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氧气的分子结构
单线态氧和三线态氧
普通氧气含有两个未配对的电子,等同于一个双游离基。两个未配对电子的自旋状态相同,自旋量的子数之和S=1,2S+1=3,因而基态的氧分子自旋多重性为3,称为三线态氧。
在受激发下,氧气分子的两个未配对电子发生配对,自旋量的子数的代数和S=0,2S+1=1,称为单线态氧。
空气中的氧气绝大多数为三线态氧。紫外线的照射及一些有机分子对氧气的能量传递是形成单线态氧的主要原因。单线态氧的氧化能力高于三线态氧。
单线态氧的分子类似烯烃分子,因而可以和双烯发生狄尔斯-阿尔德反应。
氧气的化学性质
氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外,大部分的元素都能与氧气反应,这些反应称为氧化反应,而经过反应产生的化合物(有两种元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃烧生成二氧化碳与水。化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应,氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应。氧气具有助燃性,氧化性。
空气中的含氧量是多少?
在干燥空气中,氧气含量约为20.95%。当空气潮湿时,这个数字会减少,因为空气中含有更多的水蒸气。地球上的氧气含量是不断变化的。在地球诞生的前20亿年,空气中没有氧气,直到大约24亿年前,大气中的氧气含量才开始缓慢上升。大约在5.4亿年前,大气中的氧气含量已经达到15%~35%,充足的氧气使多细胞生物爆发,氧浓度高的时期是石炭纪(3.55亿~2.95亿年前)。当时地球上出现了许多巨大的昆虫,比如翼展70厘米的蜻蜓。
氧气不足的解决方法
在规划养殖品种时,可以采取套养的方式,利用两个品种生活空间、食性的差异,达到改善水体环境的作用。像鲢鱼和鳙鱼同时套养,它们生活在不同的水层空间,合理利用了养殖空间,对水体中的有机物充分利用,减少腐化分解,保证了水中的溶氧不被消耗。
对于水产养殖动物来说,养殖过程中除了水之外,氧气就是基本的条件,溶解氧对于所有水产动物是产生代谢不可缺少的因素。因此,合适的溶解氧浓度决定着水产动物的行为和生长,养殖户要重点做好溶解氧的管理工作,才能保证水产动物的正常生长。
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