Kapag ang pagputol ng metal, ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang mataas na temperatura ng apoy ng gas na nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng isang nasusunog na gas o likidong singaw na may halong komersyal na purong oxygen.
Ang oxygen ay ang pinaka-masaganang elemento sa mundo matatagpuan sa anyo ng mga kemikal na compound na may iba't ibang mga sangkap: sa lupa - hanggang sa 50% ng masa, kasama ng hydrogen sa tubig - tungkol sa 86% ng masa at sa hangin - hanggang sa 21% ng dami at 23% ng masa.
Ang oxygen sa ilalim ng normal na mga kondisyon (temperatura 20 ° C, presyon 0.1 MPa) ay isang walang kulay, hindi nasusunog na gas, bahagyang mas mabigat kaysa sa hangin, walang amoy, ngunit aktibong sumusuporta sa pagkasunog. Sa normal na presyon ng atmospera at isang temperatura ng 0 ° C, ang masa ng 1 m 3 ng oxygen ay 1.43 kg, at sa isang temperatura ng 20 ° C at normal na presyon ng atmospera - 1.33 kg.
Ang oxygen ay may mataas na reaktibiti, na bumubuo ng mga compound na may lahat ng elemento ng kemikal, maliban sa (argon, helium, xenon, krypton at neon). Ang mga reaksyon ng compound na may oxygen ay nagpapatuloy sa pagpapalabas ng isang malaking halaga ng init, iyon ay, sila ay exothermic sa kalikasan.
Kapag ang naka-compress na gas na oxygen ay nakipag-ugnay sa mga organikong sangkap, langis, taba, alikabok ng karbon, mga nasusunog na plastik, maaari silang kusang mag-apoy bilang resulta ng paglabas ng init sa panahon ng mabilis na pag-compress ng oxygen, alitan at epekto ng mga solidong particle sa metal, pati na rin ang electrostatic spark discharge. Samakatuwid, kapag gumagamit ng oxygen, dapat gawin ang pag-iingat upang matiyak na hindi ito madikit sa nasusunog at nasusunog na mga sangkap.
Ang lahat ng mga kagamitan sa oxygen, mga linya ng oxygen at mga silindro ay dapat na lubusan na degreased. ito ay may kakayahang bumuo ng mga paputok na halo na may mga nasusunog na gas o mga likidong nasusunog na singaw sa isang malawak na hanay, na maaari ring humantong sa mga pagsabog sa pagkakaroon ng isang bukas na apoy o kahit isang spark.
Ang mga nabanggit na katangian ng oxygen ay dapat palaging isaisip kapag ginagamit ito sa mga proseso ng paggamot sa apoy.
Ang hangin sa atmospera ay pangunahing isang mekanikal na halo ng tatlong gas na may sumusunod na nilalaman ng dami: nitrogen - 78.08%, oxygen - 20.95%, argon - 0.94%, ang natitira ay carbon dioxide, nitrous oxide, atbp. Ang oxygen ay nakukuha sa pamamagitan ng paghihiwalay ng hangin sa oxygen at sa pamamagitan ng paraan ng malalim na paglamig (liquefaction), kasama ang paghihiwalay ng argon, ang paggamit nito ay patuloy na tumataas sa. Ang nitrogen ay ginagamit bilang isang shielding gas kapag hinang ang tanso.
Ang oxygen ay maaaring makuha sa kemikal o sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig. Mga pamamaraan ng kemikal hindi produktibo at hindi matipid. Sa tubig electrolysis ang direktang kasalukuyang oxygen ay nakukuha bilang isang by-product sa paggawa ng purong hydrogen.
Ang oxygen ay ginawa sa industriya mula sa hangin sa atmospera sa pamamagitan ng malalim na paglamig at pagwawasto. Sa mga pag-install para sa paggawa ng oxygen at nitrogen mula sa hangin, ang huli ay nililinis ng mga nakakapinsalang impurities, naka-compress sa isang compressor sa kaukulang presyon ng cycle ng pagpapalamig na 0.6-20 MPa at pinalamig sa mga heat exchanger sa isang temperatura ng pagkatunaw, ang pagkakaiba sa ang temperatura ng oxygen at nitrogen liquefaction ay 13 ° C, na sapat para sa kanilang kumpletong paghihiwalay sa likidong bahagi.
Ang likidong purong oxygen ay nag-iipon sa air separation apparatus, evaporates at kinokolekta sa isang gas holder, mula sa kung saan ito ay pumped sa cylinders sa pamamagitan ng isang compressor sa isang presyon ng hanggang sa 20 MPa.
Ang teknikal na oxygen ay dinadala din sa pamamagitan ng pipeline. Ang presyon ng oxygen na dinadala sa pamamagitan ng pipeline ay dapat na napagkasunduan sa pagitan ng tagagawa at ng mamimili. Ang oxygen ay inihatid sa lugar sa mga cylinder ng oxygen, at sa likidong anyo - sa mga espesyal na sisidlan na may mahusay na thermal insulation.
Upang gawing gas ang likidong oxygen, ginagamit ang mga gasifier o mga bomba na may mga likidong oxygen evaporator. Sa normal na presyon ng atmospera at temperatura na 20 ° C, ang 1 dm 3 ng likidong oxygen sa panahon ng pagsingaw ay nagbibigay ng 860 dm 3 ng gas na oxygen. Samakatuwid, ipinapayong maghatid ng oxygen sa lugar ng hinang sa isang likidong estado, dahil binabawasan nito ang timbang ng tare ng 10 beses, na nakakatipid ng metal para sa paggawa ng mga cylinder, at binabawasan ang gastos ng transportasyon at pag-iimbak ng mga cylinder.
Para sa hinang at pagputol ayon sa -78 teknikal na oxygen ay ginawa sa tatlong grado:
- 1st - kadalisayan na hindi bababa sa 99.7%
- Ika-2 - hindi bababa sa 99.5%
- Ika-3 - hindi bababa sa 99.2% sa dami
Ang kadalisayan ng oxygen ay napakahalaga para sa pagputol ng oxyfuel. Ang mas kaunting mga dumi ng gas na nilalaman nito, mas mataas ang bilis ng pagputol, mas malinis at mas kaunting pagkonsumo ng oxygen.
Hello .. Ngayon sasabihin ko sa iyo ang tungkol sa oxygen at kung paano ito makukuha. Ipinaaalala ko sa iyo, kung mayroon kang mga katanungan para sa akin, maaari mong isulat ang mga ito sa mga komento sa artikulo. Kung kailangan mo ng anumang tulong sa chemistry, . Ikalulugod kong tulungan ka.
Ang oxygen ay ipinamamahagi sa kalikasan sa anyo ng mga isotopes 16 O, 17 O, 18 O, na may sumusunod na porsyento sa Earth - 99.76%, 0.048%, 0.192%, ayon sa pagkakabanggit.
Sa malayang estado, ang oxygen ay nasa anyo ng tatlo mga pagbabago sa allotropic : atomic oxygen - O o, dioxygen - O 2 at ozone - O 3. Bukod dito, ang atomic oxygen ay maaaring makuha tulad ng sumusunod:
KClO 3 \u003d KCl + 3O 0
KNO 3 = KNO 2 + O 0
Ang oxygen ay bahagi ng higit sa 1400 iba't ibang mga mineral at organikong sangkap, sa kapaligiran ang nilalaman nito ay 21% sa dami. Ang katawan ng tao ay naglalaman ng hanggang 65% na oxygen. Ang oxygen ay isang walang kulay at walang amoy na gas, bahagyang natutunaw sa tubig (3 volume ng oxygen ay natutunaw sa 100 volume ng tubig sa 20 ° C).
Sa laboratoryo, ang oxygen ay nakuha sa pamamagitan ng katamtamang pag-init ng ilang mga sangkap:
1) Kapag nabubulok ang mga compound ng manganese (+7) at (+4):
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
permanganate manganate
potasa potasa
2MnO 2 → 2MnO + O 2
2) Kapag ang perchlorates ay nabulok:
2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
perchlorate
potasa
3) Kapag nabubulok ang berthollet salt (potassium chlorate).
Sa kasong ito, nabuo ang atomic oxygen:
2KClO 3 → 2KCl + 6O 0
chlorate
potasa
4) Kapag ang mga asin ng hypochlorous acid ay nabubulok sa liwanag- mga hypochlorite:
2NaClO → 2NaCl + O 2
Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + O 2
5) Kapag nagpainit ng nitrates.
Gumagawa ito ng atomic oxygen. Depende sa kung anong posisyon ang sinasakop ng nitrate metal sa serye ng aktibidad, nabuo ang iba't ibang mga produkto ng reaksyon:
2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2
Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2
2AgNO 3 → 2 Ag + 2NO 2 + O 2
6) Kapag nabubulok ang mga peroxide:
2H 2 O 2 ↔ 2H 2 O + O 2
7) Kapag pinainit ang mga oxide ng mga hindi aktibong metal:
2Ag 2 O ↔ 4Ag + O 2
Ang prosesong ito ay may kaugnayan sa pang-araw-araw na buhay. Ang katotohanan ay ang mga pinggan na gawa sa tanso o pilak, na may natural na layer ng isang oxide film, ay bumubuo ng aktibong oxygen kapag pinainit, na isang antibacterial effect. Ang pagtunaw ng mga asing-gamot ng mga hindi aktibong metal, lalo na ang mga nitrates, ay humahantong din sa pagbuo ng oxygen. Halimbawa, ang pangkalahatang proseso ng pagtunaw ng silver nitrate ay maaaring katawanin sa mga yugto:
AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3
2AgOH → Ag 2 O + O 2
2Ag 2 O → 4Ag + O 2
o sa anyo ng buod:
4AgNO 3 + 2H 2 O → 4Ag + 4HNO 3 + 7O 2
8) Kapag nagpainit ng mga chromium salt ng pinakamataas na estado ng oksihenasyon:
4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
bichromate chromate
potasa potasa
Sa industriya, ang oxygen ay nakukuha:
1) Electrolytic decomposition ng tubig:
2H 2 O → 2H 2 + O 2
2) Pakikipag-ugnayan ng carbon dioxide sa mga peroxide:
CO 2 + K 2 O 2 → K 2 CO 3 + O 2
Ang pamamaraang ito ay isang kailangang-kailangan na teknikal na solusyon sa problema ng paghinga sa mga nakahiwalay na sistema: mga submarino, mina, spacecraft.
3) Kapag nakipag-ugnayan ang ozone sa mga nagpapababang ahente:
O 3 + 2KJ + H 2 O → J 2 + 2KOH + O 2
Ang partikular na kahalagahan ay ang paggawa ng oxygen sa proseso ng photosynthesis. nagaganap sa mga halaman. Ang lahat ng buhay sa Earth ay pangunahing nakasalalay sa prosesong ito. Ang photosynthesis ay isang kumplikadong proseso ng maraming hakbang. Ang simula ay nagbibigay sa kanya ng liwanag. Ang photosynthesis mismo ay binubuo ng dalawang yugto: liwanag at madilim. Sa light phase, ang pigment chlorophyll na nakapaloob sa mga dahon ng mga halaman ay bumubuo ng tinatawag na "light-absorbing" complex, na kumukuha ng mga electron mula sa tubig, at sa gayon ay hinahati ito sa mga hydrogen ions at oxygen:
2H 2 O \u003d 4e + 4H + O 2
Ang mga naipon na proton ay nag-aambag sa synthesis ng ATP:
ADP + F = ATP
Sa madilim na bahagi, ang carbon dioxide at tubig ay na-convert sa glucose. At ang oxygen ay inilabas bilang isang by-product:
6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + O 2
blog.site, na may buo o bahagyang pagkopya ng materyal, kinakailangan ang isang link sa pinagmulan.
Tanong bilang 2 Paano nakukuha ang oxygen sa laboratoryo at sa industriya? Isulat ang mga equation para sa mga katumbas na reaksyon. Paano naiiba ang mga pamamaraang ito sa bawat isa?
Sagot:
Sa laboratoryo, ang oxygen ay maaaring makuha sa mga sumusunod na paraan:
1) Pagkabulok ng hydrogen peroxide sa pagkakaroon ng isang katalista (manganese oxide
2) Pagkabulok ng Berthollet salt (potassium chlorate):
3) Pagkabulok ng potassium permanganate:
Sa industriya, ang oxygen ay nakuha mula sa hangin, na naglalaman ng humigit-kumulang 20% sa dami. Ang hangin ay natunaw sa ilalim ng presyon at may malakas na paglamig. Ang oxygen at nitrogen (ang pangalawang pangunahing bahagi ng hangin) ay may iba't ibang punto ng pagkulo. Samakatuwid, maaari silang paghiwalayin sa pamamagitan ng distillation: ang nitrogen ay may mas mababang punto ng kumukulo kaysa sa oxygen, kaya ang nitrogen ay sumingaw bago ang oxygen.
Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga pamamaraan ng pang-industriya at laboratoryo para sa paggawa ng oxygen:
1) Ang lahat ng mga pamamaraan sa laboratoryo para sa pagkuha ng oxygen ay kemikal, iyon ay, sa kasong ito, ang ilang mga sangkap ay na-convert sa iba. Ang proseso ng pagkuha ng oxygen mula sa hangin ay isang pisikal na proseso, dahil ang pagbabago ng ilang mga sangkap sa iba ay hindi nangyayari.
2) Ang oxygen ay maaaring makuha mula sa hangin sa mas malaking dami.
Ang hangin ay isang hindi mauubos na pinagmumulan ng oxygen. Upang makakuha ng oxygen mula dito, ang gas na ito ay dapat na ihiwalay mula sa nitrogen at iba pang mga gas. Ang isang pang-industriya na paraan para sa paggawa ng oxygen ay batay sa ideyang ito. Ito ay ipinatupad gamit ang mga espesyal, medyo malaki na kagamitan. Una, ang hangin ay malakas na pinalamig hanggang sa ito ay maging likido. Pagkatapos ang temperatura ng tunaw na hangin ay unti-unting tumaas. Ang nitrogen gas ay ang unang pinakawalan mula dito (ang kumukulo na punto ng likidong nitrogen ay -196 ° C), at ang likido ay pinayaman ng oxygen.
Pagkuha ng oxygen sa laboratoryo. Ang mga pamamaraan ng laboratoryo para sa pagkuha ng oxygen ay batay sa mga reaksiyong kemikal.
Nakuha ni J. Priestley ang gas na ito mula sa isang compound na ang pangalan ay mercury (II) oxide. Gumamit ang scientist ng glass lens para ituon ang sikat ng araw sa bagay.
Sa modernong bersyon, ang karanasang ito ay ipinapakita sa Figure 54. Kapag pinainit, ang mercury (||) oxide (dilaw na pulbos) ay nagiging mercury at oxygen. Ang Mercury ay inilabas sa isang gas na estado at condenses sa mga dingding ng test tube sa anyo ng mga silvery droplets. Kinokolekta ang oxygen sa ibabaw ng tubig sa pangalawang test tube.
Ngayon ang Priestley method ay hindi na ginagamit dahil ang mercury vapor ay nakakalason. Ang oxygen ay ginawa ng iba pang mga reaksyon na katulad ng tinalakay. Karaniwang nangyayari ang mga ito kapag pinainit.
Ang mga reaksyon kung saan maraming iba pang mga sangkap ang nabuo mula sa isang sangkap ay tinatawag na mga reaksyon ng pagkabulok.
Upang makakuha ng oxygen sa laboratoryo, ang mga sumusunod na compound na naglalaman ng oxygen ay ginagamit:
Potassium permanganate KMnO4 (karaniwang pangalan na potassium permanganate; ang substance ay karaniwang disinfectant)
Potassium chlorate, KClO3
Ang isang maliit na halaga ng catalyst - manganese (IV) oxide MnO2 - ay idinagdag sa potassium chlorate upang ang agnas ng compound ay nangyayari sa paglabas ng oxygen1.
Molekular na istraktura ng chalcogen hydride H2E maaaring masuri gamit ang molecular orbital (MO) na pamamaraan. Bilang halimbawa, isaalang-alang ang scheme ng molecular orbitals ng isang molekula ng tubig (Fig. 3)
Para sa pagtatayo (Para sa mga detalye, tingnan ang G. Gray "Electrons and chemical bond", M., publishing house "Mir", 1967, pp. 155-62 at G. L. Miessier, D. A. Tarr, "Inorganic Chemistry", Prantice Hall Int. Inc . ., 1991, p.153-57) ng MO scheme ng H2O molecule, ang pinagmulan ng mga coordinate ay tugma sa oxygen atom, at ang hydrogen atoms ay matatagpuan sa xz plane (Fig. 3). Ang overlap ng 2s- at 2p-AO ng oxygen na may 1s-AO ng hydrogen ay ipinapakita sa Fig. 4. Ang mga hydrogen at oxygen AO, na may parehong simetrya at magkatulad na enerhiya, ay nakikibahagi sa pagbuo ng MO. Gayunpaman, ang kontribusyon ng AO sa pagbuo ng mga MO ay naiiba, na makikita sa iba't ibang mga halaga ng mga coefficient sa kaukulang mga linear na kumbinasyon ng mga AO. Ang interaksyon (nagpapatong) ng 1s-AO ng hydrogen, 2s- at 2pz-AO ng oxygen ay humahantong sa pagbuo ng 2a1-bonding at 4a1-loosening MO.
>> Pagkuha ng oxygen
Pagkuha ng oxygen
Ang talatang ito ay tungkol sa:
> tungkol sa pagtuklas ng oxygen;
> sa produksyon ng oxygen sa industriya at mga laboratoryo;
> tungkol sa mga reaksyon ng agnas.
Pagtuklas ng oxygen.
Nakuha ni J. Priestley ang gas na ito mula sa isang compound na ang pangalan ay mercury (II) oxide. Gumamit ang scientist ng glass lens para ituon ang sikat ng araw sa bagay.
Sa modernong bersyon, ang karanasang ito ay ipinapakita sa Figure 54. Kapag pinainit, ang mercury (||) oxide (dilaw na pulbos) ay nagiging mercury at oxygen. Ang Mercury ay inilabas sa isang gas na estado at condenses sa mga dingding ng test tube sa anyo ng mga silvery droplets. Kinokolekta ang oxygen sa ibabaw ng tubig sa pangalawang test tube.
Ngayon ang Priestley method ay hindi na ginagamit dahil ang mercury vapor ay nakakalason. Ang oxygen ay ginawa ng iba pang mga reaksyon na katulad ng tinalakay. Karaniwang nangyayari ang mga ito kapag pinainit.
Ang mga reaksyon kung saan maraming iba pang mga sangkap ang nabuo mula sa isang sangkap ay tinatawag na mga reaksyon ng pagkabulok.
Upang makakuha ng oxygen sa laboratoryo, ang mga sumusunod na compound na naglalaman ng oxygen ay ginagamit:
Potassium permanganate KMnO 4 (karaniwang pangalan potassium permanganate; sangkap ay isang karaniwang disinfectant)
Potassium chlorate KClO3
Ang isang maliit na halaga ng catalyst - manganese (IV) oxide MnO 2 - ay idinagdag sa potassium chlorate upang ang agnas ng compound ay nangyayari sa paglabas ng oxygen 1 .
Eksperimento sa laboratoryo Blg. 8
Pagkuha ng oxygen sa pamamagitan ng agnas ng hydrogen peroxide H 2 O 2
Ibuhos ang 2 ml ng hydrogen peroxide solution (ang tradisyonal na pangalan para sa sangkap na ito ay hydrogen peroxide) sa isang test tube. Sindihan ang isang mahabang splinter at patayin ito (tulad ng ginagawa mo sa isang posporo), upang halos hindi ito umuusok.
Ibuhos ang isang maliit na katalista - itim na pulbos ng manganese (IV) oxide sa isang test tube na may solusyon sa hydrogen oxide. Pagmasdan ang masiglang ebolusyon ng gas. Gumamit ng nagbabagang splinter upang i-verify na ang gas na ito ay oxygen.
Sumulat ng isang equation para sa decomposition ng hydrogen peroxide, ang produkto nito ay tubig.
Sa laboratoryo, ang oxygen ay maaari ding makuha sa pamamagitan ng decomposition ng sodium nitrate NaNO 3 o potassium nitrate KNO 3 2 . Kapag pinainit, ang mga compound ay unang natutunaw at pagkatapos ay nabubulok:
1 Kapag ang tambalan ay pinainit nang walang katalista, isa pang reaksyon ang magaganap
2 Ang mga sangkap na ito ay ginagamit bilang mga pataba. Ang karaniwang pangalan nila ay saltpeter.
Scheme 7. Mga pamamaraan sa laboratoryo para sa pagkuha ng oxygen
Gawing mga kemikal na equation ang mga scheme ng reaksyon.
Ang impormasyon kung paano nakukuha ang oxygen sa laboratoryo ay kinokolekta sa Scheme 7.
Ang oxygen kasama ang hydrogen ay mga produkto ng pagkabulok ng tubig sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current:
Sa kalikasan, ang oxygen ay ginawa ng photosynthesis sa berdeng dahon ng mga halaman. Ang isang pinasimple na diagram ng prosesong ito ay ang mga sumusunod:
mga konklusyon
Natuklasan ang oxygen sa pagtatapos ng ika-18 siglo. ilang mga siyentipiko .
Ang oxygen ay nakukuha sa industriya mula sa hangin, at sa laboratoryo - sa tulong ng mga reaksyon ng agnas ng ilang mga compound na naglalaman ng oxygen. Sa panahon ng isang reaksyon ng agnas, dalawa o higit pang mga sangkap ang nabuo mula sa isang sangkap.
129. Paano nakukuha ang oxygen sa industriya? Bakit hindi ginagamit ang potassium permanganate o hydrogen peroxide para dito?
130. Anong mga reaksyon ang tinatawag na mga reaksyon ng agnas?
131. Gawing chemical equation ang mga sumusunod na reaction scheme:
132. Ano ang isang katalista? Paano ito makakaapekto sa kurso ng mga reaksiyong kemikal? (Sumangguni din sa § 15 para sa iyong sagot.)
133. Ipinapakita ng Figure 55 ang sandali ng pagkabulok ng isang puting solid na may formula na Cd(NO3)2. Tingnang mabuti ang larawan at ilarawan ang lahat ng nangyayari sa panahon ng reaksyon. Bakit sumiklab ang isang nagbabagang splinter? Isulat ang angkop na chemical equation.
134. Ang mass fraction ng Oxygen sa nalalabi pagkatapos ng pagpainit ng potassium nitrate KNO 3 ay 40%. Nabulok na ba ang tambalang ito?
kanin. 55. Pagkabulok ng isang sangkap kapag pinainit
Popel P. P., Kriklya L. S., Chemistry: Pdruch. para sa 7 mga cell. zahalnosvit. navch. si zakl. - K .: Exhibition Center "Academy", 2008. - 136 p.: il.
Nilalaman ng aralin buod ng aralin at suporta frame ng paglalahad ng aralin mga interactive na teknolohiya na nagpapabilis ng mga pamamaraan sa pagtuturo Magsanay mga pagsusulit, pagsubok sa mga online na gawain at pagsasanay sa mga workshop at pagsasanay sa mga tanong para sa mga talakayan sa klase Mga Ilustrasyon video at audio na materyales mga larawan, mga larawang graphics, mga talahanayan, mga scheme ng komiks, parabula, kasabihan, crossword puzzle, anekdota, biro, quote Mga add-on abstracts cheat sheets chips for inquisitive articles (MAN) literature pangunahing at karagdagang glossary ng mga termino Pagpapabuti ng mga aklat-aralin at mga aralin pagwawasto ng mga pagkakamali sa aklat-aralin na pinapalitan ng mga bago ang hindi na ginagamit na kaalaman Para lamang sa mga guro mga plano sa kalendaryo mga programa sa pagsasanay mga rekomendasyong metodo