氧气的制取方法三种
实验室中有三种常见的制取氧气的方法:
一、氯酸钾制取氧气。
二、高锰酸钾制取氧气。
三、过氧化氢制取氧气(实验室中最常见的方法)。氧气,化学式O₂,相对分子质量32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。
相关信息:
氧气(oxygen)是氧元素形成的一种单质,化学式O2,其化学性质比较活泼,与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。
氧气是无色无味气体,是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21% 。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。
氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰度最高的元素。在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。
以上内容参考:百度百科——氧气
氧气的制取方法三种:
1、空气冷冻分离法
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧和氮的不同沸点从空气中制备氧称为空气分离。先将空气预冷、净化(除去空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质),然后压缩、冷却,成为液态空气。
然后利用氧和氮的沸点差异,液态空气在精馏塔中蒸发冷凝数次,分离出氧和氮,得到纯氧(纯度99.6%)和纯氮(纯度99.9%)。如果增加一些附加设备,稀有惰性气体,如氩、氖、氦、氪、氙等。空气中含量很少的,也可以提取。
2、分子筛氧气法(吸附法)
利用氮分子比氧分子大的特点,用特殊的分子筛分离空气中的氧。首先,压缩机迫使干燥空气通过分子筛进入真空吸附器,使空气中的氮气分子被分子筛吸附,氧气进入吸附器。当吸附器中的氧气达到一定量(压力达到一定水平)时,可以打开氧气出口阀释放氧气。
一段时间后,分子筛吸附的氮气逐渐增多,吸附能力减弱,产生的氧气纯度降低。需要用真空泵将吸附在分子筛上的氮气抽出,然后重复上述过程。这种制造氧气的方法也叫吸附法。采用吸附法的小型制氧机已经开发出来并广泛应用于家用制氧机中。
3、电解制氧方法
将水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾提高水的电解程度,然后施加直流电,使水分解成氧气和氢气。每生产一立方米氧气,同时获得两立方米氢气。电解生产一立方米氧气需要12-15千瓦时,与上述两种方法的电耗(0.55-0.60千瓦时)相比是不经济的。
因此,电解法不适合大量生产氧气。同时,产生的氢气如果收集不当,会聚集在空气中,如果与氧气混合,很容易发生剧烈爆炸。所以电解不适合家庭制氧。
化学制氧
而工业和医用氧气都是从自制的制氧厂购买的。工厂制氧的原料是空气,所以价格很便宜。但是氧气的储存、运输和使用(高压氧气瓶和液氧专用罐)都不方便。因此,在远离制氧厂的偏远山区运输困难。此外,一些特殊环境,如病人家中、高空飞行、水下潜艇、潜水作业、矿山救援等。
非常不方便搬运巨大笨重的钢瓶。小钢瓶储氧量小,使用时间短,于是出现了化学制氧法。在这些化合物中,无机过氧化物的氧含量最高,容易释放。目前过氧化氢多用于化学制氧。
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