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氧知识手册

浏览次数: 日期:2015年9月15日 14:27

氧气

氧气是空气的组分之一,无色、无臭、无味。氧气比空气重,在标准状况( 0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升,能溶于水,但溶解度很小。

在压强为101kPa时,氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。

氧气能与很多元素直接化合,生成氧化物。

氧气是燃烧和动植物呼吸所必需的气体,富氧空气用于医疗和高空飞行,纯氧用于炼钢和切割、焊接金属,液氧用做火箭发动机的氧化剂。

生产上应用的氧气由液态空气分馏而得。实验室借含氧盐类(氯酸钾、高锰酸钾等)受热分解来制取氧气。

物理性质:

①色,味,态: 无色无味气体(标准状况)

②熔点:-218.4℃; 沸点:-183℃

③密度:大于空气

④水溶性:不易溶于水

⑤贮存:天蓝色钢瓶

化学性质:

一、氧气跟金属反应:

2Mg+O2==2MgO,剧烈燃烧发出耀眼的强光,放出大量热,生成白色固体。

3Fe+2O2==2Fe3O4,红热的铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。

2Cu+O2==2CuO,加热后亮红色的铜丝表面生成一层黑色物质。

二、氧气跟非金属反应:

C+O2==CO2,剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体。

S+O2==SO2,发生明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体。

4P+5O2==2P2O5,剧烈燃烧,发出明亮光辉,放出热量,生成白烟。

三、氧气跟一些有机物反应,如甲烷、乙炔、酒精、石蜡等能在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。

CH4+2O2==2CO2+2H2O

2C2H2+5O2==4CO2+2H2O

oxygen

一种化学元素 。化学 符号 O ,原子序数 8 ,原子量15.9994,属周期系ⅥA族。

氧的发现 1774年英国J.普里斯特利用一个大凸透镜将太阳光聚焦后加热氧化汞,制得纯氧,并发现它助燃和帮助呼吸,称之为“脱燃素空气”。瑞典C.W.舍勒用加热氧化汞和其他含氧酸盐制得氧气虽然比普里斯特利还要早一年,但他的论文《关于空气与火的化学论文》直到1777年才发表 ,但他们二人确属各自独立制得氧。1774年,普里斯特利访问法国,把制氧方法告诉A.-L.拉瓦锡 ,后者于1775年重复这个实验,把空气中能够帮助呼吸和助燃的气体称为oxygene,这个字来源于希腊文oxygenēs,含义是“酸的形成者”。因此,后世把这三位学者都确认为氧气的发现者。

氧的存在 氧有三种稳定同位素,即氧16、氧17和氧18,其中氧 16 含量占 99.759 % 。氧在地壳中的含量为 48.6%,居首位,氧在地球上分布极广,大气中的氧占23%,海洋和江河湖泊中到处都是氧的化合物水,氧在水中占88.8%。地球上还存在着许多含氧酸盐,如土壤中所含的铝硅酸盐,还有硅酸盐、氧化物、碳酸盐的矿物。大气中的氧不断地用于动物的新陈代谢,人体中氧占65%,植物的光合作用能把二氧化碳转变为氧气,使氧得以不断地循环。虽然地球上到处是氧,但氧主要是从空气中提取的,有取之不尽的资源。

物理化学性质 氧 是 无 色 、无 臭 、无 味 的 气 体 ,熔点-218.4℃ ,沸点-182.962℃ ,气体密度1.429克/厘米3,液态氧是淡蓝色的 。氧是化学性质活泼的元素 ,除了惰性气体,卤素中的氯、溴、碘以及一些不活泼的金属(如金 、铂 )之外 ,绝大多数非金属和金属都能直接与氧化合,但氧可以通过间接的方法与惰性气体氙生成氧化物:

XeF6 + 3H2OXeO3 + 6HF

同样,氯的氧化物也可以通过间接的方法制得:

2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O

在常温下,氧还可以将其他化合物氧化:

2NO+O2==2NO2

氧可以将葡萄糖氧化,这一作用是构成生物体呼吸作用的主要反应:

C6H12O6+6O2==6CO2+6H2O

氧的氧化态为 -2 、- 1、+ 2 。 氧的氧化性仅次于氟 ,因此,氧和氟发生反应时,表现为+2价,形成氟化氧(F2O)。氧与金属元素形成的二元化合物有氧化物、过氧化物、超氧化物。氧分子可以失去一个电子,生成二氧基正离子,形成O2PtF6等化合物。

氧气的实验室制法有:①氯酸钾的热分解:

②电解水:

③氧化物热分解:

④以二氧化锰做催化剂,使过氧化氢分解:

在宇宙飞船中 ,可利用宇航员呼出的二氧化碳气体与超氧化钾作用,产生氧气,供宇航员呼吸用。

生产和应用 大规模生产氧气的方法是分馏液态空气 ,首先将空气压缩,待其膨胀后又冷冻为液态空气,由于稀有气体和氮气的沸点都比氧气低,经过分馏,剩下的便是液氧,可贮存在高压钢瓶中。所有的氧化反应和燃烧过程都需要氧,例如炼钢时除硫、磷等杂质,氧和乙炔混合气燃烧时温度高达3500℃,用于钢铁的焊接和切割。玻璃制造、水泥生产、矿物焙烧、烃类加工都需要氧。液氧还用作火箭燃料,它比其他燃料更便宜。在低氧或缺氧的环境中工作的人,如潜水员、宇航员,氧更是维持生命所不可缺少的。但氧的活性状态如OH以及H2O2等对生物的组织有严重的损坏作用,紫外线对皮肤和眼的损害多与此种作用有关。

氧气的某些用途

一.氧是心脏的“动力源”

  氧是人体进行新陈代谢的关键物质,是人体生命活动的第一需要。呼吸的氧转化为人体内可利用的氧,称为血氧。血液携带血氧向全身输入能源,血氧的输送量与心脏、大脑的工作状态密切相关。心脏泵血能力越强,血氧的含量就越高;心脏冠状动脉的输血能力越强,血氧输送到心脑及全身的浓度就越高,人体重要器官的运行状态就越好。

二.氧气喷泉

  随着人们对新鲜氧气的需求愿望与日俱增,在美国洛杉矶等大城市,一种氧气喷泉吧随之设立。在氧气喷泉吧里,人们手持透明氧气罐,其上插上了精巧的外接吸收装置,轻轻一吸,罐内的纯氧即喷涌而出。带着柠檬或其他香味的氧气可连续输送20分钟。除此之外,美国其他与氧有关的产品不断涌现,如各种含氧水、含氧汽水、含氧胶丸等。新兴的氧气消费,已形成一股新潮流。

三.增加吸氧量可减少术后感染及止吐

   今年1月,美国的《新英格兰医学杂志》发表一项新的研究成果。奥地利、美国及澳大利亚的麻醉医师报告,只要在手术中和手术后给病人增加吸氧量,病人术后感染危险将降低一半。因为增氧可以提高免疫系统的免疫能力,可为患者的“免疫大军”提供更多“弹药”,杀死伤口部位的细菌。

   这项研究是在奥地利维也纳和德国汉堡医院的500名患者身上进行的。其过程是:在整个手术期间和术后两个小时,为第一组250名患者实施含30%氧的麻醉,另一组250名患者在同一时间内接受含80%氧的麻醉。结果第一组手术后有28人感染,而第二组手术后只有13人感染。

   麻醉病人在术后发生恶心或呕吐颇为常见,病人感到非常难受。进行此项研究的麻醉师说,增加吸氧比目前所使用的所有止吐药效果更为明显,且无危险和价格低廉。氧气防止呕吐的机制原理是防止肠道局部缺血,从而阻止催吐因子的释放。但完全用氧而不用一氧化氮是不可取的,因为这有可能使病人在手术中觉醒。

四.高压氧制服突发性耳聋

   据友谊医院高压氧科主任介绍,高压氧不仅能改善内耳听觉器官的缺氧状态,而且还能改善内耳血液循环即组织代谢,促进听觉功能的恢复。一旦患了突发性耳聋,应立即去医院高压氧科,因为高压氧对突发性耳聋的疗效常取决于最初的治疗时间,一般在发病后三天之内(最迟不应超过一周)治疗效果最佳。

五.高压氧治疗牙周病效果好

   牙周病指的是牙龈、牙周膜和牙槽骨的炎症、变形、萎缩,最后导致牙齿松动、脱落的一种慢性进行性疾病。患了牙周病会有牙龈充血、红肿、出血,牙龈沟加深,形成了牙周炎,牙周袋溢脓,有口臭,牙齿松动,并常伴有牙龈退缩。

牙周病的常规治疗效果并不理想。近年来,医务工作者用高压氧治疗牙周病,取得了良好的疗效。高压氧治疗牙周病可提高牙周病局部组织的氧含量和氧的弥散距离,促进侧枝循环的重建,改善局部循环。血管收缩效应可缓解局部肿胀。另外,高压氧还能有效地抑制细菌,尤其是厌氧菌的生长繁殖,改善牙周组织的供血、供氧,促进新陈代谢,以利于局部组织的修复,达到抗炎、消肿、止血和除臭的目的。

所属类别: 健康氧疗

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