर में ऑक्सीजन की आपातकालीन आपूर्ति

अधिकांश जीवित चीजें (एरोबेस) हवा से ऑक्सीजन में सांस लेती हैं। चिकित्सा में ऑक्सीजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हृदय रोगों में, चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार के लिए, पेट में ऑक्सीजन फोम ("ऑक्सीजन कॉकटेल") पेश किया जाता है। चमड़े के नीचे के ऑक्सीजन प्रशासन का उपयोग ट्रॉफिक अल्सर, एलिफेंटियासिस, गैंग्रीन और अन्य गंभीर बीमारियों के लिए किया जाता है। ओजोन के साथ कृत्रिम संवर्धन का उपयोग हवा को कीटाणुरहित और गंधहीन करने और पीने के पानी को शुद्ध करने के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन 15 O के रेडियोधर्मी समस्थानिक का उपयोग रक्त प्रवाह की दर, फुफ्फुसीय वेंटिलेशन का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।

विषाक्त ऑक्सीजन डेरिवेटिव

कुछ ऑक्सीजन डेरिवेटिव (तथाकथित प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां), जैसे सिंगलेट ऑक्सीजन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, सुपरऑक्साइड, ओजोन और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल, अत्यधिक जहरीले उत्पाद हैं। वे ऑक्सीजन के सक्रियण या आंशिक कमी की प्रक्रिया में बनते हैं। सुपरऑक्साइड (सुपरऑक्साइड रेडिकल), हाइड्रोजन पेरोक्साइड और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल मानव और पशु शरीर की कोशिकाओं और ऊतकों में बन सकते हैं और ऑक्सीडेटिव तनाव का कारण बन सकते हैं।

आइसोटोप

ऑक्सीजन के तीन स्थिर समस्थानिक हैं: 16 ओ, 17 ओ और 18 ओ, जिनकी औसत सामग्री क्रमशः 99.759%, 0.037% और 0.204% पृथ्वी पर ऑक्सीजन परमाणुओं की कुल संख्या है। समस्थानिकों के मिश्रण में उनमें से सबसे हल्के, 16 ओ की तीव्र प्रबलता इस तथ्य के कारण है कि 16 ओ परमाणु के नाभिक में 8 प्रोटॉन और 8 न्यूट्रॉन होते हैं (भरे न्यूट्रॉन और प्रोटॉन के गोले के साथ डबल मैजिक न्यूक्लियस)। और ऐसे नाभिक, जैसा कि परमाणु नाभिक की संरचना के सिद्धांत से निम्नानुसार है, में एक विशेष स्थिरता होती है।

12 O से 24 O तक द्रव्यमान संख्या वाले रेडियोधर्मी ऑक्सीजन समस्थानिकों को भी जाना जाता है। सभी रेडियोधर्मी ऑक्सीजन समस्थानिकों का आधा जीवन छोटा होता है, उनमें से सबसे लंबे समय तक रहने वाला 15 O होता है जिसका आधा जीवन ~ 120 s होता है। सबसे कम समय तक रहने वाले 12 O समस्थानिक का आधा जीवन 5.8·10 −22 s होता है।

ऑक्सीजन के गुण और इसके उत्पादन के तरीके

ऑक्सीजन O 2 पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है। यह पृथ्वी की पपड़ी में विभिन्न पदार्थों (50% wt तक) के साथ रासायनिक यौगिकों के रूप में बड़ी मात्रा में पाया जाता है, पानी में हाइड्रोजन के साथ (लगभग 86% wt।) और वायुमंडलीय हवा में एक मुक्त अवस्था में, 20.93% वॉल्यूम की मात्रा में मुख्य रूप से नाइट्रोजन के साथ मिश्रित। (वजन के हिसाब से 23.15%)।

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में ऑक्सीजन का बहुत महत्व है। यह व्यापक रूप से धातु विज्ञान में प्रयोग किया जाता है; रासायनिक उद्योग; धातुओं के ज्वाला उपचार के लिए, कठोर चट्टानों की अग्नि ड्रिलिंग, भूमिगत कोयला गैसीकरण; दवा और विभिन्न श्वास तंत्र में, उदाहरण के लिए, उच्च ऊंचाई वाली उड़ानों के लिए, और अन्य क्षेत्रों में।

सामान्य परिस्थितियों में, ऑक्सीजन एक रंगहीन, गंधहीन और स्वादहीन गैस है, जो ज्वलनशील नहीं है, लेकिन सक्रिय रूप से दहन का समर्थन करती है। बहुत कम तापमान पर, ऑक्सीजन एक तरल और एक ठोस में भी बदल जाती है।

ऑक्सीजन के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक स्थिरांक इस प्रकार हैं:

आणविक वजन	32
वजन 1 मीटर 3 0 डिग्री सेल्सियस और 760 मिमी एचजी पर। कला। किलो . में	1,43
वही 20 डिग्री सेल्सियस और 760 मिमी एचजी पर। कला। किलो . में	1,33
°C . में महत्वपूर्ण तापमान	-118
किलोफ / एम 3 . में गंभीर दबाव	51,35
760 मिमी एचजी पर क्वथनांक। कला। डिग्री सेल्सियस में	-182,97
-182, 97 डिग्री सेल्सियस और 760 मिमी एचजी पर 1 लीटर तरल ऑक्सीजन का वजन। कला। किलो में।	1,13
20 डिग्री सेल्सियस और 760 मिमी एचजी पर 1 लीटर तरल से प्राप्त गैसीय ऑक्सीजन की मात्रा। कला। l . में	850
760 मिमी एचजी पर जमना तापमान। कला। डिग्री सेल्सियस में	-218,4

ऑक्सीजन में एक उच्च रासायनिक गतिविधि होती है और दुर्लभ गैसों को छोड़कर सभी रासायनिक तत्वों के साथ यौगिक बनाती है। कार्बनिक पदार्थों के साथ ऑक्सीजन की प्रतिक्रियाओं में एक स्पष्ट एक्ज़ोथिर्मिक चरित्र होता है। इसलिए, जब संपीड़ित ऑक्सीजन वसायुक्त या बारीक बिखरे हुए ठोस दहनशील पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करती है, तो वे तुरंत ऑक्सीकृत हो जाते हैं और निकलने वाली गर्मी इन पदार्थों के सहज दहन में योगदान करती है, जिससे आग या विस्फोट हो सकता है। ऑक्सीजन उपकरण को संभालते समय इस संपत्ति को विशेष रूप से ध्यान में रखा जाना चाहिए।

ऑक्सीजन के महत्वपूर्ण गुणों में से एक दहनशील गैसों और तरल दहनशील वाष्प के साथ व्यापक रूप से विस्फोटक मिश्रण बनाने की क्षमता है, जिससे खुली लौ या एक चिंगारी की उपस्थिति में भी विस्फोट हो सकता है। विस्फोटक भी गैसीय या वाष्पशील दहनशील के साथ हवा का मिश्रण होते हैं।

ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है: 1) रासायनिक साधनों द्वारा; 2) जल इलेक्ट्रोलिसिस; 3) हवा से भौतिक साधनों द्वारा।

रासायनिक विधियाँ, जिनमें विभिन्न पदार्थों से ऑक्सीजन प्राप्त करना शामिल है, अक्षम हैं और वर्तमान में केवल प्रयोगशाला महत्व है।

पानी का इलेक्ट्रोलिसिस, यानी, घटकों में इसका अपघटन - हाइड्रोजन और ऑक्सीजन, इलेक्ट्रोलाइज़र नामक उपकरण में किया जाता है। पानी के माध्यम से एक सीधी धारा प्रवाहित की जाती है, जिसमें विद्युत चालकता बढ़ाने के लिए कास्टिक सोडा NaOH जोड़ा जाता है; ऑक्सीजन को एनोड पर और हाइड्रोजन को कैथोड पर एकत्र किया जाता है। इस पद्धति का नुकसान उच्च बिजली की खपत है: प्रति 1 मीटर 3 0 2 में 12-15 किलोवाट की खपत होती है (इसके अलावा, 2 मीटर 3 एच 2 प्राप्त होता है)। ज. यह विधि सस्ती बिजली की उपस्थिति के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन के उत्पादन में तर्कसंगत है, जब ऑक्सीजन एक अपशिष्ट उत्पाद है।

भौतिक विधि में गहरी शीतलन द्वारा हवा को घटकों में अलग करना शामिल है। यह विधि व्यावहारिक रूप से असीमित मात्रा में ऑक्सीजन प्राप्त करना संभव बनाती है और इसका प्रमुख औद्योगिक महत्व है। प्रति 1 मीटर 3 ओ 2 बिजली की खपत 0.4-1.6 किलोवाट है। h, स्थापना के प्रकार पर निर्भर करता है।

वायु से ऑक्सीजन प्राप्त करना

वायुमंडलीय वायु मूल रूप से निम्नलिखित मात्रा सामग्री के साथ तीन गैसों का एक यांत्रिक मिश्रण है: नाइट्रोजन - 78.09%, ऑक्सीजन - 20.93%, आर्गन - 0.93%। इसके अलावा, इसमें लगभग 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड और दुर्लभ गैसों, हाइड्रोजन, नाइट्रस ऑक्साइड आदि की थोड़ी मात्रा होती है।

हवा से ऑक्सीजन प्राप्त करने का मुख्य कार्य हवा को ऑक्सीजन और नाइट्रोजन में अलग करना है। रास्ते में, आर्गन को अलग किया जाता है, जिसका उपयोग विशेष वेल्डिंग विधियों में लगातार बढ़ रहा है, साथ ही दुर्लभ गैसें, जो कई उद्योगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। वेल्डिंग में नाइट्रोजन के कुछ उपयोग परिरक्षण गैस के रूप में, दवा और अन्य क्षेत्रों में होते हैं।

विधि का सार एक तरल अवस्था में इसके रूपांतरण के साथ हवा की गहरी शीतलन में निहित है, जिसे सामान्य वायुमंडलीय दबाव में तापमान -191.8 डिग्री सेल्सियस (द्रवीकरण की शुरुआत) से -193.7 डिग्री सेल्सियस (द) तक प्राप्त किया जा सकता है। द्रवीकरण का अंत)।

ऑक्सीजन और नाइट्रोजन में तरल का पृथक्करण उनके क्वथनांक में अंतर का उपयोग करके किया जाता है, अर्थात्: टी किप। o2 \u003d -182.97 डिग्री सेल्सियस; क्वथनांक N2 = -195.8 ° C (760 मिमी Hg पर)।

तरल के क्रमिक वाष्पीकरण के साथ, नाइट्रोजन, जिसका क्वथनांक कम होता है, पहले गैसीय चरण में जाएगा, और जैसे ही इसे छोड़ा जाएगा, तरल ऑक्सीजन से समृद्ध होगा। इस प्रक्रिया को कई बार दोहराने से आवश्यक शुद्धता की ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्राप्त करना संभव हो जाता है। द्रवों को उनके घटक भागों में अलग करने की इस विधि को परिशोधन कहते हैं।

हवा से ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन संयंत्रों से लैस विशेष उद्यम हैं। इसके अलावा, बड़े धातु उद्यमों के अपने ऑक्सीजन स्टेशन हैं।

हवा को द्रवीभूत करने के लिए आवश्यक निम्न तापमान तथाकथित प्रशीतन चक्रों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। आधुनिक प्रतिष्ठानों में उपयोग किए जाने वाले मुख्य प्रशीतन चक्रों की संक्षेप में नीचे चर्चा की गई है।

एयर थ्रॉटलिंग के साथ प्रशीतन चक्र जूल-थॉमसन प्रभाव पर आधारित है, अर्थात, इसके मुक्त विस्तार के दौरान गैस के तापमान में तेज कमी। चक्र आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2.

हवा को एक मल्टी-स्टेज कंप्रेसर 1 से 200 kgf/cm 2 में संपीड़ित किया जाता है और फिर कूलर 2 से बहते पानी के साथ गुजरता है। डीप एयर कूलिंग हीट एक्सचेंजर 3 में लिक्विड कलेक्टर (लिक्विफायर) 4 से ठंडी गैस के रिवर्स फ्लो द्वारा होता है। थ्रॉटल वाल्व 5 में हवा के विस्तार के परिणामस्वरूप, यह अतिरिक्त रूप से ठंडा और आंशिक रूप से द्रवीभूत होता है।

संग्रह 4 में दबाव 1-2 किग्रा/सेमी 2 के भीतर नियंत्रित किया जाता है। तरल को समय-समय पर कलेक्टर से वाल्व 6 के माध्यम से विशेष कंटेनरों में निकाला जाता है। हवा के बिना तरल हिस्से को हीट एक्सचेंजर के माध्यम से हटा दिया जाता है, आने वाली हवा के नए हिस्से को ठंडा करता है।

वायु को धीरे-धीरे द्रवीकरण तापमान तक ठंडा किया जाता है; जब इकाई चालू होती है, तो एक स्टार्ट-अप अवधि होती है जिसके दौरान कोई वायु द्रवीकरण नहीं देखा जाता है, लेकिन केवल इकाई ठंडा हो जाती है। इस अवधि में कई घंटे लगते हैं।

चक्र का लाभ इसकी सादगी है, और नुकसान अपेक्षाकृत उच्च बिजली की खपत है - 4.1 किलोवाट तक। 200 किग्रा/सेमी 2 के कंप्रेसर दबाव पर प्रति 1 किग्रा तरलीकृत हवा; कम दबाव पर, विशिष्ट बिजली की खपत तेजी से बढ़ जाती है। इस चक्र का उपयोग गैसीय ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए छोटी और मध्यम क्षमता के प्रतिष्ठानों में किया जाता है।

अमोनिया प्री-कूलिंग के साथ थ्रॉटलिंग चक्र कुछ अधिक जटिल है।

विस्तारक में विस्तार के साथ मध्यम दबाव का प्रशीतन चक्र बाहरी कार्य की वापसी के साथ विस्तार के दौरान गैस के तापमान को कम करने पर आधारित है। इसके अलावा, जूल-थॉमसन प्रभाव का भी उपयोग किया जाता है। चक्र आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 3.

हवा कंप्रेसर 1 से 20-40 किग्रा / सेमी 2 में संपीड़ित होती है, रेफ्रिजरेटर 2 से गुजरती है और फिर हीट एक्सचेंजर्स 3 और 4 से गुजरती है। हीट एक्सचेंजर 3 के बाद, अधिकांश हवा (70-80%) भेजी जाती है। पिस्टन विस्तार मशीन-विस्तारक 6, और छोटे हिस्से की हवा (20-30%) थ्रॉटल वाल्व 5 और फिर कलेक्टर 7 में मुफ्त विस्तार के लिए जाती है, जिसमें तरल निकालने के लिए वाल्व 8 होता है। विस्तारक 6 . में

पहले हीट एक्सचेंजर में पहले से ही ठंडी हवा काम करती है - यह मशीन के पिस्टन को धक्का देती है, इसका दबाव 1 किग्रा / सेमी 2 तक गिर जाता है, जिससे तापमान तेजी से गिरता है। विस्तारक से, ठंडी हवा, जिसका तापमान लगभग -100 ° C होता है, को हीट एक्सचेंजर्स 4 और 3 के माध्यम से आने वाली हवा को ठंडा करके बाहर निकाला जाता है। इस प्रकार, विस्तारक कंप्रेसर में अपेक्षाकृत कम दबाव पर संयंत्र की एक बहुत ही कुशल शीतलन प्रदान करता है। विस्तारक का कार्य उपयोगी रूप से उपयोग किया जाता है और यह आंशिक रूप से कंप्रेसर में हवा को संपीड़ित करने पर खर्च की गई ऊर्जा की भरपाई करता है।

चक्र के फायदे हैं: अपेक्षाकृत कम संपीड़न दबाव, जो कंप्रेसर के डिजाइन को सरल करता है और शीतलन क्षमता (विस्तारक के लिए धन्यवाद) को बढ़ाता है, जो तरल रूप में ऑक्सीजन लेने पर इकाई के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है।

एकेड द्वारा विकसित टर्बो-विस्तारक में विस्तार के साथ कम दबाव वाला प्रशीतन चक्र। पी एल कपित्सा, बाहरी कार्य के उत्पादन के साथ एक वायु टरबाइन (टर्बो विस्तारक) में इस हवा के विस्तार के कारण केवल ठंडे उत्पादन के साथ कम दबाव वाली हवा के उपयोग पर आधारित है। चक्र आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 4.

हवा को टर्बोचार्जर 1 से 6-7 किग्रा/सेमी 2 द्वारा संपीड़ित किया जाता है, कूलर 2 में पानी से ठंडा किया जाता है और पुनर्योजी 3 (हीट एक्सचेंजर्स) में प्रवेश किया जाता है, जहां इसे ठंडी हवा के विपरीत प्रवाह द्वारा ठंडा किया जाता है। पुनर्योजी को टर्बो विस्तारक 4 में भेजे जाने के बाद 95% तक हवा, बाहरी कार्य के प्रदर्शन के साथ 1 किग्रा / सेमी 2 के पूर्ण दबाव तक फैल जाती है और तेजी से ठंडी हो जाती है, जिसके बाद इसे ट्यूब स्पेस में खिलाया जाता है कंडेनसर 5 और शेष संपीड़ित हवा (5%) को एनलस में प्रवेश करता है। कंडेनसर 5 से, मुख्य वायु प्रवाह पुनर्योजी को निर्देशित किया जाता है और आने वाली हवा को ठंडा करता है, और तरल हवा थ्रॉटल वाल्व 6 से कलेक्टर 7 तक जाती है, जहां से यह वाल्व 8 के माध्यम से निकलती है। आरेख एक पुनर्योजी दिखाता है , लेकिन वास्तव में वे कई स्थापित होते हैं और बदले में चालू होते हैं।

टर्बो-विस्तारक के साथ कम दबाव चक्र के फायदे हैं: पिस्टन-प्रकार की मशीनों की तुलना में टर्बोमशीन की उच्च दक्षता, तकनीकी योजना का सरलीकरण, और स्थापना की विश्वसनीयता और विस्फोट सुरक्षा में वृद्धि। चक्र का उपयोग उच्च उत्पादकता वाले प्रतिष्ठानों में किया जाता है।

घटकों में तरल हवा का पृथक्करण एक सुधार प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है, जिसका सार यह है कि तरल हवा के वाष्पीकरण के दौरान बनने वाले नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के वाष्पशील मिश्रण को कम ऑक्सीजन सामग्री वाले तरल के माध्यम से पारित किया जाता है। चूंकि तरल में ऑक्सीजन कम और नाइट्रोजन अधिक होता है, इसलिए इसमें से गुजरने वाली वाष्प की तुलना में इसका तापमान कम होता है, और इससे वाष्प से ऑक्सीजन का संघनन होता है और तरल से नाइट्रोजन का एक साथ वाष्पीकरण के साथ तरल का संवर्धन होता है, अर्थात। , तरल के ऊपर वाष्प का संवर्धन।

सुधार प्रक्रिया के सार का एक विचार अंजीर में दिखाया गया है। 5 तरल वायु के बहु-वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रिया का एक सरलीकृत आरेख है।

हम मानते हैं कि हवा में केवल नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होती है। कल्पना कीजिए कि कई बर्तन एक दूसरे से जुड़े हुए हैं (I-V), ऊपरी एक में 21% ऑक्सीजन की मात्रा के साथ तरल हवा है। जहाजों की चरणबद्ध व्यवस्था के कारण, तरल नीचे बहेगा और साथ ही, धीरे-धीरे ऑक्सीजन से समृद्ध होगा, और इसका तापमान बढ़ जाएगा।

मान लें कि बर्तन II में 30% 0 2, बर्तन III में 40%, बर्तन IV में 50% और बर्तन V में 60% ऑक्सीजन युक्त तरल है।

वाष्प चरण में ऑक्सीजन की मात्रा निर्धारित करने के लिए, हम एक विशेष ग्राफ - अंजीर का उपयोग करते हैं। 6, जिसके वक्र विभिन्न दबावों पर तरल और वाष्प में ऑक्सीजन की मात्रा को दर्शाते हैं।

आइए बर्तन V में 1 kgf/cm 2 के निरपेक्ष दबाव पर तरल को वाष्पित करना शुरू करें। जैसे कि चित्र से देखा जा सकता है। 6, इस बर्तन में तरल के ऊपर, 60% 0 2 और 40% एन 2 से मिलकर, संरचना में एक संतुलन वाष्प हो सकता है, जिसमें 26.5% 0 2 और 73.5% एन 2 होता है, जिसमें तरल के समान तापमान होता है। हम इस वाष्प को बर्तन IV में भरते हैं, जहां तरल में केवल 50% 0 2 और 50% N 2 होता है और इसलिए यह ठंडा होगा। अंजीर से। 6 यह देखा जा सकता है कि इस तरल के ऊपर वाष्प में केवल 19% 0 2 और 81% N 2 हो सकता है, और केवल इस मामले में इसका तापमान इस बर्तन में तरल के तापमान के बराबर होगा।

इसलिए, पोत V से पोत IV को आपूर्ति की गई भाप, जिसमें 26.5% O 2 है, का तापमान बर्तन IV में तरल से अधिक है; इसलिए, वाष्प की ऑक्सीजन पोत IV के तरल में संघनित होती है, और उसमें से नाइट्रोजन का कुछ भाग वाष्पित हो जाएगा। नतीजतन, पोत IV में तरल ऑक्सीजन से समृद्ध होगा, और इसके ऊपर वाष्प नाइट्रोजन के साथ।

इसी तरह, प्रक्रिया अन्य जहाजों में होगी और इस प्रकार, ऊपरी जहाजों से निचले जहाजों में जाने पर, तरल ऑक्सीजन से समृद्ध होता है, इसे बढ़ते वाष्प से संघनित करता है और उन्हें अपना नाइट्रोजन देता है।

प्रक्रिया को जारी रखते हुए, आप लगभग शुद्ध नाइट्रोजन से युक्त वाष्प प्राप्त कर सकते हैं, और निचले हिस्से में - शुद्ध तरल ऑक्सीजन। वास्तव में, ऑक्सीजन संयंत्रों के आसवन स्तंभों में होने वाली सुधार प्रक्रिया वर्णित की तुलना में बहुत अधिक जटिल है, लेकिन इसकी मौलिक सामग्री समान है।

स्थापना की तकनीकी योजना और प्रशीतन चक्र के प्रकार के बावजूद, हवा से ऑक्सीजन के उत्पादन की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1) धूल, जल वाष्प और कार्बन डाइऑक्साइड से वायु शोधन। सीओ 2 का बंधन NaOH के जलीय घोल से हवा पास करके प्राप्त किया जाता है;

2) रेफ्रिजरेटर में बाद में शीतलन के साथ कंप्रेसर में वायु संपीड़न;

3) हीट एक्सचेंजर्स में संपीड़ित हवा को ठंडा करना;

4) थ्रॉटल वाल्व या विस्तारक में संपीड़ित हवा का विस्तार इसके शीतलन और द्रवीकरण के लिए;

5) ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्राप्त करने के लिए हवा का द्रवीकरण और सुधार;

6) स्थिर टैंकों में तरल ऑक्सीजन का निर्वहन और गैस धारकों में गैसीय ऑक्सीजन को हटाना;

7) परिणामी ऑक्सीजन की गुणवत्ता नियंत्रण;

8) परिवहन टैंकों को तरल ऑक्सीजन से भरना और सिलेंडरों को गैसीय ऑक्सीजन से भरना।

गैसीय और तरल ऑक्सीजन की गुणवत्ता को संबंधित GOST द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

GOST 5583-58 के अनुसार, तीन ग्रेड की गैसीय तकनीकी ऑक्सीजन का उत्पादन होता है: उच्चतम - कम से कम 99.5% O 2 की सामग्री के साथ, पहला - कम से कम 99.2% O 2 और दूसरा - कम से कम 98.5% O 2 , बाकी आर्गन और नाइट्रोजन (0.5-1.5%) है। नमी की मात्रा 0.07 ग्राम/ली 3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त ऑक्सीजन में मात्रा के हिसाब से 0.7% से अधिक हाइड्रोजन नहीं होना चाहिए।

GOST 6331-52 के अनुसार, दो ग्रेड के तरल ऑक्सीजन का उत्पादन होता है: ग्रेड ए कम से कम 99.2% ओ 2 की सामग्री के साथ और ग्रेड बी कम से कम 98.5% ओ 2 की सामग्री के साथ। तरल ऑक्सीजन में एसिटिलीन की सामग्री 0.3 सेमी 3 / एल से अधिक नहीं होनी चाहिए।

धातुकर्म, रसायन और अन्य उद्योगों के उद्यमों में विभिन्न प्रक्रियाओं को तेज करने के लिए उपयोग किया जाता है, तकनीकी ऑक्सीजन में 90-98% O 2 होता है।

गैसीय, साथ ही तरल ऑक्सीजन का गुणवत्ता नियंत्रण विशेष उपकरणों का उपयोग करके सीधे उत्पादन प्रक्रिया में किया जाता है।

प्रशासन लेख की समग्र रेटिंग: प्रकाशित: 2012.06.01

प्रश्न संख्या 2 प्रयोगशाला और उद्योग में ऑक्सीजन कैसे प्राप्त होती है? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए। ये तरीके एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं?

जवाब:

प्रयोगशाला में ऑक्सीजन निम्नलिखित तरीकों से प्राप्त की जा सकती है:

1) उत्प्रेरक (मैंगनीज ऑक्साइड) की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड का अपघटन

2) बर्थोलेट नमक का अपघटन (पोटेशियम क्लोरेट):

3) पोटेशियम परमैंगनेट का अपघटन:

उद्योग में, ऑक्सीजन हवा से प्राप्त की जाती है, जिसमें मात्रा के हिसाब से लगभग 20% होता है। हवा को दबाव में और मजबूत शीतलन के साथ द्रवीभूत किया जाता है। ऑक्सीजन और नाइट्रोजन (हवा का दूसरा मुख्य घटक) के अलग-अलग क्वथनांक होते हैं। इसलिए, उन्हें आसवन द्वारा अलग किया जा सकता है: नाइट्रोजन में ऑक्सीजन की तुलना में कम क्वथनांक होता है, इसलिए नाइट्रोजन ऑक्सीजन से पहले वाष्पित हो जाती है।

ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए औद्योगिक और प्रयोगशाला विधियों के बीच अंतर:

1) ऑक्सीजन प्राप्त करने की सभी प्रयोगशाला विधियाँ रासायनिक हैं, अर्थात इस स्थिति में, कुछ पदार्थ दूसरों में परिवर्तित हो जाते हैं। वायु से ऑक्सीजन प्राप्त करने की प्रक्रिया एक भौतिक प्रक्रिया है, क्योंकि कुछ पदार्थों का दूसरों में परिवर्तन नहीं होता है।

2) हवा से ऑक्सीजन बहुत अधिक मात्रा में प्राप्त की जा सकती है।

यह पाठ ऑक्सीजन प्राप्त करने के आधुनिक तरीकों के अध्ययन के लिए समर्पित है। आप सीखेंगे कि प्रयोगशाला और उद्योग में ऑक्सीजन किन विधियों और किन पदार्थों से प्राप्त की जाती है।

विषय: पदार्थ और उनके परिवर्तन

पाठ:ऑक्सीजन प्राप्त करना

औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, ऑक्सीजन बड़ी मात्रा में और यथासंभव सस्ते में प्राप्त की जानी चाहिए। ऑक्सीजन प्राप्त करने की यह विधि नोबेल पुरस्कार विजेता पीटर लियोनिदोविच कपित्सा द्वारा प्रस्तावित की गई थी। उन्होंने वायु द्रवीकरण संयंत्र का आविष्कार किया। जैसा कि आप जानते हैं, लगभग 21% ऑक्सीजन की मात्रा हवा में है। आसवन द्वारा ऑक्सीजन को तरल वायु से अलग किया जा सकता है, क्योंकि हवा में सभी पदार्थों के अलग-अलग क्वथनांक होते हैं। ऑक्सीजन का क्वथनांक -183 डिग्री सेल्सियस है, और नाइट्रोजन का -196 डिग्री सेल्सियस है। इसका मतलब है कि तरलीकृत हवा के आसवन के दौरान, नाइट्रोजन पहले उबालेगा और वाष्पित होगा, और फिर ऑक्सीजन।

प्रयोगशाला में, उद्योग में इतनी बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। आमतौर पर इसे नीले स्टील के सिलेंडर में लाया जाता है जिसमें यह दबाव में होता है। कुछ मामलों में, अभी भी रासायनिक रूप से ऑक्सीजन प्राप्त करना आवश्यक है। इसके लिए, अपघटन प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है।

प्रयोग 1. एक पेट्री डिश में हाइड्रोजन पेरोक्साइड का घोल डालें। कमरे के तापमान पर, हाइड्रोजन पेरोक्साइड धीरे-धीरे विघटित होता है (हम प्रतिक्रिया के संकेत नहीं देखते हैं), लेकिन समाधान में मैंगनीज (IV) ऑक्साइड के कुछ दाने जोड़कर इस प्रक्रिया को तेज किया जा सकता है। ब्लैक ऑक्साइड के दानों के आसपास, गैस के बुलबुले तुरंत बाहर निकलने लगते हैं। यह ऑक्सीजन है। प्रतिक्रिया में कितना भी समय लगे, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड के दाने घोल में नहीं घुलते हैं। यानी मैंगनीज (IV) ऑक्साइड प्रतिक्रिया में भाग लेता है, इसे तेज करता है, लेकिन खुद इसमें खपत नहीं होता है।

वे पदार्थ जो अभिक्रिया में तेजी लाते हैं लेकिन अभिक्रिया में उपभोग नहीं करते हैं, कहलाते हैं उत्प्रेरक.

उत्प्रेरकों द्वारा त्वरित अभिक्रियाएँ कहलाती हैं उत्प्रेरक.

उत्प्रेरक द्वारा अभिक्रिया का त्वरण कहलाता है कटैलिसीस.

इस प्रकार, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड हाइड्रोजन पेरोक्साइड के अपघटन में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। अभिक्रिया समीकरण में उत्प्रेरक सूत्र समान चिह्न के ऊपर लिखा जाता है। आइए की गई प्रतिक्रिया के समीकरण को लिखें। जब हाइड्रोजन पेरोक्साइड विघटित होता है, तो ऑक्सीजन निकलती है और पानी बनता है। समाधान से ऑक्सीजन की रिहाई को ऊपर की ओर इशारा करते हुए एक तीर द्वारा दिखाया गया है:

2. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एकल संग्रह ()।

3. पत्रिका "रसायन विज्ञान और जीवन" का इलेक्ट्रॉनिक संस्करण ()।

गृहकार्य

साथ। 66-67 2 - 5 रसायन शास्त्र में कार्यपुस्तिका से: 8 वीं कक्षा: पाठ्यपुस्तक के लिए पी.ए. ओरज़ेकोवस्की और अन्य। "रसायन विज्ञान। ग्रेड 8 ”/ ओ.वी. उशाकोवा, पी.आई. बेस्पालोव, पी.ए. ओरज़ेकोवस्की; नीचे। ईडी। प्रो पीए ओरज़ेकोव्स्की - एम .: एएसटी: एस्ट्रेल: प्रोफिज़डैट, 2006।