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什么是氧气
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,是氧元素很常见的单质形态。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。
氧气的工业制法
分离液态空气法
空气液化装置示意图 在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、风煤、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置,还可以提取出化学原色等在空气中含量较少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,然后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数千、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到很广泛的应用。
1、环境中含氧量超过23%是一种危险。
2、与可燃物、自燃气体接触、混合有燃、爆危险;与还原剂接触有发生剧烈化学反应可能。
3、液氧极低温,有冷伤危险。
4、液氧有发生物理炸裂危险。
5、氧气比空气重,可在低凹区域聚集,例如:管沟、深坑或底下室等。
6、特别要注意低温液体的溢出。
氧气进入人体途径:主要是通过呼吸,常压下,当空气中的氧气浓度超过40%时,人就有可能发生气毒。
吸入氧浓度在40%~60%时,人会感觉胸骨后不适,轻咳,进而胸闷,胸骨后有烧灼感,呼吸困难,咳嗽加剧,严重时可发生肺部出现水肿,甚至出现呼吸窘迫综合征。
吸入氧浓度达到80%以上时,人会表现出面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱。继而全身直性抽搐、昏迷、呼吸衰竭,造成去世。
长期处于氧气分压为60千帕至100千帕(相当干吸入氧浓度40%左右)的条件下会发生眼损害,严重者失明。
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