Kislorod mavzusi bo'yicha hisobot. Kislorodning kimyoviy va fizik xossalari, qo'llanilishi va ishlab chiqarilishi

Kislorod - Mendeleyev davriy sistemasining VI guruhining kimyoviy elementi va er qobig'idagi eng keng tarqalgan element (uning massasining 47%). Kislorod deyarli barcha tirik organizmlarning hayotiy elementidir. Kislorodning vazifalari va ishlatilishi haqida ushbu maqolada o'qing.

Umumiy ma'lumot

Kislorod rangsiz, ta'msiz va hidsiz gaz bo'lib, suvda yomon eriydi. U suv, minerallar va toshlarning bir qismidir. Erkin kislorod fotosintez jarayonlari orqali hosil bo'ladi. Kislorod inson hayotida eng muhim rol o'ynaydi. Birinchi navbatda kislorod tirik organizmlarning nafas olishi uchun zarurdir. Shuningdek, u o'lik hayvonlar va o'simliklarning parchalanish jarayonlarida ishtirok etadi.

Havoda hajmi bo'yicha taxminan 20,95% kislorod mavjud. Gidrosferada massa bo'yicha deyarli 86% kislorod mavjud.

Kislorodni bir vaqtning o'zida ikkita olim olindi, lekin ular buni bir-biridan mustaqil ravishda amalga oshirdilar. Shvetsiyalik K.Scheele selitra va boshqa moddalarni kaltsiylash orqali kislorod, ingliz J.Pristli esa simob oksidini qizdirish orqali kislorod oldi.

Guruch. 1. Simob oksididan kislorod olish

Sanoatda kisloroddan foydalanish

Kislorodni qo'llash sohalari juda katta.

Metallurgiyada metallolom va quyma temirdan olinadigan po'lat ishlab chiqarish uchun zarurdir. Ko'pgina metallurgiya bo'linmalarida yoqilg'ining yaxshi yonishi uchun kislorod bilan boyitilgan havo ishlatiladi.

Aviatsiyada kislorod raketa dvigatellarida yoqilg'i oksidlovchisi sifatida ishlatiladi. Kosmosga parvozlar va atmosfera bo'lmagan sharoitlarda ham zarur.

Mashinasozlik sohasida kislorod metallarni kesish va payvandlash uchun juda muhimdir. Metallni eritish uchun metall quvurlardan iborat maxsus burner kerak. Ushbu ikkita quvur bir-biriga kiritilgan. Ularning orasidagi bo'sh joy asetilen bilan to'ldiriladi va yondiriladi. Bu vaqtda kislorod ichki quvur orqali chiqariladi. Kislorod ham, asetilen ham bosimli silindrdan beriladi. Olov hosil bo'lib, uning harorati 2000 darajaga etadi. Bu haroratda deyarli har qanday metall eriydi.

Guruch. 2. Asetilen mash'alasi

Pulpa va qog'oz sanoatida kisloroddan foydalanish juda muhimdir. U qog'ozni oqartirish, alkogolizatsiya qilish va tsellyulozadan ortiqcha tarkibiy qismlarni yuvish uchun ishlatiladi (delignifikatsiya).

Kimyo sanoatida kislorod reaktiv sifatida ishlatiladi.

Portlovchi moddalarni yaratish uchun suyuq kislorod kerak. Suyuq kislorod havoni suyultirish va keyin kislorodni azotdan ajratish orqali hosil bo'ladi.

Tabiatda va inson hayotida kisloroddan foydalanish

Kislorod odamlar va hayvonlar hayotida eng muhim rol o'ynaydi. Erkin kislorod sayyoramizda fotosintez tufayli mavjud. Fotosintez - bu karbonat angidrid va suv yordamida yorug'likda organik moddalarning hosil bo'lish jarayoni. Bu jarayon natijasida hayvonlar va odamlar hayoti uchun zarur bo'lgan kislorod ishlab chiqariladi. Hayvonlar va odamlar doimo kislorod iste'mol qiladilar, lekin o'simliklar kislorodni faqat kechasi iste'mol qiladi va kunduzi ishlab chiqaradi.

Tibbiyotda kisloroddan foydalanish

Kislorod tibbiyotda ham qo'llaniladi. Uning qo'llanilishi, ayniqsa, ayrim kasalliklar paytida nafas olish qiyinlishuvi uchun muhimdir. O'pka silida havo yo'llarini boyitish uchun ishlatiladi, shuningdek, behushlik uskunalarida ham qo'llaniladi. Tibbiyotda kislorod bronxial astma va oshqozon-ichak trakti kasalliklarini davolash uchun ishlatiladi. Ushbu maqsadlar uchun kislorodli kokteyllar qo'llaniladi.

Kislorodli yostiqlar ham katta ahamiyatga ega - kislorod bilan to'ldirilgan kauchuk idish. Tibbiy kisloroddan individual foydalanish uchun ishlatiladi.

To'rtta "kalkogen" element (ya'ni, "mis tug'adigan") davriy tizimning VI guruhining asosiy kichik guruhini (yangi tasnifga ko'ra - 16-guruh) boshqaradi. Bularga oltingugurt, tellur va selendan tashqari kislorod ham kiradi. Keling, Yerda eng keng tarqalgan ushbu elementning xususiyatlarini, shuningdek, kisloroddan foydalanish va ishlab chiqarishni batafsil ko'rib chiqaylik.

Elementlarning tarqalishi

Bog'langan shaklda kislorod suvning kimyoviy tarkibiga kiradi - uning ulushi taxminan 89% ni tashkil qiladi, shuningdek, barcha tirik mavjudotlar - o'simliklar va hayvonlarning hujayralari tarkibiga kiradi.

Havoda kislorod O2 shaklida erkin holatda bo'lib, uning tarkibining beshdan bir qismini egallaydi va ozon shaklida - O3.

Jismoniy xususiyatlar

Kislorod O2 rangsiz, ta'msiz va hidsiz gazdir. Suvda ozgina eriydi. Qaynash nuqtasi Selsiy bo'yicha 183 daraja sovuq. Suyuq holda kislorod ko'k rangda, qattiq holatda esa ko'k rangli kristallar hosil qiladi. Kislorod kristallarining erish nuqtasi Selsiy bo'yicha 218,7 daraja sovuq.

Kimyoviy xossalari

Qizdirilganda bu element ko'plab oddiy moddalar, ham metallar, ham metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishib, oksidlar deb ataladigan moddalarni - kislorod bilan elementlarning birikmalarini hosil qiladi. unda elementlarning kislorod bilan kirishi oksidlanish deyiladi.

Masalan,

4Na + O2= 2Na2O

2. Vodorod periksni katalizator vazifasini bajaradigan marganets oksidi ishtirokida qizdirilganda parchalanishi orqali.

3. Kaliy permanganatning parchalanishi orqali.

Sanoatda kislorod quyidagi usullar bilan ishlab chiqariladi:

1. Texnik maqsadlar uchun kislorod havodan olinadi, unda odatdagi tarkibi taxminan 20% ni tashkil qiladi, ya'ni. beshinchi qism. Buning uchun havo birinchi navbatda yondiriladi, unda taxminan 54% suyuq kislorod, 44% suyuq azot va 2% suyuq argon bo'lgan aralashma hosil bo'ladi. Keyinchalik bu gazlar suyuq kislorod va suyuq azotning qaynash nuqtalari orasidagi nisbatan kichik diapazondan foydalangan holda distillash jarayoni yordamida ajratiladi - mos ravishda minus 183 va minus 198,5 daraja. Ma'lum bo'lishicha, azot kislorodga qaraganda tezroq bug'lanadi.

Zamonaviy uskunalar har qanday tozalik darajasidagi kislorod ishlab chiqarishni ta'minlaydi. Suyuq havoni ajratish natijasida olinadigan azot uning hosilalarini sintez qilishda xom ashyo sifatida ishlatiladi.

2. Shuningdek, juda toza kislorod ishlab chiqaradi. Bu usul boy resurslarga va arzon elektr energiyasiga ega mamlakatlarda keng tarqaldi.

Kislorodni qo'llash

Kislorod butun sayyoramiz hayotidagi eng muhim elementdir. Atmosferada mavjud bo'lgan bu gaz hayvonlar va odamlar tomonidan iste'mol qilinadi.

Kislorodni olish inson faoliyatining tibbiyot, metalllarni payvandlash va kesish, portlatish, aviatsiya (odamning nafas olishi va dvigatelning ishlashi uchun) va metallurgiya kabi sohalari uchun juda muhimdir.

Insonning iqtisodiy faoliyati jarayonida kislorod ko'p miqdorda iste'mol qilinadi - masalan, turli turdagi yoqilg'ilarni yoqish paytida: tabiiy gaz, metan, ko'mir, o'tin. Bu jarayonlarning barchasida u hosil bo'ladi.Shu bilan birga, tabiat quyosh nuri ta'sirida yashil o'simliklarda sodir bo'ladigan fotosintez yordamida bu birikmaning tabiiy bog'lanish jarayonini ta'minlagan. Ushbu jarayon natijasida glyukoza hosil bo'ladi, keyinchalik o'simlik o'z to'qimalarini qurish uchun foydalanadi.

Kislorodning sanoatda keng qo'llanilishi XX asr o'rtalarida, turboekspanderlar - suyultirish va ajratish qurilmalari ixtiro qilinganidan keyin boshlandi.
Kisloroddan foydalanish juda xilma-xil bo'lib, uning kimyoviy xossalariga asoslanadi.
Kimyo va neft-kimyo sanoati.
Kislorod nitrat kislota, etilen oksidi, propilen oksidi, vinilxlorid va boshqa asosiy birikmalarni hosil qilib, boshlang'ich reaktivlarni oksidlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, u chiqindilarni yoqish pechlarining mahsuldorligini oshirish uchun ishlatilishi mumkin.
Neft va gaz sanoati.
Yog 'kreking jarayonlarining mahsuldorligini oshirish, yuqori oktanli birikmalarni qayta ishlash, siljish energiyasini oshirish uchun rezervuarga quyish.
Metallurgiya va tog'-kon sanoati.
Kislorod konvertorli po'lat ishlab chiqarishda, domna pechlarida kislorodni portlatishda, rudalardan oltin olishda, ferroqotishmalar olishda, nikel, rux, qo'rg'oshin, sirkoniy va boshqa rangli metallarni eritishda, temirni to'g'ridan-to'g'ri reduksiyalashda, plitalarni yong'inga olib tashlashda ishlatiladi. quyish zavodlari, qattiq jinslarni yong'in burg'ulash.
Metalllarni payvandlash va kesish.
Silindrlardagi kislorod metallarni olov bilan kesish va payvandlashda, metallarni plazma bilan yuqori aniqlikda kesish uchun keng qo'llaniladi.
Harbiy texnika.
Giperbar kameralarda dizel dvigatellarini suv ostida ishlatish uchun, raketa dvigatellari uchun yoqilg'i.
Shisha sanoati.
Shisha erituvchi pechlar yonishni yaxshilash uchun kisloroddan foydalanadi. Bundan tashqari, u azot oksidi emissiyasini xavfsiz darajaga kamaytirish uchun ishlatiladi.
Sellyuloza va qog'oz sanoati.
Kislorod delignifikatsiya, alkogolizatsiya va boshqa jarayonlarda ishlatiladi.
Dori.
Kislorod kameralarida, kislorod generatorlarini (kislorod niqoblari, yostiqlar va boshqalar) to'ldirish, maxsus mikroiqlimli xonalarda kislorod kokteyllari tayyorlash,
neft parafinlarida mikroorganizmlarni o'stirishda.

Xavfsizlik

Kislorodli ish joyida chekish yoki ochiq olovdan foydalanish taqiqlanadi. Ruxsatsiz shaxslar havoda kislorod kontsentratsiyasi yuqori bo'lgan joylarga kirmasligi kerak. Havoda kislorod miqdori yuqori bo'lgan xonada ishlagandan so'ng, kiyimni yaxshi ventilyatsiya qilish kerak.
Asboblar va kiyimlar yog' va yog'siz bo'lishi kerak. Kislorod bilan ishlatiladigan hech qanday komponent moy yoki moy bilan aloqa qilmasligi kerak.
Suyuqlik bilan ishlaganda kislorod To'g'ri qo'lqop, himoya ko'zoynagi, xavfsizlik poyabzali va tanani himoya qilishdan foydalaning.
Yong'inga qarshi kurash. Kislorod yonishni kuchli ta'minlaganligi sababli, kislorod manbai valfini tezda yopish yong'inning kuchayishini kamaytirishi mumkin. Iloji bo'lsa, silindrlarni xavfsiz joyga olib tashlang. Portlashlarning oldini olish uchun silindrlarni issiqlikdan saqlang.

Reja:

Kashfiyot tarixi

Ismning kelib chiqishi

Tabiatda bo'lish

Kvitansiya

Jismoniy xususiyatlar

Kimyoviy xossalari

Ilova

10. Izotoplar

Kislorod

Kislorod- 16-guruh elementi (eskirgan tasnifga ko'ra - VI guruhning asosiy kichik guruhi), D.I.Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining ikkinchi davri, atom raqami 8. O belgisi bilan belgilanadi (lot. Oxygenium) . Kislorod kimyoviy faol bo'lmagan metall bo'lib, xalkogenlar guruhidan eng engil element hisoblanadi. Oddiy modda kislorod(CAS raqami: 7782-44-7) normal sharoitda rangsiz, ta'msiz va hidsiz gaz bo'lib, molekulasi ikkita kislorod atomidan iborat (formula O 2) va shuning uchun uni dioksigen deb ham ataladi.Suyuq kislorod yorug'likka ega. ko'k rang va qattiq kristallar ochiq ko'k rangga ega.

Kislorodning boshqa allotropik shakllari mavjud, masalan, ozon (CAS raqami: 10028-15-6) - normal sharoitda, molekulasi uchta kislorod atomidan iborat bo'lgan o'ziga xos hidli ko'k gaz (formula O 3).

Kashfiyot tarixi

Rasmiy ravishda kislorodni ingliz kimyogari Jozef Pristli 1774 yil 1 avgustda simob oksidini germetik yopilgan idishda parchalash yoʻli bilan kashf etgan (Pristli kuchli linza yordamida quyosh nurini bu birikmaga yoʻnaltirgan) deb ishoniladi.

Biroq, Pristli dastlab yangi oddiy moddani kashf etganini tushunmadi; u havoning tarkibiy qismlaridan birini ajratib olganiga ishondi (va bu gazni "deflogistik havo" deb atagan). Priestli o'zining kashfiyoti haqida taniqli frantsuz kimyogari Antuan Lavuazyega xabar berdi. 1775 yilda A.Lavuazye kislorod havoning, kislotalarning tarkibiy qismi ekanligini va ko'plab moddalarda mavjudligini aniqladi.

Bir necha yil oldin (1771 yilda) kislorod shved kimyogari Karl Scheele tomonidan olingan. U selitrani sulfat kislota bilan kuydirdi va keyin hosil bo'lgan azot oksidini parchaladi. Scheele bu gazni "olov havosi" deb atadi va 1777 yilda nashr etilgan kitobida o'z kashfiyotini tasvirlab berdi (aniq kitob Pristli o'z kashfiyoti haqida e'lon qilganidan keyin nashr etilganligi sababli, ikkinchisi kislorodning kashfiyotchisi hisoblanadi). Scheele ham o'z tajribasini Lavoisierga aytib berdi.

Kislorodning ochilishiga hissa qo'shgan muhim qadam frantsuz kimyogari Per Bayenning ishi bo'lib, u simobning oksidlanishi va uning oksidining keyinchalik parchalanishi bo'yicha ishlarni nashr etdi.

Nihoyat, A. Lavoisier Priestley va Scheele ma'lumotlaridan foydalanib, natijada paydo bo'lgan gazning tabiatini aniqladi. Uning ishi juda katta ahamiyatga ega edi, chunki u tufayli o'sha paytda hukmron bo'lgan va kimyo rivojiga to'sqinlik qilgan flogiston nazariyasi ag'darildi. Lavuazye turli moddalarning yonishi bo'yicha tajribalar o'tkazdi va kuygan elementlarning og'irligi bo'yicha natijalarni e'lon qilib, flogiston nazariyasini rad etdi. Kulning og'irligi elementning asl og'irligidan oshib ketdi, bu Lavoisierga yonish paytida moddaning kimyoviy reaktsiyasi (oksidlanish) sodir bo'lishini va shuning uchun asl moddaning massasi ortib borishini da'vo qilish huquqini berdi, bu esa flogiston nazariyasini rad etadi. .

Shunday qilib, kislorod kashfiyoti uchun kredit aslida Priestley, Scheele va Lavoisier o'rtasida taqsimlanadi.

Ismning kelib chiqishi

Kislorod so'zi (19-asr boshlarida "kislota eritmasi" deb ham ataladi) rus tilida o'zining paydo bo'lishi uchun boshqa neologizmlar bilan bir qatorda "kislota" so'zini kiritgan M.V.Lomonosovga ma'lum darajada qarzdor; Shunday qilib, "kislorod" so'zi, o'z navbatida, A. Lavoisier tomonidan taklif qilingan "kislorod" (frantsuzcha oxygène) atamasining izi edi (qadimgi yunoncha ὀzōs - "nordon" va génžō - "tug'ish" dan) "kislota hosil qiluvchi" deb tarjima qilingan, bu uning asl ma'nosi - "kislota" bilan bog'liq bo'lib, ilgari zamonaviy xalqaro nomenklatura bo'yicha oksidlar deb ataladigan moddalarni anglatadi.

Tabiatda bo'lish

Kislorod er yuzidagi eng keng tarqalgan element bo'lib, uning ulushi (turli birikmalarda, asosan, silikatlarda) qattiq er qobig'i massasining taxminan 47,4% ni tashkil qiladi. Dengiz va chuchuk suvlarda juda ko'p miqdordagi bog'langan kislorod mavjud - 88,8% (massa bo'yicha), atmosferada erkin kislorod miqdori hajm bo'yicha 20,95% va massa bo'yicha 23,12% ni tashkil qiladi. Er qobig'idagi 1500 dan ortiq birikmalar kislorodni o'z ichiga oladi.

Kislorod ko'plab organik moddalarning bir qismidir va barcha tirik hujayralarda mavjud. Tirik hujayralardagi atomlar soni bo'yicha u taxminan 25% ni, massa ulushi bo'yicha esa - taxminan 65% ni tashkil qiladi.

Kvitansiya

Hozirgi vaqtda sanoatda kislorod havodan olinadi. Kislorod ishlab chiqarishning asosiy sanoat usuli kriogen rektifikatsiya hisoblanadi. Membran texnologiyasi asosida ishlaydigan kislorodli qurilmalar ham yaxshi ma'lum va sanoatda muvaffaqiyatli qo'llaniladi.

Laboratoriyalar sanoatda ishlab chiqarilgan kisloroddan foydalanadi, ular po'lat tsilindrlarda taxminan 15 MPa bosim ostida ta'minlanadi.

Kichik miqdordagi kislorodni kaliy permanganat KMnO 4 ni isitish orqali olish mumkin:

Vodorod peroksid H2O2 ning marganets (IV) oksidi ishtirokida katalitik parchalanish reaktsiyasi ham qo'llaniladi:

Kislorodni kaliy xlorat (Bertollet tuzi) KClO 3 ning katalitik parchalanishi orqali olish mumkin:

Kislorod olishning laboratoriya usullariga ishqorlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish usuli, shuningdek simob (II) oksidining parchalanishi (t = 100 ° C da) kiradi:

Suv osti kemalarida u odatda odamlar tomonidan chiqarilgan natriy peroksid va karbonat angidridning reaktsiyasi natijasida olinadi:

Jismoniy xususiyatlar

Dunyo okeanlarida erigan O2 ning miqdori sovuq suvda ko'proq, iliq suvda esa kamroq bo'ladi.

Oddiy sharoitlarda kislorod rang, ta'm va hidsiz gazdir.

Uning 1 litri 1,429 g massaga ega.Havodan bir oz og'irroq. Suvda (0 ° C da 4,9 ml / 100 g, 50 ° C da 2,09 ml / 100 g) va spirtda (25 ° C da 2,78 ml / 100 g) ozgina eriydi. Eritilgan kumushda yaxshi eriydi (961 ° S da 1 hajm Agda 22 hajm O 2). Atomlararo masofa - 0,12074 nm. Paramagnitdir.

Gazsimon kislorod qizdirilganda uning atomlarga teskari dissotsiatsiyasi sodir bo'ladi: 2000 ° S da - 0,03%, 2600 ° S da - 1%, 4000 ° S - 59%, 6000 ° S - 99,5%.

Suyuq kislorod (qaynoq nuqtasi -182,98 °C) och ko'k rangli suyuqlikdir.

O2 faza diagrammasi

Qattiq kislorod (erish nuqtasi -218,35 ° C) - ko'k rangli kristallar. 6 ta kristalli faza ma'lum bo'lib, ulardan uchtasi 1 atm bosimda mavjud:

a-O 2 - 23,65 K dan past haroratlarda mavjud; yorqin ko'k rangli kristallar monoklinik tizimga tegishli, hujayra parametrlari a=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; b=132,53°.

b-O 2 - 23,65 dan 43,65 K gacha bo'lgan harorat oralig'ida mavjud; och ko'k rangli kristallar (bosim ortishi bilan rang pushti rangga aylanadi) rombedr panjaraga ega, hujayra parametrlari a=4,21 Å, a=46,25°.

g-O 2 - 43,65 dan 54,21 K gacha bo'lgan haroratlarda mavjud; och ko'k rangli kristallar kubik simmetriyaga ega, panjara parametri a=6,83 Å.

Yuqori bosimlarda yana uchta faza hosil bo'ladi:

d-O 2 harorat oralig'i 20-240 K va bosim 6-8 GPa, apelsin kristallari;

e-O 4 bosimi 10 dan 96 GPa gacha, kristall rangi quyuq qizildan qora ranggacha, monoklinik tizim;

z-O n bosimi 96 GPa dan yuqori, xarakterli metall yorqinligi bo'lgan metall holat, past haroratlarda u o'ta o'tkazuvchan holatga aylanadi.

Kimyoviy xossalari

Kuchli oksidlovchi vosita, u deyarli barcha elementlar bilan o'zaro ta'sir qiladi, oksidlarni hosil qiladi. Oksidlanish holati -2. Qoida tariqasida, oksidlanish reaktsiyasi issiqlik chiqishi bilan davom etadi va harorat oshishi bilan tezlashadi (qarang. Yonish). Xona haroratida sodir bo'ladigan reaktsiyalarga misol:

Maksimal oksidlanish darajasidan past bo'lgan elementlarni o'z ichiga olgan birikmalarni oksidlaydi:

Ko'pgina organik birikmalarni oksidlaydi:

Muayyan sharoitlarda organik birikmaning engil oksidlanishini amalga oshirish mumkin:

Kislorod to'g'ridan-to'g'ri (normal sharoitda, isitish va/yoki katalizatorlar ishtirokida) Au va inert gazlardan (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) tashqari barcha oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi; halogenlar bilan reaktsiyalar elektr zaryadsizlanishi yoki ultrabinafsha nurlanish ta'sirida sodir bo'ladi. Oltin oksidlari va og'ir inert gazlar (Xe, Rn) bilvosita olingan. Kislorodning boshqa elementlar bilan barcha ikki elementli birikmalarida kislorod oksidlovchi vosita rolini o'ynaydi, ftorli birikmalardan tashqari.

Kislorod kislorod atomining oksidlanish darajasi rasmiy ravishda -1 ga teng bo'lgan peroksidlarni hosil qiladi.

Masalan, ishqoriy metallarning kislorodda yonishi natijasida peroksidlar hosil bo'ladi:

Ba'zi oksidlar kislorodni o'zlashtiradi:

A. N. Bax va K. O. Engler tomonidan ishlab chiqilgan yonish nazariyasiga ko'ra, oksidlanish oraliq peroksid birikmasi hosil bo'lishi bilan ikki bosqichda sodir bo'ladi. Ushbu oraliq birikmani ajratib olish mumkin, masalan, yonayotgan vodorod alangasi muz bilan sovutilganda, suv bilan birga vodorod periks hosil bo'ladi:

Superoksidlarda kislorod rasmiy ravishda -½ oksidlanish darajasiga ega, ya'ni ikkita kislorod atomiga bitta elektron (O - 2 ioni). Peroksidlarni kislorod bilan yuqori bosim va haroratda reaksiyaga kiritish natijasida olinadi:

Kaliy K, rubidiy Rb va seziy Cs kislorod bilan reaksiyaga kirishib, superoksid hosil qiladi:

Dioksigenil ioni O 2 + da kislorod rasmiy ravishda +½ oksidlanish darajasiga ega. Reaksiya natijasida olinadi:

Kislorod ftoridlari

Kislorod diftorid, OF 2 kislorod +2 oksidlanish darajasi, ftorni ishqor eritmasidan o'tkazish yo'li bilan tayyorlanadi:

Kislorod monoflorid (dioksidiftorid), O 2 F 2, beqaror, kislorodning oksidlanish darajasi +1. Ftor va kislorod aralashmasidan -196 °C haroratda porlashda olingan:

Ftor va kislorod aralashmasidan ma'lum bosim va haroratda porlash oqimini o'tkazish orqali yuqori kislorod ftoridlari O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 va O 6 F 2 aralashmalari olinadi.

Kvant-mexanik hisob-kitoblar triflorohidroksonium ionining OF 3+ barqaror mavjudligini taxmin qiladi. Agar bu ion haqiqatan ham mavjud bo'lsa, undagi kislorodning oksidlanish darajasi +4 ga teng bo'ladi.

Kislorod nafas olish, yonish va parchalanish jarayonlarini qo'llab-quvvatlaydi.

Erkin shaklda element ikkita allotropik modifikatsiyada mavjud: O 2 va O 3 (ozon). Per Kyuri va Mari Sklodovska-Kyuri 1899 yilda tashkil etganidek, ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida O 2 O 3 ga aylanadi.

Ilova

Kislorodning sanoatda keng qo'llanilishi 20-asrning o'rtalarida, turboekspanderlar - suyuq havoni suyultirish va ajratish uchun asboblar ixtiro qilinganidan keyin boshlandi.

INmetallurgiya

Po'lat ishlab chiqarish yoki mat ishlov berishning konvertor usuli kisloroddan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ko'pgina metallurgiya bo'linmalarida yoqilg'ining yanada samarali yonishi uchun burnerlarda havo o'rniga kislorod-havo aralashmasi ishlatiladi.

Metalllarni payvandlash va kesish

Moviy tsilindrlardagi kislorod metallarni olov bilan kesish va payvandlash uchun keng qo'llaniladi.

Raketa yoqilg'isi

Suyuq kislorod, vodorod peroksid, azot kislotasi va boshqa kislorodga boy birikmalar raketa yoqilg'isi uchun oksidlovchi sifatida ishlatiladi. Suyuq kislorod va suyuq ozon aralashmasi raketa yoqilg'isining eng kuchli oksidlovchilaridan biridir (vodorod-ozon aralashmasining o'ziga xos impulsi vodorod-ftor va vodorod-kislorod ftorid juftlari uchun o'ziga xos impulsdan oshadi).

INdori

Tibbiy kislorod 15 MPa (150 atm) gacha bosim ostida turli xil sig'imdagi 1,2 dan 10,0 litrgacha bo'lgan ko'k rangdagi yuqori bosimli metall gaz ballonlarida (siqilgan yoki suyultirilgan gazlar uchun) saqlanadi va anesteziya uskunalarida nafas olish gazlari aralashmalarini boyitish uchun ishlatiladi. , nafas olish buzilishida, bronxial astma xurujini bartaraf etish, har qanday kelib chiqadigan gipoksiyani bartaraf etish, dekompressiya kasalligi uchun, kislorod kokteyllari shaklida oshqozon-ichak trakti patologiyalarini davolash uchun. Shaxsiy foydalanish uchun maxsus rezina idishlar - kislorodli yostiqlar - shilinglardan tibbiy kislorod bilan to'ldiriladi. Har xil model va modifikatsiyadagi kislorod inhalerlari dalada yoki shifoxona sharoitida bir yoki ikkita jabrlanuvchiga bir vaqtning o'zida kislorod yoki kislorod-havo aralashmasini etkazib berish uchun ishlatiladi. Kislorodli inhalerning afzalligi gaz aralashmasining kondensator-namlagichining mavjudligi bo'lib, u chiqariladigan havo namligidan foydalanadi. Tsilindrda qolgan kislorod miqdorini litrda hisoblash uchun atmosferadagi silindrdagi bosim (reduktorning bosim o'lchagichiga ko'ra) odatda litrdagi silindr hajmiga ko'paytiriladi. Masalan, 2 litr hajmli silindrda bosim o'lchagich 100 atm kislorod bosimini ko'rsatadi. Bu holda kislorod hajmi 100 × 2 = 200 litrni tashkil qiladi.

INOziq-ovqat sanoati

Oziq-ovqat sanoatida kislorod E948 oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida, yoqilg'i va qadoqlash gazi sifatida ro'yxatga olingan.

INkimyo sanoati

Kimyo sanoatida kislorod oksidlovchi vosita sifatida ko'plab sintezlarda qo'llaniladi, masalan, uglevodorodlarni kislorodli birikmalarga (spirtlar, aldegidlar, kislotalar), ammiakni azot oksidlariga oksidlashda nitrat kislota ishlab chiqarishda. Oksidlanish jarayonida rivojlanayotgan yuqori haroratlar tufayli ikkinchisi ko'pincha yonish rejimida amalga oshiriladi.

INqishloq xo'jaligi

Issiqxona xo'jaligida kislorodli kokteyllar tayyorlash, hayvonlarning vaznini oshirish, baliq etishtirishda suv muhitini kislorod bilan boyitish uchun.

Kislorodning biologik roli

Bomba boshpanasida favqulodda kislorod ta'minoti

Aksariyat tirik mavjudotlar (aeroblar) havodan kislorod bilan nafas oladi. Kislorod tibbiyotda keng qo'llaniladi. Yurak-qon tomir kasalliklari bo'lsa, metabolik jarayonlarni yaxshilash uchun oshqozonga kislorodli ko'pik ("kislorod kokteyli") yuboriladi. Kislorodni teri ostiga yuborish trofik yaralar, fillar, gangrenalar va boshqa jiddiy kasalliklar uchun qo'llaniladi. Sun'iy ozonni boyitish havoni dezinfektsiyalash va deodorizatsiya qilish va ichimlik suvini tozalash uchun ishlatiladi. Radioaktiv kislorod izotopi 15 O qon oqimi tezligini va o'pka ventilyatsiyasini o'rganish uchun ishlatiladi.

Zaharli kislorod hosilalari

Singlet kislorod, vodorod peroksid, superoksid, ozon va gidroksil radikal kabi ba'zi kislorod hosilalari (reaktiv kislorod turlari deb ataladi) juda zaharli hisoblanadi. Ular kislorodni faollashtirish yoki qisman kamaytirish jarayonida hosil bo'ladi. Superoksid (superoksid radikali), vodorod peroksid va gidroksil radikali inson va hayvonlarning hujayralari va to'qimalarida hosil bo'lishi va oksidlovchi stressni keltirib chiqarishi mumkin.

Izotoplar

Kislorod uchta barqaror izotopga ega: 16 O, 17 O va 18 O, ularning o'rtacha miqdori mos ravishda Yerdagi kislorod atomlarining umumiy sonining 99,759%, 0,037% va 0,204% ni tashkil qiladi. Izotoplar aralashmasida ularning eng yengili 16 O ning keskin ustunligi 16 O atomining yadrosi 8 proton va 8 neytrondan (to'ldirilgan neytron va proton qobiqli qo'shaloq sehrli yadro) iboratligi bilan bog'liq. Va bunday yadrolar, atom yadrosining tuzilishi nazariyasidan kelib chiqqan holda, ayniqsa barqarordir.

Kislorodning massa sonlari 12 O dan 24 O gacha boʻlgan radioaktiv izotoplari ham maʼlum.Kislorodning barcha radioaktiv izotoplarining yarimparchalanish davri qisqa, ulardan eng uzoq umr koʻrishi 15O, yarim yemirilish davri ~120 s. Eng qisqa muddatli 12 O izotopining yarim yemirilish davri 5,8·10−22 s ni tashkil qiladi.

Ushbu maqolada jamlangan "Kisloroddan foydalanish" mavzusidagi ma'ruza sizga ushbu ko'rinmas moddaning ajoyib foyda keltiradigan sohalari haqida ma'lumot beradi.

Kisloroddan foydalanish haqida xabar

Kislorod sayyoradagi barcha tirik organizmlar hayoti va kimyoviy jarayonlarning ajralmas qismidir. Ushbu maqolada biz kislorodning eng keng tarqalgan qo'llanilishini ko'rib chiqamiz:

Tibbiyotda kisloroddan foydalanish

Bu sohada bu juda muhim: kimyoviy element nafas olish qiyin bo'lgan odamlarning hayotini qo'llab-quvvatlash va ayrim kasalliklarni davolash uchun ishlatiladi. Shunisi e'tiborga loyiqki, normal bosimda siz uzoq vaqt davomida toza kislorod bilan nafas ololmaysiz. Bu sog'liq uchun xavfsiz emas.

Kislorodning shisha sanoatida qo'llanilishi

Ushbu kimyoviy element shisha erituvchi pechlarda ularda yonishni yaxshilaydigan komponent sifatida ishlatiladi. Shuningdek, kislorod tufayli sanoat azot oksidi chiqindilarini hayot uchun xavfsiz darajaga tushiradi.

Kisloroddan qog'oz-tsellyuloza sanoatida foydalanish

Ushbu kimyoviy element alkogolizatsiya, delignifikatsiya va boshqa jarayonlarda qo'llaniladi, masalan:

1. Oqartiruvchi qog'oz
2. Drenajlarni tozalash
3. Ichimlik suvini tayyorlash
4. Chiqindilarni yoqish pechlarini yoqishning kuchayishi
5. Shinalarni qayta ishlash

Kislorodning aviatsiyada qo'llanilishi

Inson atmosferadan tashqarida kislorodsiz nafas ololmasligi sababli, u o'zi bilan bu foydali elementni olishi kerak. Sun'iy ravishda ishlab chiqarilgan kislorod odamlar tomonidan begona muhitda nafas olish uchun ishlatiladi: parvozlar paytida aviatsiyada, kosmik kemalarda.

Tabiatda kisloroddan foydalanish

Tabiatda kislorod aylanishi mavjud: fotosintez jarayonida o'simliklar yorug'likda karbonat angidrid va suvni organik birikmalarga aylantiradi. Bu jarayon kislorodning chiqishi bilan tavsiflanadi. Odamlar va hayvonlar kabi o'simliklar ham kechasi atmosferadan kislorod iste'mol qiladi. Tabiatdagi kislorodning aylanishi inson va hayvonlarning kislorod iste'mol qilishi, o'simliklar esa kunduzi ishlab chiqarishi va kechasi iste'mol qilishi bilan belgilanadi.

Kislorodning metallurgiyada qo'llanilishi

Kimyo va metallurgiya sanoati atmosfera kislorodini emas, balki sof kislorodni talab qiladi. Har yili dunyo korxonalari 80 million tonnadan ortiq ushbu kimyoviy elementni oladi. U metallolom va quyma temirdan po'lat ishlab chiqarish jarayonida ishlatiladi.

Mashinasozlikda kisloroddan qanday foydalaniladi?

Qurilish va mashinasozlikda u metallarni kesish va payvandlash uchun ishlatiladi. Bu jarayonlar yuqori haroratlarda amalga oshiriladi.

Hayotda kisloroddan foydalanish

Hayotda inson kisloroddan turli sohalarda foydalanadi, masalan:

1. Hovuz xo'jaliklarida baliq etishtirish (suv kislorod bilan to'yingan).
2. Oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishda suvni tozalash.
3. Saqlash joylari va ishlab chiqarish binolarini kislorod bilan dezinfeksiya qilish.
4. Hayvonlar uchun kislorodli kokteyllarni ishlab chiqish, ular kilogramm olishlari uchun.

Insonning elektr energiyasida kisloroddan foydalanishi

Neft, tabiiy gaz yoki ko'mirda ishlaydigan issiqlik va elektr stantsiyalari yoqilg'ini yoqish uchun kisloroddan foydalanadi. Busiz barcha sanoat ishlab chiqarish korxonalari ishlamaydi.