Rapport om temaet oksygen. Kjemiske og fysiske egenskaper, påføring og produksjon av oksygen

Oksygen er et kjemisk grunnstoff i gruppe VI i Mendeleevs periodiske system og det vanligste grunnstoffet i jordskorpen (47 % av massen). Oksygen er et viktig element i nesten alle levende organismer. Les mer om funksjonene og bruken av oksygen i denne artikkelen.

Generell informasjon

Oksygen er en fargeløs, smakløs og luktfri gass som er dårlig løselig i vann. Det er en del av vann, mineraler og bergarter. Fritt oksygen dannes gjennom fotosynteseprosessene. Oksygen spiller den viktigste rollen i menneskers liv. Først av alt er oksygen nødvendig for åndedrett av levende organismer. Den tar også del i nedbrytningsprosessene til døde dyr og planter.

Luft inneholder omtrent 20,95 volumprosent oksygen. Hydrosfæren inneholder nesten 86% oksygen i masse.

Oksygen ble oppnådd samtidig av to forskere, men de gjorde det uavhengig av hverandre. Svensken K. Scheele fikk oksygen ved å kalsinere salpeter og andre stoffer, og engelskmannen J. Priestley fikk oksygen ved å varme opp kvikksølvoksid.

Ris. 1. Innhenting av oksygen fra kvikksølvoksid

Bruk av oksygen i industrien

Bruksområdene for oksygen er store.

I metallurgi er det nødvendig for produksjon av stål, som er hentet fra skrapmetall og støpejern. I mange metallurgiske enheter brukes oksygenanriket luft for bedre forbrenning av drivstoff.

I luftfarten brukes oksygen som drivstoffoksidasjonsmiddel i rakettmotorer. Det er også nødvendig for flyreiser ut i verdensrommet og under forhold der det ikke er atmosfære.

Innen maskinteknikk er oksygen svært viktig for skjæring og sveising av metaller. For å smelte metall trenger du en spesiell brenner som består av metallrør. Disse to rørene settes inn i hverandre. Det ledige rommet mellom dem fylles med acetylen og antennes. På dette tidspunktet frigjøres oksygen gjennom det indre røret. Både oksygen og acetylen tilføres fra en trykksylinder. Det dannes en flamme, hvis temperatur når 2000 grader. Nesten alt metall smelter ved denne temperaturen.

Ris. 2. Acetylen lommelykt

Bruken av oksygen i tremasse- og papirindustrien er svært viktig. Den brukes til bleking av papir, til alkoholisering og til å vaske ut overflødige komponenter fra cellulose (delignifisering).

I kjemisk industri brukes oksygen som reagens.

Flytende oksygen er nødvendig for å lage eksplosiver. Flytende oksygen produseres ved å gjøre luft flytende og deretter separere oksygenet fra nitrogenet.

Bruken av oksygen i naturen og menneskelivet

Oksygen spiller den viktigste rollen i livet til mennesker og dyr. Gratis oksygen finnes på planeten vår takket være fotosyntesen. Fotosyntese er prosessen med dannelse av organisk materiale i lys ved hjelp av karbondioksid og vann. Som et resultat av denne prosessen produseres oksygen, som er nødvendig for livet til dyr og mennesker. Dyr og mennesker bruker konstant oksygen, men planter bruker oksygen bare om natten og produserer det i løpet av dagen.

Bruk av oksygen i medisin

Oksygen brukes også i medisin. Bruken er spesielt viktig for pustevansker under visse sykdommer. Det brukes til å berike luftveiene ved lungetuberkulose, og brukes også i anestesiutstyr. Oksygen i medisin brukes til å behandle bronkial astma og sykdommer i mage-tarmkanalen. For disse formålene brukes oksygencocktailer.

Også av stor betydning er oksygenputer - en gummiert beholder fylt med oksygen. Den brukes til individuell bruk av medisinsk oksygen.

Fire "kalkogen" -elementer (dvs. "føder kobber") leder hovedundergruppen til gruppe VI (i henhold til den nye klassifiseringen - den 16. gruppen) i det periodiske systemet. Disse inkluderer i tillegg til svovel, tellur og selen også oksygen. La oss se nærmere på egenskapene til dette elementet, det vanligste på jorden, samt bruk og produksjon av oksygen.

Elementprevalens

I bundet form er oksygen inkludert i den kjemiske sammensetningen av vann - dens prosentandel er omtrent 89%, så vel som i sammensetningen av cellene til alle levende vesener - planter og dyr.

I luften er oksygen i fri tilstand i form av O2, som opptar en femtedel av sammensetningen, og i form av ozon - O3.

Fysiske egenskaper

Oksygen O2 er en gass som er fargeløs, smakløs og luktfri. Lite løselig i vann. Kokepunktet er 183 grader under null celsius. I flytende form er oksygen blått, og i fast form danner det blå krystaller. Smeltepunktet for oksygenkrystaller er 218,7 grader under null Celsius.

Kjemiske egenskaper

Ved oppvarming reagerer dette elementet med mange enkle stoffer, både metaller og ikke-metaller, og danner såkalte oksider - forbindelser av grunnstoffer med oksygen. hvor grunnstoffer kommer inn med oksygen kalles oksidasjon.

For eksempel,

4Na + O2= 2Na2O

2. Gjennom dekomponering av hydrogenperoksid når det varmes opp i nærvær av manganoksid, som fungerer som en katalysator.

3. Gjennom nedbrytning av kaliumpermanganat.

Oksygen produseres i industrien på følgende måter:

1. For tekniske formål hentes oksygen fra luft, hvor dets vanlige innhold er omtrent 20 %, dvs. femte del. For å gjøre dette brennes luften først, og produserer en blanding som inneholder omtrent 54% flytende oksygen, 44% flytende nitrogen og 2% flytende argon. Disse gassene separeres deretter ved hjelp av en destillasjonsprosess, ved bruk av det relativt lille området mellom kokepunktene for flytende oksygen og flytende nitrogen - henholdsvis minus 183 og minus 198,5 grader. Det viser seg at nitrogen fordamper tidligere enn oksygen.

Moderne utstyr sikrer produksjon av oksygen av enhver grad av renhet. Nitrogen, som oppnås ved å separere flytende luft, brukes som et råmateriale i syntesen av dets derivater.

2. Produserer også veldig rent oksygen. Denne metoden har blitt utbredt i land med rike ressurser og billig strøm.

Påføring av oksygen

Oksygen er det viktigste elementet i livet til hele planeten vår. Denne gassen, som finnes i atmosfæren, konsumeres i prosessen av dyr og mennesker.

Å skaffe oksygen er svært viktig for slike områder av menneskelig aktivitet som medisin, sveising og skjæring av metaller, sprengning, luftfart (for menneskelig pust og for motordrift) og metallurgi.

I prosessen med menneskelig økonomisk aktivitet forbrukes oksygen i store mengder - for eksempel når du brenner forskjellige typer drivstoff: naturgass, metan, kull, tre. I alle disse prosessene dannes det.Samtidig har naturen sørget for prosessen med naturlig binding av denne forbindelsen ved hjelp av fotosyntese, som foregår i grønne planter under påvirkning av sollys. Som et resultat av denne prosessen dannes det glukose, som planten deretter bruker til å bygge vevet sitt.

Den utbredte industrielle bruken av oksygen begynte på midten av det tjuende århundre, etter oppfinnelsen av turboekspandere - enheter for flytendegjøring og separasjon.
Bruken av oksygen er svært mangfoldig og er basert på dets kjemiske egenskaper.
Kjemisk og petrokjemisk industri.
Oksygen brukes til å oksidere startreaktantene, og produsere salpetersyre, etylenoksid, propylenoksid, vinylklorid og andre basiske forbindelser. I tillegg kan den brukes til å øke produktiviteten til avfallsforbrenningsanlegg.
Olje- og gassindustrien.
Øke produktiviteten til oljekrakkingsprosesser, prosessering av høyoktanforbindelser, injeksjon i reservoaret for å øke fortrengningsenergien.
Metallurgi og gruveindustri.
Oksygen brukes i omformerstålproduksjon, oksygenblåsing i masovner, utvinning av gull fra malm, produksjon av ferrolegeringer, smelting av nikkel, sink, bly, zirkonium og andre ikke-jernholdige metaller, direkte reduksjon av jern, brannstripping av plater i støperier, brannboring av harde bergarter.
Sveising og skjæring av metaller.
Oksygen i sylindere er mye brukt til flammeskjæring og sveising av metaller, for plasmaskjæring med høy presisjon av metaller.
Militært utstyr.
I hyperbariske kamre, for drift av dieselmotorer under vann, drivstoff for rakettmotorer.
Glassindustri.
Glasssmelteovner bruker oksygen for å forbedre forbrenningen. I tillegg brukes den for å redusere utslipp av nitrogenoksid til sikre nivåer.
Masse- og papirindustri.
Oksygen brukes i delignifisering, alkoholisering og andre prosesser.
Medisin.
I oksygenkamre, etterfylling av oksygengeneratorer (oksygenmasker, puter, etc.), i rom med et spesielt mikroklima, lage oksygencocktailer,
ved dyrking av mikroorganismer på petroleumsparafiner.

Sikkerhet

Det er forbudt å røyke eller bruke åpen ild i nærheten av oksygenarbeid. Uvedkommende bør ikke gå inn i områder med høye oksygenkonsentrasjoner i luften. Etter å ha jobbet i et rom med høy konsentrasjon av oksygen i luften, er det nødvendig å ventilere klærne godt.
Verktøy og klær skal være fri for olje og fett. Ingen komponent som brukes med oksygen må komme i kontakt med olje eller fett.
Når du arbeider med væske oksygen Bruk egnede hansker, vernebriller, vernesko og kroppsvern.
Brannslukking. Siden oksygen fremmer forbrenning sterkt, kan hurtig lukking av oksygenkildeventilen redusere alvorlighetsgraden av brannen. Hvis mulig, fjern sylindrene til et trygt sted. For å unngå eksplosjoner, beskytt sylindrene mot varme.

Plan:

Oppdagelseshistorie

Opprinnelsen til navnet

Å være i naturen

Kvittering

Fysiske egenskaper

Kjemiske egenskaper

applikasjon

10. Isotoper

Oksygen

Oksygen- element av den 16. gruppen (i henhold til den utdaterte klassifiseringen - hovedundergruppen til gruppe VI), den andre perioden av det periodiske systemet av kjemiske elementer av D.I. Mendeleev, med atomnummer 8. Angitt med symbolet O (lat. Oksygenium) . Oksygen er et kjemisk aktivt ikke-metall og er det letteste grunnstoffet fra gruppen kalkogener. Enkel substans oksygen(CAS-nummer: 7782-44-7) er under normale forhold en fargeløs, smakløs og luktfri gass, hvis molekyl består av to oksygenatomer (formel O 2), og derfor kalles den også dioksygen Flytende oksygen har et lys blå farge, og solide krystaller er lyseblå i fargen.

Det finnes andre allotropiske former for oksygen, for eksempel ozon (CAS-nummer: 10028-15-6) - under normale forhold, en blå gass med en spesifikk lukt, hvis molekyl består av tre oksygenatomer (formel O 3).

Oppdagelseshistorie

Det er offisielt antatt at oksygen ble oppdaget av den engelske kjemikeren Joseph Priestley 1. august 1774 ved å dekomponere kvikksølvoksid i et hermetisk forseglet kar (Priestley rettet sollys mot denne forbindelsen ved hjelp av en kraftig linse).

Imidlertid skjønte Priestley i utgangspunktet ikke at han hadde oppdaget et nytt enkelt stoff; han trodde at han hadde isolert en av luftens bestanddeler (og kalte denne gassen "dephlogisticated air"). Priestley rapporterte sin oppdagelse til den fremragende franske kjemikeren Antoine Lavoisier. I 1775 slo A. Lavoisier fast at oksygen er en bestanddel av luft, syrer og finnes i mange stoffer.

Noen år tidligere (i 1771) ble oksygen skaffet av den svenske kjemikeren Karl Scheele. Han kalsinerte salpeter med svovelsyre og spaltet deretter det resulterende nitrogenoksidet. Scheele kalte denne gassen "ildluft" og beskrev oppdagelsen hans i en bok utgitt i 1777 (nøyaktig fordi boken ble publisert senere enn Priestley kunngjorde oppdagelsen, regnes sistnevnte som oppdageren av oksygen). Scheele rapporterte også sin erfaring til Lavoisier.

Et viktig skritt som bidro til oppdagelsen av oksygen var arbeidet til den franske kjemikeren Pierre Bayen, som publiserte arbeider om oksidasjon av kvikksølv og den påfølgende nedbrytningen av dets oksid.

Til slutt fant A. Lavoisier ut arten av den resulterende gassen ved å bruke informasjon fra Priestley og Scheele. Arbeidet hans var av enorm betydning fordi takket være det ble flogistonteorien, som var dominerende på den tiden og hindret utviklingen av kjemi, styrtet. Lavoisier utførte eksperimenter på forbrenning av forskjellige stoffer og motbeviste teorien om flogiston, og publiserte resultater om vekten av de brente elementene. Vekten av asken oversteg den opprinnelige vekten av elementet, noe som ga Lavoisier rett til å hevde at det under forbrenning skjer en kjemisk reaksjon (oksidasjon) av stoffet, og derfor øker massen til det opprinnelige stoffet, noe som tilbakeviser teorien om flogiston .

Dermed er æren for oppdagelsen av oksygen faktisk delt mellom Priestley, Scheele og Lavoisier.

Opprinnelsen til navnet

Ordet oksygen (også kalt "syreoppløsning" på begynnelsen av 1800-tallet) skylder til en viss grad sitt utseende i det russiske språket til M.V. Lomonosov, som introduserte ordet "syre", sammen med andre neologismer; Ordet "oksygen" var på sin side et spor etter begrepet "oksygen" (fransk oksygen), foreslått av A. Lavoisier (fra gammelgresk ὀξύς - "surt" og γεννάω - "fødende"), som er oversatt som "genererende syre", som er assosiert med dens opprinnelige betydning - "syre", som tidligere betydde stoffer kalt oksider i henhold til moderne internasjonal nomenklatur.

Å være i naturen

Oksygen er det vanligste grunnstoffet på jorden; dets andel (i forskjellige forbindelser, hovedsakelig silikater) utgjør omtrent 47,4 % av massen til den faste jordskorpen. Sjø og ferskvann inneholder en enorm mengde bundet oksygen - 88,8% (ved masse), i atmosfæren er innholdet av fritt oksygen 20,95% av volum og 23,12% av masse. Mer enn 1500 forbindelser i jordskorpen inneholder oksygen.

Oksygen er en del av mange organiske stoffer og finnes i alle levende celler. Når det gjelder antall atomer i levende celler, er det omtrent 25%, og når det gjelder massefraksjon - omtrent 65%.

Kvittering

For tiden, i industrien, hentes oksygen fra luften. Den viktigste industrielle metoden for å produsere oksygen er kryogen rektifisering. Oksygenanlegg som opererer på basis av membranteknologi er også velkjente og vellykket brukt i industrien.

Laboratorier bruker industrielt produsert oksygen, levert i stålflasker under et trykk på ca. 15 MPa.

Små mengder oksygen kan oppnås ved å varme opp kaliumpermanganat KMnO 4:

Reaksjonen av katalytisk dekomponering av hydrogenperoksid H2O2 i nærvær av mangan(IV)oksid brukes også:

Oksygen kan oppnås ved katalytisk dekomponering av kaliumklorat (Bertholletsalt) KClO 3:

Laboratoriemetoder for å produsere oksygen inkluderer metoden for elektrolyse av vandige løsninger av alkalier, samt dekomponering av kvikksølv(II)oksid (ved t = 100 °C):

I ubåter oppnås det vanligvis ved reaksjon av natriumperoksid og karbondioksid pustet ut av mennesker:

Fysiske egenskaper

I verdenshavene er innholdet av oppløst O2 større i kaldt vann og mindre i varmt vann.

Under normale forhold er oksygen en gass uten farge, smak eller lukt.

1 liter av den har en masse på 1,429 g. Litt tyngre enn luft. Litt løselig i vann (4,9 ml/100 g ved 0 °C, 2,09 ml/100 g ved 50 °C) og alkohol (2,78 ml/100 g ved 25 °C). Det løser seg godt i smeltet sølv (22 volumer O 2 i 1 volum Ag ved 961 ° C). Interatomisk avstand - 0,12074 nm. Er paramagnetisk.

Når gassformig oksygen varmes opp, skjer dets reversible dissosiasjon til atomer: ved 2000 °C - 0,03 %, ved 2600 °C - 1 %, 4000 °C - 59 %, 6000 °C - 99,5 %.

Flytende oksygen (kokepunkt -182,98 °C) er en blekblå væske.

O2 fasediagram

Fast oksygen (smeltepunkt -218,35°C) - blå krystaller. Det er 6 kjente krystallinske faser, hvorav tre eksisterer ved et trykk på 1 atm:

α-O 2 - eksisterer ved temperaturer under 23,65 K; lyse blå krystaller tilhører det monokliniske systemet, celleparametre a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°.

β-O 2 - eksisterer i temperaturområdet fra 23,65 til 43,65 K; blekblå krystaller (med økende trykk blir fargen rosa) har et romboedrisk gitter, celleparametre a=4,21 Å, α=46,25°.

γ-O 2 - eksisterer ved temperaturer fra 43,65 til 54,21 K; blekblå krystaller har kubisk symmetri, gitterparameter a=6,83 Å.

Tre flere faser dannes ved høyt trykk:

δ-O 2 temperaturområde 20-240 K og trykk 6-8 GPa, oransje krystaller;

ε-O 4 trykk fra 10 til 96 GPa, krystallfarge fra mørk rød til svart, monoklinisk system;

ζ-O n trykk mer enn 96 GPa, en metallisk tilstand med en karakteristisk metallisk glans, ved lave temperaturer forvandles den til en superledende tilstand.

Kjemiske egenskaper

Et sterkt oksidasjonsmiddel, det samhandler med nesten alle elementer og danner oksider. Oksidasjonstilstand −2. Som regel fortsetter oksidasjonsreaksjonen med frigjøring av varme og akselererer med økende temperatur (se Forbrenning). Eksempel på reaksjoner som skjer ved romtemperatur:

Oksiderer forbindelser som inneholder elementer med mindre enn den maksimale oksidasjonstilstanden:

Oksiderer de fleste organiske forbindelser:

Under visse forhold er det mulig å utføre mild oksidasjon av en organisk forbindelse:

Oksygen reagerer direkte (under normale forhold, med oppvarming og/eller i nærvær av katalysatorer) med alle enkle stoffer unntatt Au og inerte gasser (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); reaksjoner med halogener oppstår under påvirkning av en elektrisk utladning eller ultrafiolett stråling. Oksider av gull og tunge inerte gasser (Xe, Rn) ble oppnådd indirekte. I alle to-elementforbindelser av oksygen med andre elementer, spiller oksygen rollen som et oksidasjonsmiddel, bortsett fra forbindelser med fluor

Oksygen danner peroksider med oksidasjonstilstanden til oksygenatomet formelt lik −1.

For eksempel produseres peroksider ved forbrenning av alkalimetaller i oksygen:

Noen oksider absorberer oksygen:

I følge forbrenningsteorien utviklet av A. N. Bach og K. O. Engler skjer oksidasjon i to trinn med dannelse av en mellomliggende peroksidforbindelse. Denne mellomforbindelsen kan isoleres, for eksempel når en flamme av brennende hydrogen avkjøles med is, dannes hydrogenperoksid sammen med vann:

I superoksider har oksygen formelt en oksidasjonstilstand på −½, det vil si ett elektron per to oksygenatomer (O − 2 ion). Oppnådd ved å reagere peroksider med oksygen ved forhøyet trykk og temperatur:

Kalium K, rubidium Rb og cesium Cs reagerer med oksygen for å danne superoksider:

I dioksygenylionet O 2+ har oksygen formelt en oksidasjonstilstand på +½. Oppnådd av reaksjonen:

Oksygenfluorider

Oksygendifluorid, OF 2 oksidasjonstilstand for oksygen +2, fremstilles ved å føre fluor gjennom en alkaliløsning:

Oksygenmonofluorid (dioksydifluorid), O 2 F 2, er ustabil, oksidasjonstilstanden til oksygen er +1. Oppnådd fra en blanding av fluor og oksygen i en glødeutslipp ved en temperatur på -196 °C:

Ved å føre en glødeutslipp gjennom en blanding av fluor og oksygen ved et visst trykk og temperatur, oppnås blandinger av høyere oksygenfluorider O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 og O 6 F 2.

Kvantemekaniske beregninger forutsier den stabile eksistensen av trifluorhydroksoniumionet OF3+. Hvis dette ionet virkelig eksisterer, vil oksidasjonstilstanden til oksygen i det være lik +4.

Oksygen støtter prosessene med respirasjon, forbrenning og forfall.

I sin frie form eksisterer grunnstoffet i to allotropiske modifikasjoner: O 2 og O 3 (ozon). Som Pierre Curie og Marie Skłodowska-Curie etablerte i 1899, blir O 2 under påvirkning av ioniserende stråling til O 3 .

applikasjon

Den utbredte industrielle bruken av oksygen begynte på midten av 1900-tallet, etter oppfinnelsen av turbokspandere - enheter for flytende og separering av flytende luft.

Imetallurgi

Konvertermetoden for stålproduksjon eller mattbehandling innebærer bruk av oksygen. I mange metallurgiske enheter, for mer effektiv forbrenning av drivstoff, brukes en oksygen-luftblanding i stedet for luft i brennerne.

Sveising og skjæring av metaller

Oksygen i blå sylindre er mye brukt til flammeskjæring og sveising av metaller.

Rakettdrivstoff

Flytende oksygen, hydrogenperoksid, salpetersyre og andre oksygenrike forbindelser brukes som oksidasjonsmidler for rakettdrivstoff. En blanding av flytende oksygen og flytende ozon er en av de kraftigste oksidantene av rakettdrivstoff (den spesifikke impulsen til hydrogen-ozonblandingen overstiger den spesifikke impulsen for hydrogen-fluor- og hydrogen-oksygen-fluorid-parene).

Imedisin

Medisinsk oksygen lagres i høytrykks metallgassflasker (for komprimerte eller flytende gasser) med blå farge med forskjellige kapasiteter fra 1,2 til 10,0 liter under trykk opp til 15 MPa (150 atm) og brukes til å berike luftveisgassblandinger i anestesiutstyr , ved pusteforstyrrelser, for å lindre et angrep av bronkial astma, for å eliminere hypoksi av enhver opprinnelse, for trykkfallssyke, for å behandle patologier i mage-tarmkanalen i form av oksygencocktailer. For individuell bruk fylles spesielle gummierte beholdere - oksygenputer - fra sylindere med medisinsk oksygen. Oksygeninhalatorer av forskjellige modeller og modifikasjoner brukes til å tilføre oksygen eller en oksygen-luftblanding samtidig til ett eller to ofre i felten eller på sykehus. Fordelen med en oksygeninhalator er tilstedeværelsen av en kondensator-luftfukter av gassblandingen, som bruker fuktigheten i den utåndede luften. For å beregne mengden oksygen som er igjen i sylinderen i liter, multipliseres vanligvis trykket i sylinderen i atmosfærer (i henhold til trykkmåleren til reduksjonsrøret) med sylinderkapasiteten i liter. For eksempel, i en sylinder med en kapasitet på 2 liter, viser trykkmåleren et oksygentrykk på 100 atm. Volumet av oksygen i dette tilfellet er 100 × 2 = 200 liter.

IMat industri

I næringsmiddelindustrien er oksygen registrert som mattilsetning E948, som drivgass og emballasjegass.

Ikjemisk industri

I den kjemiske industrien brukes oksygen som oksidasjonsmiddel i en rekke synteser, for eksempel oksidasjon av hydrokarboner til oksygenholdige forbindelser (alkoholer, aldehyder, syrer), ammoniakk til nitrogenoksider ved produksjon av salpetersyre. På grunn av de høye temperaturene som utvikles under oksidasjon, utføres sistnevnte ofte i forbrenningsmodus.

Ijordbruk

I drivhusoppdrett, for å lage oksygencocktailer, for vektøkning hos dyr, for å berike vannmiljøet med oksygen i fiskeoppdrett.

Biologisk rolle av oksygen

Nødtilførsel av oksygen i et bombeskjul

De fleste levende vesener (aerobe) puster oksygen fra luften. Oksygen er mye brukt i medisin. Ved hjerte- og karsykdommer, for å forbedre metabolske prosesser, injiseres oksygenskum ("oksygencocktail") i magen. Subkutan administrering av oksygen brukes til trofiske sår, elefantiasis, koldbrann og andre alvorlige sykdommer. Kunstig ozonanriking brukes til å desinfisere og deodorisere luft og rense drikkevann. Den radioaktive oksygenisotopen 15 O brukes til å studere blodstrømhastighet og lungeventilasjon.

Giftige oksygenderivater

Noen oksygenderivater (såkalte reaktive oksygenarter), som singlet oksygen, hydrogenperoksyd, superoksyd, ozon og hydroksylradikal, er svært giftige. De dannes under prosessen med aktivering eller delvis reduksjon av oksygen. Superoksid (superoksidradikal), hydrogenperoksid og hydroksylradikal kan dannes i celler og vev hos mennesker og dyr og forårsake oksidativt stress.

Isotoper

Oksygen har tre stabile isotoper: 16 O, 17 O og 18 O, hvor gjennomsnittlig innhold er henholdsvis 99,759 %, 0,037 % og 0,204 % av det totale antallet oksygenatomer på jorden. Den skarpe overvekten av de letteste av dem, 16 O, i blandingen av isotoper skyldes det faktum at kjernen til 16 O-atomet består av 8 protoner og 8 nøytroner (en dobbel magisk kjerne med fylte nøytron- og protonskall). Og slike kjerner, som følger av teorien om strukturen til atomkjernen, er spesielt stabile.

Det er også kjent radioaktive isotoper av oksygen med massetall fra 12 O til 24 O. Alle radioaktive isotoper av oksygen har kort halveringstid, den lengstlevende av dem er 15 O med en halveringstid på ~120 s. Den kortestlevende isotopen 12 O har en halveringstid på 5,8·10−22 s.

Rapporten om emnet "Bruk av oksygen", oppsummert i denne artikkelen, vil fortelle deg om industriområdene der dette usynlige stoffet gir utrolige fordeler.

Melding om oksygenbruk

Oksygen er en integrert del av livet til alle levende organismer og kjemiske prosesser på planeten. I denne artikkelen vil vi se på de vanligste bruken av oksygen:

Bruk av oksygen i medisin

I dette området er det ekstremt viktig: det kjemiske elementet brukes til å støtte livet til mennesker som lider av pustevansker og for å behandle visse plager. Det er bemerkelsesverdig at ved normalt trykk kan du ikke puste rent oksygen i lang tid. Dette er ikke trygt for helsen.

Anvendelse av oksygen i glassindustrien

Dette kjemiske elementet brukes i glasssmelteovner som en komponent som forbedrer forbrenningen i dem. Takket være oksygen reduserer industrien også nitrogenoksidutslipp til et nivå som er trygt for livet.

Bruk av oksygen i tremasse- og papirindustrien

Dette kjemiske elementet brukes i alkoholisering, delignifisering og andre prosesser, for eksempel:

Whitening papir
Rensing av sluk
Klargjøring av drikkevann
Intensivering av forbrenning av avfallsforbrenningsanlegg
Dekkgjenvinning

Bruk av oksygen i luftfart

Siden en person ikke kan puste utenfor atmosfæren uten oksygen, må han ta med seg en tilførsel av dette nyttige elementet. Kunstig produsert oksygen brukes av mennesker til å puste i et fremmed miljø: i luftfart under flyreiser, i romfartøy.

Bruk av oksygen i naturen

I naturen er det en oksygensyklus: under fotosynteseprosessen omdanner planter karbondioksid og vann til organiske forbindelser i lyset. Denne prosessen er preget av frigjøring av oksygen. Som mennesker og dyr bruker planter oksygen fra atmosfæren om natten. Oksygensyklusen i naturen bestemmes av at mennesker og dyr forbruker oksygen, og planter produserer det om dagen og konsumerer det om natten.

Anvendelse av oksygen i metallurgi

Den kjemiske og metallurgiske industrien krever rent oksygen, ikke atmosfærisk oksygen. Hvert år mottar bedrifter over hele verden mer enn 80 millioner tonn av dette kjemiske elementet. Det brukes opp i prosessen med å produsere stål fra skrapmetall og støpejern.

Hva er bruken av oksygen i maskinteknikk?

I konstruksjon og maskinteknikk brukes den til skjæring og sveising av metaller. Disse prosessene utføres ved høye temperaturer.

Bruk av oksygen i livet

I livet bruker en person oksygen på forskjellige områder, for eksempel:

Dyrking av fisk i damanlegg (vannet er mettet med oksygen).
Vannbehandling under matproduksjon.
Desinfeksjon av lager og produksjonslokaler med oksygen.
Utvikling av oksygencocktailer for dyr slik at de går opp i vekt.

Menneskelig bruk av oksygen i elektrisitet

Termiske og kraftverk som går på olje, naturgass eller kull bruker oksygen til å brenne drivstoffet. Uten den ville ikke alle industrielle produksjonsanlegg fungert.