Оттегі тақырыбы бойынша есеп беру. Оттегінің химиялық және физикалық қасиеттері, қолданылуы және алынуы

Оттегі – Менделеевтің периодтық жүйесінің VI тобының химиялық элементі және жер қыртысындағы ең көп таралған элемент (оның массасының 47%). Оттегі барлық дерлік тірі ағзалардың өмірлік маңызды элементі болып табылады. Осы мақалада оттегінің функциялары мен қолданылуы туралы толығырақ оқыңыз.

Негізгі ақпарат

Оттегі – түссіз, дәмсіз және иіссіз, суда нашар еритін газ. Ол судың, минералдардың және тау жыныстарының бөлігі болып табылады. Бос оттегі фотосинтез процестері арқылы түзіледі. Оттегі адам өміріндегі ең маңызды рөл атқарады. Ең алдымен оттегі тірі ағзалардың тыныс алуына қажет. Ол сондай-ақ өлген жануарлар мен өсімдіктердің ыдырау процестеріне қатысады.

Ауада көлемі бойынша шамамен 20,95% оттегі бар. Гидросферада оттегі массасы бойынша 86% дерлік болады.

Оттегін бір уақытта екі ғалым алды, бірақ олар мұны бір-бірінен тәуелсіз жасады. Швед К.Шеле селитраны және басқа заттарды күйдіру арқылы оттегін, ал ағылшын Дж.Престли сынап оксидін қыздыру арқылы оттегін алды.

Күріш. 1. Сынап оксидінен оттегін алу

Оттегінің өнеркәсіпте қолданылуы

Оттегінің қолдану аясы кең.

Металлургияда металл сынықтарынан және шойыннан алынатын болат өндіру үшін қажет. Көптеген металлургиялық қондырғыларда отынның жақсы жануы үшін оттегімен байытылған ауа қолданылады.

Авиацияда оттегі зымыран қозғалтқыштарында отын тотықтырғыш ретінде қолданылады. Сондай-ақ ғарышқа ұшулар үшін және атмосфера жоқ жағдайларда қажет.

Машина жасау саласында оттегі металдарды кесу және дәнекерлеу үшін өте маңызды. Металды балқыту үшін металл құбырлардан тұратын арнайы қыздырғыш қажет. Бұл екі құбыр бір-біріне салынған. Олардың арасындағы бос кеңістік ацетиленмен толтырылып, тұтанады. Бұл кезде оттегі ішкі түтік арқылы шығарылады. Оттегі де, ацетилен де қысымды цилиндрден беріледі. Жалын пайда болады, оның температурасы 2000 градусқа жетеді. Бұл температурада кез келген метал дерлік балқиды.

Күріш. 2. Ацетиленді алау

Целлюлоза-қағаз өнеркәсібінде оттегін пайдалану өте маңызды. Қағазды ағарту үшін, спиртизациялау үшін және целлюлозадан артық компоненттерді жуу үшін қолданылады (делигификация).

Химия өнеркәсібінде оттегі реагент ретінде қолданылады.

Жарылғыш заттарды жасау үшін сұйық оттегі қажет. Сұйық оттегі ауаны сұйылту, содан кейін оттегін азоттан бөлу арқылы жасалады.

Оттегінің табиғатта және адам өмірінде қолданылуы

Оттегі адам мен жануарлардың өмірінде ең маңызды рөл атқарады. Фотосинтездің арқасында планетамызда бос оттегі бар. Фотосинтез – көмірқышқыл газы мен судың көмегімен жарықта органикалық заттардың түзілу процесі. Осы процестің нәтижесінде жануарлар мен адамдардың тіршілігіне қажетті оттегі түзіледі. Жануарлар мен адамдар үнемі оттегін тұтынады, бірақ өсімдіктер оттегін тек түнде тұтынып, күндіз өндіреді.

Оттегінің медицинада қолданылуы

Оттегі медицинада да қолданылады. Оны қолдану кейбір аурулар кезінде тыныс алудың қиындауы үшін өте маңызды. Өкпе туберкулезінде тыныс алу жолдарын байыту үшін қолданылады, сонымен қатар анестезия жабдықтарында қолданылады. Оттегі медицинада бронх демікпесі мен асқазан-ішек жолдарының ауруларын емдеу үшін қолданылады. Осы мақсаттарда оттегі коктейльдері қолданылады.

Сондай-ақ үлкен маңызға ие оттегі жастықтары - оттегімен толтырылған резеңкеленген контейнер. Ол медициналық оттегін жеке қолдану үшін қолданылады.

Периодтық жүйенің VI топтың негізгі топшасын (жаңа классификация бойынша - 16-шы топ) төрт «халкоген» элементі (яғни, «мыс тудыратын») басқарады. Оларға күкірт, теллур және селенден басқа оттегі де кіреді. Жер бетінде ең көп таралған осы элементтің қасиеттерін, сондай-ақ оттегін пайдалану мен өндіруді егжей-тегжейлі қарастырайық.

Элементтердің таралуы

Байланысқан күйінде оттегі судың химиялық құрамына кіреді - оның пайызы шамамен 89% құрайды, сонымен қатар барлық тірі ағзалардың - өсімдіктер мен жануарлардың жасушаларының құрамына кіреді.

Ауада оттегі еркін күйде O2 түрінде, оның құрамының бестен бір бөлігін алады, ал озон түрінде - O3.

Физикалық қасиеттері

Оттегі O2 – түссіз, дәмсіз және иіссіз газ. Суда аздап ериді. Қайнау температурасы Цельсий бойынша 183 градус аяз. Сұйық күйінде оттегі көк түсті, ал қатты күйінде көк кристалдар түзеді. Оттегі кристалдарының балқу температурасы Цельсий бойынша 218,7 градус аязда.

Химиялық қасиеттері

Қыздыру кезінде бұл элемент көптеген қарапайым заттармен, металдармен де, бейметалдармен де әрекеттеседі, оксидтер деп аталатын элементтерді - оттегімен элементтер қосылыстарын түзеді. элементтердің оттегімен бірге енуі тотығу деп аталады.

Мысалы,

4Na + O2= 2Na2O

2. Катализатор қызметін атқаратын марганец оксидінің қатысуымен қыздырғанда сутегі асқын тотығының ыдырауы арқылы.

3. Калий перманганатының ыдырауы арқылы.

Өнеркәсіпте оттегі келесі жолдармен өндіріледі:

1. Техникалық мақсатта оттегі ауадан алынады, ондағы оның әдеттегі мөлшері шамамен 20%, яғни. бесінші бөлім. Ол үшін алдымен ауа жағылады, оның құрамында шамамен 54% сұйық оттегі, 44% сұйық азот және 2% сұйық аргон бар қоспа түзіледі. Содан кейін бұл газдар сұйық оттегі мен сұйық азоттың қайнау нүктелері арасындағы салыстырмалы түрде аз диапазонды - тиісінше минус 183 және минус 198,5 градусты пайдалана отырып, айдау процесі арқылы бөлінеді. Азот оттегіге қарағанда ертерек буланады екен.

Заманауи жабдық кез келген тазалық дәрежесіндегі оттегін өндіруді қамтамасыз етеді. Сұйық ауаны бөлу арқылы алынатын азот оның туындыларын синтездеуде шикізат ретінде пайдаланылады.

2. Сондай-ақ өте таза оттегін шығарады. Бұл әдіс ресурстары бай және электр энергиясы арзан елдерде кеңінен таралған.

Оттегінің қолданылуы

Оттегі - бүкіл планетамыздың өміріндегі ең маңызды элемент. Атмосферада болатын бұл газды жануарлар мен адамдар осы процесте тұтынады.

Оттегін алу адам қызметінің медицина, металдарды дәнекерлеу және кесу, жарылыс, авиация (адамның тыныс алуы және қозғалтқыштың жұмысы үшін) және металлургия сияқты салаларында өте маңызды.

Адамның шаруашылық әрекеті процесінде оттегі көп мөлшерде тұтынылады - мысалы, отынның әртүрлі түрлерін жағу кезінде: табиғи газ, метан, көмір, ағаш. Осы процестердің барлығында ол түзіледі.Сонымен бірге табиғат бұл қосылыстың күн сәулесінің әсерінен жасыл өсімдіктерде жүретін фотосинтез арқылы табиғи байланысу процесін қамтамасыз етті. Осы процестің нәтижесінде глюкоза пайда болады, содан кейін өсімдік өз тіндерін құру үшін пайдаланады.

Оттегінің кеңінен өнеркәсіптік қолданылуы ХХ ғасырдың ортасында, турбоэкспандерлерді – сұйылту және бөлуге арналған құрылғыларды ойлап тапқаннан кейін басталды.
Оттегінің қолданылуы өте әртүрлі және оның химиялық қасиеттеріне негізделген.
Химия және мұнай-химия өнеркәсібі.
Оттегі азот қышқылын, этилен оксидін, пропилен оксидін, винилхлоридті және басқа да негізгі қосылыстарды түзетін бастапқы реагенттерді тотықтыру үшін қолданылады. Сонымен қатар, оны қалдықтарды жағу қондырғыларының өнімділігін арттыру үшін пайдалануға болады.
Мұнай және газ өнеркәсібі.
Мұнай крекинг процестерінің өнімділігін арттыру, жоғары октанды қосылыстарды өңдеу, ығыстыру энергиясын арттыру үшін қабатқа айдау.
Металлургия және тау-кен өнеркәсібі.
Оттегі конвертерлі болат өндірісінде, домна пештерінде оттегімен жару, кендерден алтын алу, ферроқорытпалар алу, никель, мырыш, қорғасын, цирконий және басқа түсті металдарды балқыту, темірді тікелей тотықсыздандыру, плиталарды отпен аршу үшін қолданылады. құю зауыттары, қатты жыныстарды отпен бұрғылау.
Металдарды пісіру және кесу.
Цилиндрлердегі оттегі металдарды жалынмен кесу және дәнекерлеу үшін, металдарды плазмалық жоғары дәлдікпен кесу үшін кеңінен қолданылады.
Әскери техника.
Гипербарикалық камераларда дизельді қозғалтқыштарды су астында басқару үшін, зымыран қозғалтқыштары үшін отын.
Шыны өнеркәсібі.
Шыны балқыту пештері жануды жақсарту үшін оттегін пайдаланады. Сонымен қатар, ол азот оксиді шығарындыларын қауіпсіз деңгейге дейін азайту үшін қолданылады.
Целлюлоза-қағаз өнеркәсібі.
Оттегі делигнификация, спиртизация және басқа процестерде қолданылады.
Дәрі.
Оттегі камераларында, оттегі генераторларын толтыру (оттегі маскалары, жастықтар және т.б.), арнайы микроклиматы бар бөлмелерде, оттегі коктейльдерін жасау,
мұнай парафиндерінде микроорганизмдерді өсіру кезінде.

Қауіпсіздік

Оттегі жұмысының жанында темекі шегуге және ашық отты пайдалануға тыйым салынады. Рұқсат етілмеген адамдар ауада оттегінің жоғары концентрациясы бар аймақтарға кірмеуі керек. Ауадағы оттегінің жоғары концентрациясы бар бөлмеде жұмыс істегеннен кейін киімді жақсы желдету қажет.
Құралдар мен киімдер май мен майсыз болуы керек. Оттегімен қолданылған ешбір компонент маймен немесе маймен жанаспауы керек.
Сұйықтықпен жұмыс істегенде оттегіТиісті қолғаптарды, қауіпсіздік көзілдіріктерін, қауіпсіздік аяқ киімдерін және дене қорғанысын пайдаланыңыз.
Өрт сөндіру. Оттегі жануды күшейтетіндіктен, оттегі көзі клапанын тез жабу өрттің ауырлығын азайтуы мүмкін. Мүмкін болса, цилиндрлерді қауіпсіз жерге алып тастаңыз. Жарылыстарды болдырмау үшін цилиндрлерді қызудан қорғаңыз.

Жоспар:

Ашылу тарихы

Есімнің шығу тарихы

Табиғатта болу

Түбіртек

Физикалық қасиеттері

Химиялық қасиеттері

Қолдану

10. Изотоптар

Оттегі

Оттегі- 16-топтың элементі (ескірген классификация бойынша - VI топтың негізгі топшасы), Д.И.Менделеевтің химиялық элементтерінің периодтық жүйесінің екінші кезеңі, атомдық нөмірі 8. О белгісімен белгіленген (лат. Oxygenium) . Оттегі химиялық белсенді бейметал және халькогендер тобының ең жеңіл элементі болып табылады. Қарапайым зат оттегі(CAS нөмірі: 7782-44-7) қалыпты жағдайда түссіз, дәмсіз және иіссіз газ, оның молекуласы екі оттегі атомынан тұрады (формула О 2), сондықтан оны диоттегі деп те атайды.Сұйық оттегінің жарықтылығы бар. көк түсті, ал қатты кристалдар ашық көк түсті.

Оттегінің басқа да аллотропты түрлері бар, мысалы, озон (CAS нөмірі: 10028-15-6) - қалыпты жағдайда, молекуласы үш оттегі атомынан тұратын, ерекше иісі бар көк түсті газ (формула O 3).

Ашылу тарихы

Ресми түрде оттегін ағылшын химигі Джозеф Пристли 1774 жылы 1 тамызда герметикалық жабылған ыдыста сынап оксидін ыдырату арқылы ашты (Пристли күшті линзаның көмегімен күн сәулесін осы қосылысқа бағыттады).

Алайда Пристли бастапқыда жаңа қарапайым субстанцияны тапқанын түсінбеді, ол ауаның құрамдас бөліктерінің бірін оқшаулады деп есептеді (және бұл газды «дефлогистикалық ауа» деп атады). Пристли өзінің ашқаны туралы көрнекті француз химигі Антуан Лавуазьеге хабарлады. 1775 жылы А.Лавуазье оттегінің ауаның, қышқылдардың құрамдас бөлігі және көптеген заттардың құрамында болатынын анықтады.

Осыдан бірнеше жыл бұрын (1771 жылы) оттегін швед химигі Карл Шееле алды. Ол селитраны күкірт қышқылымен күйдірді, содан кейін алынған азот оксидін ыдыратты. Шееле бұл газды «от ауасы» деп атады және 1777 жылы жарық көрген кітабында өзінің ашылуын сипаттады (дәл бұл кітап Пристли өзінің ашқан жаңалығын жариялағаннан кейінірек жарияланғандықтан, соңғысы оттегінің ашушысы болып саналады). Шееле де өз тәжірибесін Лавуазьеге баяндады.

Оттегінің ашылуына ықпал еткен маңызды қадам француз химигі Пьер Байеннің жұмысы болды, ол сынаптың тотығуы және оның оксидінің кейінгі ыдырауы туралы еңбектер жариялады.

Ақырында, А.Лавуазье Пристли мен Шелидің мәліметтерін пайдалана отырып, нәтижесінде пайда болған газдың табиғатын анықтады. Оның еңбегі орасан зор маңызға ие болды, өйткені оның арқасында сол кезде үстемдік еткен және химияның дамуына кедергі келтірген флогистон теориясы жойылды. Лавуазье әртүрлі заттардың жануы бойынша тәжірибелер жүргізді және флогистон теориясын жоққа шығарды, жанған элементтердің салмағы туралы нәтижелерді жариялады. Күлдің салмағы элементтің бастапқы салмағынан асып түсті, бұл Лавуазьеге жану кезінде заттың химиялық реакциясы (тотығуы) жүреді, сондықтан бастапқы заттың массасы артады деп мәлімдеуге құқық берді, бұл флогистон теориясын жоққа шығарады. .

Осылайша, оттегінің ашылуына несие Пристли, Шееле және Лавуазье арасында ортақ.

Есімнің шығу тарихы

Оттегі сөзі (ХІХ ғасырдың басындағы «қышқыл ерітіндісі» деп те аталады) орыс тілінде белгілі бір дәрежеде «қышқыл» сөзін басқа неологизмдермен бірге енгізген М.В.Ломоносовқа қарыздар; Сонымен, «оттегі» сөзі, өз кезегінде, А.Лавуазье (ежелгі грек тілінен ὀξύς - «қышқыл» және γεννάω - «туған») ұсынған «оттегі» (французша oxygène) терминінің ізі болды. «генерациялайтын қышқыл» деп аударылған, бұл оның бастапқы мағынасымен байланысты - «қышқыл» бұрын қазіргі халықаралық номенклатура бойынша оксидтер деп аталатын заттарды білдіреді.

Табиғатта болу

Оттегі жер бетіндегі ең көп таралған элемент, оның үлесі (әртүрлі қосылыстарда, негізінен силикаттарда) қатты жер қыртысының массасының шамамен 47,4% құрайды. Теңіз және тұщы суларда байланысқан оттегінің көп мөлшері бар – 88,8% (масса бойынша), атмосферада бос оттегінің мөлшері көлем бойынша 20,95% және массалық 23,12% құрайды. Жер қыртысындағы 1500-ден астам қосылыстардың құрамында оттегі бар.

Оттегі көптеген органикалық заттардың бөлігі болып табылады және барлық тірі жасушаларда болады. Тірі жасушалардағы атомдар саны бойынша шамамен 25%, ал массалық үлесі бойынша - шамамен 65%.

Түбіртек

Қазіргі уақытта өнеркәсіпте оттегі ауадан алынады. Оттегін алудың негізгі өнеркәсіптік әдісі криогенді ректификация болып табылады. Мембраналық технология негізінде жұмыс істейтін оттегі қондырғылары да жақсы белгілі және өнеркәсіпте табысты қолданылады.

Зертханаларда шамамен 15 МПа қысыммен болат цилиндрлерде жеткізілетін өнеркәсіптік өндірістегі оттегі қолданылады.

Калий перманганатын KMnO 4 қыздыру арқылы аз мөлшерде оттегін алуға болады:

Сондай-ақ марганец (IV) оксидінің қатысуымен сутегі асқын тотығы H2O2 каталитикалық ыдырау реакциясы қолданылады:

Оттегін калий хлоратының (Бертолле тұзы) KClO 3 каталитикалық ыдырауы арқылы алуға болады:

Оттегін алудың зертханалық әдістеріне сілтілердің сулы ерітінділерін электролиздеу әдісі, сондай-ақ сынап (II) оксидінің ыдырауы (t = 100 °C) жатады:

Суасты қайықтарында ол әдетте адам шығарған натрий асқын тотығы мен көмірқышқыл газының реакциясы арқылы алынады:

Физикалық қасиеттері

Дүниежүзілік мұхиттарда еріген O2 мөлшері суық суда көп, ал жылы суда аз болады.

Қалыпты жағдайда оттегі түсі, дәмі және иісі жоқ газ болып табылады.

Оның 1 литрінің массасы 1,429 г.Ауадан сәл ауыр. Суда (0 °C температурада 4,9 мл/100 г, 50 ° C температурада 2,09 мл/100 г) және спиртте (25 ° C температурада 2,78 мл/100 г) аз ериді. Ол балқытылған күмісте жақсы ериді (961°С температурада 1 көлемде Ag-де 22 көлем O 2). Атомаралық қашықтық – 0,12074 нм. Парамагниттік.

Газ тәрізді оттегін қыздырғанда оның атомдарға қайтымды диссоциациялануы жүреді: 2000 °С - 0,03%, 2600 °C - 1%, 4000 °C - 59%, 6000 °C - 99,5%.

Сұйық оттегі (қайнау температурасы -182,98 °C) ақшыл көк түсті сұйықтық.

О2 фазалық диаграммасы

Қатты оттегі (балқу температурасы -218,35°С) – көк түсті кристалдар. 6 белгілі кристалдық фаза бар, олардың үшеуі 1 атм қысымда болады:

α-O 2 - 23,65 К төмен температурада болады; ашық көк түсті кристалдар моноклиникалық жүйеге жатады, жасуша параметрлері a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°.

β-O 2 - 23,65-тен 43,65 К-ге дейінгі температура диапазонында болады; бозғылт көк түсті кристалдар (қысым жоғарылағанда түсі қызғылт түске боялады) ромбодрлы торға ие, ұяшық параметрлері a=4,21 Å, α=46,25°.

γ-O 2 - 43,65-тен 54,21 К-ге дейінгі температурада болады; бозғылт көк түсті кристалдар текше симметрияға ие, тор параметрі a=6,83 Å.

Жоғары қысымда тағы үш фаза пайда болады:

δ-O 2 температура диапазоны 20-240 К және қысым 6-8 ГПа, сарғыш кристалдар;

ε-O 4 қысымы 10-нан 96 ГПа-ға дейін, кристалды түсі қою қызылдан қараға дейін, моноклиникалық жүйе;

ζ-O n қысымы 96 ГПа жоғары, металдық күйге тән металл жылтырлығы бар, төмен температурада ол асқын өткізгіш күйге айналады.

Химиялық қасиеттері

Күшті тотықтырғыш, ол барлық дерлік элементтермен әрекеттеседі, оксидтер түзеді. Тотығу күйі −2. Әдетте, тотығу реакциясы жылудың бөлінуімен жүреді және температураның жоғарылауымен жеделдейді (Жануды қараңыз). Бөлме температурасында жүретін реакциялардың мысалы:

Құрамында максималды тотығу дәрежесінен төмен элементтер бар қосылыстарды тотықсыздандырады:

Көптеген органикалық қосылыстарды тотықсыздандырады:

Белгілі бір жағдайларда органикалық қосылыстардың жұмсақ тотығуын жүргізуге болады:

Оттегі Au-дан басқа барлық жай заттармен және инертті газдардан (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) тікелей (қалыпты жағдайда, қыздырғанда және/немесе катализаторлардың қатысуымен) әрекеттеседі; галогендермен реакциялар электр разрядының немесе ультракүлгін сәулеленудің әсерінен жүреді. Алтынның оксидтері және ауыр инертті газдар (Xe, Rn) жанама түрде алынды. Оттегінің басқа элементтермен барлық екі элементті қосылыстарында, фторы бар қосылыстардан басқа, оттегі тотықтырғыш рөлін атқарады.

Оттегі формальды түрде -1-ге тең оттегі атомының тотығу дәрежесімен пероксидтер түзеді.

Мысалы, пероксидтер сілтілі металдардың оттегіде жануы нәтижесінде түзіледі:

Кейбір оксидтер оттегін сіңіреді:

А.Н.Бах пен К.О.Энглер әзірлеген жану теориясына сәйкес, тотығу аралық асқын тотығы қосылысының түзілуімен екі кезеңде жүреді. Бұл аралық қосылысты оқшаулауға болады, мысалы, жанып тұрған сутегінің жалыны мұзбен салқындаған кезде сумен бірге сутегі асқын тотығы пайда болады:

Супероксидтерде оттегінің тотығу дәрежесі ресми түрде -½, яғни екі оттегі атомына бір электрон (O - 2 ион) болады. Пероксидтерді жоғары қысымда және температурада оттегімен әрекеттесу арқылы алынады:

Калий К, рубидий Rb және цезий Cs оттегімен әрекеттесіп, супероксидтер түзеді:

Диоксигенил ионында O 2 + оттегінің тотығу дәрежесі +½. Реакция нәтижесінде алынады:

Оттегі фторидтері

Оттегі дифториді, OF 2 оттегінің тотығу дәрежесі +2, фторды сілті ерітіндісінен өткізу арқылы дайындалады:

Оттегі монофториді (диоксидифторид), O 2 F 2, тұрақсыз, оттегінің тотығу дәрежесі +1. -196 °C температурада жарқыраған разрядтағы фтор мен оттегі қоспасынан алынған:

Белгілі бір қысым мен температурада фтор мен оттегі қоспасы арқылы жарқырау разрядын өткізу арқылы жоғарырақ оттегі фторидтерінің O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 және O 6 F 2 қоспалары алынады.

Кванттық механикалық есептеулер OF 3+ трифторгидроксоний ионының тұрақты болуын болжайды. Егер бұл ион шынымен бар болса, онда ондағы оттегінің тотығу дәрежесі +4-ке тең болады.

Оттегі тыныс алу, жану және ыдырау процестерін қолдайды.

Еркін түрінде элемент екі аллотроптық модификацияда болады: O 2 және O 3 (озон). 1899 жылы Пьер Кюри мен Мари Склодовска-Кюри негізін қалағандай, иондаушы сәулеленудің әсерінен О 2 О 3 ге айналады.

Қолдану

Оттегінің өнеркәсіпте кеңінен қолданылуы 20 ғасырдың ортасында, турбоэкспандерлер – сұйық ауаны сұйылтуға және бөлуге арналған құрылғыларды ойлап тапқаннан кейін басталды.

INметаллургия

Болат өндірудің немесе штейнді өңдеудің конвертерлік әдісі оттегін пайдалануды қамтиды. Көптеген металлургиялық қондырғыларда отынды тиімдірек жағу үшін оттықтардағы ауаның орнына оттегі-ауа қоспасы қолданылады.

Металдарды пісіру және кесу

Көк цилиндрлердегі оттегі металдарды жалынмен кесу және дәнекерлеу үшін кеңінен қолданылады.

Зымыран отыны

Зымыран отыны үшін тотықтырғыш ретінде сұйық оттегі, сутегі асқын тотығы, азот қышқылы және басқа оттегіге бай қосылыстар қолданылады. Сұйық оттегі мен сұйық озон қоспасы зымыран отынының ең күшті тотықтырғыштарының бірі болып табылады (сутегі-озон қоспасының меншікті импульсі фторид-сутек және сутегі-оттегі фториді жұптары үшін меншікті импульстен асып түседі).

INдәрі

Медициналық оттегі 15 МПа (150 атм) дейінгі қысымда әртүрлі сыйымдылықтағы көк түсті жоғары қысымды металл газ баллондарында (сығылған немесе сұйытылған газдар үшін) сақталады және анестезия жабдықтарында тыныс алу газдарының қоспаларын байыту үшін қолданылады. , тыныс алу бұзылыстары кезінде, бронх демікпесінің ұстамасын жеңілдету үшін, кез келген шыққан гипоксияны жою үшін, декомпрессиялық ауру үшін, оттегі коктейльдері түрінде асқазан-ішек жолдарының патологияларын емдеу үшін. Жеке пайдалану үшін арнайы резеңкеленген ыдыстар - оттегі жастықтары - цилиндрлерден медициналық оттегімен толтырылады. Әртүрлі үлгідегі және модификациядағы оттегі ингаляторлары далада немесе аурухана жағдайында бір немесе екі зардап шегушіге бір уақытта оттегі немесе оттегі-ауа қоспасын беру үшін қолданылады. Оттегі ингаляторының артықшылығы - дем шығарылған ауаның ылғалдылығын пайдаланатын газ қоспасының конденсатор-ылғалдатқышының болуы. Цилиндрде қалған оттегінің мөлшерін литрмен есептеу үшін цилиндрдегі атмосферадағы қысымды (редуктордың манометріне сәйкес) әдетте литрдегі цилиндр сыйымдылығына көбейтеді. Мысалы, сыйымдылығы 2 литр цилиндрде манометр 100 атм оттегі қысымын көрсетеді. Бұл жағдайда оттегінің көлемі 100 × 2 = 200 литр.

INТамақ өнеркәсібі

Тамақ өнеркәсібінде оттегі E948 тағамдық қоспасы, отын және орауыш газы ретінде тіркелген.

INхимия өнеркәсібі

Химия өнеркәсібінде оттегі тотықтырғыш ретінде көптеген синтезде қолданылады, мысалы, көмірсутектерді құрамында оттегі бар қосылыстарға (спирттер, альдегидтер, қышқылдар), аммиакты азот оксидтеріне тотығу, азот қышқылын өндіруде. Тотығу кезінде дамитын жоғары температураға байланысты соңғысы жиі жану режимінде жүзеге асырылады.

INауыл шаруашылығы

Жылыжай шаруашылығында, оттегі коктейльдерін жасау үшін, жануарлардың салмағын арттыру үшін, балық шаруашылығында су ортасын оттегімен байыту үшін.

Оттегінің биологиялық рөлі

Бомба панасында шұғыл оттегімен қамтамасыз ету

Көптеген тірі организмдер (аэробтар) ауадан оттегімен тыныс алады. Оттегі медицинада кеңінен қолданылады. Жүрек-тамыр аурулары кезінде метаболикалық процестерді жақсарту үшін асқазанға оттегі көбігі («оттегі коктейлі») енгізіледі. Оттегінің тері астына енгізілуі трофикалық жаралар, пілдер, гангрена және басқа да ауыр аурулар үшін қолданылады. Озонды жасанды байыту ауаны дезинфекциялау және дезодорациялау және ауыз суды тазарту үшін қолданылады. Радиоактивті оттегі изотопы 15 O қан ағымының жылдамдығын және өкпенің желдетілуін зерттеу үшін қолданылады.

Уытты оттегі туындылары

Кейбір оттегі туындылары (реактивті оттегі түрлері деп аталады), мысалы, синглет оттегі, сутегі асқын тотығы, супероксид, озон және гидроксил радикалы өте уытты. Олар оттегінің белсендіру немесе ішінара тотықсыздану процесінде түзіледі. Супероксид (супероксид радикалы), сутегі асқын тотығы және гидроксил радикалы адам мен жануарлардың жасушалары мен тіндерінде түзіліп, тотығу стрессін тудыруы мүмкін.

Изотоптар

Оттегінің үш тұрақты изотоптары бар: 16 O, 17 O және 18 O, олардың орташа мөлшері жердегі оттегі атомдарының жалпы санының сәйкесінше 99,759%, 0,037% және 0,204% құрайды. Олардың ішіндегі ең жеңілі 16 О-ның изотоптар қоспасында күрт басым болуы 16 О атомының ядросы 8 протон мен 8 нейтроннан (нейтрон және протон қабықшалары толтырылған қос сиқырлы ядро) тұратындығына байланысты. Ал мұндай ядролар, атом ядросының құрылыс теориясынан келесідей, ерекше тұрақты.

Массалық сандары 12 O-дан 24 O-ға дейінгі оттегінің радиоактивті изотоптары да белгілі.Оттегінің барлық радиоактивті изотоптарының жартылай ыдырау периоды қысқа, олардың ішіндегі ең ұзақ өмір сүруі 15О, жартылай ыдырау периоды ~120 с. Ең қысқа 12 O изотопының жартылай ыдырау периоды 5,8·10−22 с.

Осы мақалада жинақталған «Оттегінің қолданылуы» тақырыбына арналған баяндама сізге бұл көзге көрінбейтін зат керемет пайда әкелетін өнеркәсіп салалары туралы айтып береді.

Оттегін пайдалану туралы хабарлама

Оттегі планетадағы барлық тірі организмдер мен химиялық процестердің тіршілігінің ажырамас бөлігі болып табылады. Бұл мақалада біз оттегінің ең көп қолданылатын түрлерін қарастырамыз:

Оттегінің медицинада қолданылуы

Бұл салада бұл өте маңызды: химиялық элемент тыныс алу қиындықтарынан зардап шегетін адамдардың өмірін қолдау және белгілі бір ауруларды емдеу үшін қолданылады. Бір қызығы, қалыпты қысымда сіз ұзақ уақыт бойы таза оттегімен дем ала алмайсыз. Бұл денсаулық үшін қауіпсіз емес.

Шыны өнеркәсібінде оттегінің қолданылуы

Бұл химиялық элемент шыны балқыту пештерінде оларда жануды жақсартатын компонент ретінде қолданылады. Сондай-ақ, оттегінің арқасында өнеркәсіп азот оксиді шығарындыларын өмір үшін қауіпсіз деңгейге дейін азайтады.

Оттегінің целлюлоза-қағаз өнеркәсібінде қолданылуы

Бұл химиялық элемент алкоголизация, делигнификация және басқа процестерде қолданылады, мысалы:

Ағартқыш қағаз
Дренаждарды тазалау
Ауыз суды дайындау
Қалдықтарды жағу қондырғыларын жағуды күшейту
Шиналарды қайта өңдеу

Авиацияда оттегінің қолданылуы

Адам оттегісіз атмосферадан тыс тыныс ала алмайтындықтан, ол осы пайдалы элементті өзімен бірге алуы керек. Жасанды түрде өндірілген оттегін адамдар бөтен ортада тыныс алу үшін пайдаланады: ұшу кезінде авиацияда, ғарыш кемелерінде.

Оттегінің табиғатта қолданылуы

Табиғатта оттегі айналымы бар: фотосинтез процесі кезінде өсімдіктер жарықта көмірқышқыл газы мен суды органикалық қосылыстарға айналдырады. Бұл процесс оттегінің бөлінуімен сипатталады. Адамдар мен жануарлар сияқты өсімдіктер де түнде атмосферадан оттегін тұтынады. Табиғаттағы оттегі айналымы адам мен жануарлардың оттегін, ал өсімдіктердің күндіз өндіріп, түнде тұтынуымен анықталады.

Металлургияда оттегінің қолданылуы

Химия және металлургия өнеркәсіптері атмосфералық оттегін емес, таза оттегін қажет етеді. Жыл сайын дүние жүзіндегі кәсіпорындар осы химиялық элементтің 80 миллион тоннадан астамын алады. Ол металл сынықтарынан және шойыннан болат өндіру процесінде пайдаланылады.

Машина жасауда оттегінің қолданылуы неде?

Құрылыста және машина жасауда металдарды кесу және дәнекерлеу үшін қолданылады. Бұл процестер жоғары температурада жүзеге асырылады.

Оттегінің өмірде қолданылуы

Өмірде адам оттегін әртүрлі салаларда пайдаланады, мысалы:

Тоған шаруашылықтарында балық өсіру (су оттегімен қаныққан).
Тамақ өнімдерін өндіру кезінде суды өңдеу.
Қоймалар мен өндірістік үй-жайларды оттегімен дезинфекциялау.
Жануарларға салмақ қосу үшін оттегі коктейльдерін әзірлеу.

Адамның оттегін электр энергиясында пайдалануы

Мұнай, табиғи газ немесе көмірмен жұмыс істейтін жылу және электр станциялары отынды жағу үшін оттегін пайдаланады. Онсыз барлық өнеркәсіптік өндіріс орындары жұмыс істемейді.