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    氧气有什么性质 氧气的用途

    文/勾子木

    氧气(O2)是地球大气的重要组成部分,占空气体积的约21%。作为一种无色、无味、无臭的气体,氧气对地球上的生命至关重要,参与绝大多数生物体的呼吸作用和能量的产生。在化学上,氧是周期表中的第八个元素,化学性质较为活泼,能与多种元素形成化合物。

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    氧气有什么性质

    物理性质

    无色无味气体,熔点-218.8℃,沸点-183.1℃,相对密度1.14(-183℃,水=1),相对蒸气密度1.43(空气=1),饱和蒸气压506.62kPa(-164℃),临界温度-118.95℃,临界压力5.08MPa,辛醇/水分配系数:0.65。大气中体积分数:20.95%(约21%)。氧气为非极性分子,不易溶于水,20℃时,溶解度为30cm³氧气/dm³水,氧气在盐水中的溶解度略小于纯水中,但氧气在许多有机溶剂(如乙醚、CCl₄、丙酮、苯等)中的溶解度比在水中的溶解度高10倍左右。

    在101kPa下,-183℃时,氧气经凝聚变为液氧状态,呈淡蓝色,且具有流动性,当进一步冷却至-219℃时,氧气则凝聚形成淡蓝色的雪花状固体,但氧的液体和固体形态均具有明显的顺磁性。

    化学性质

    氧气的化学性质比较活泼,具有助燃性,氧化性。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。

    氧气的用途

    冶炼工艺:在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。

    化学工业:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。

    国防工业:液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。

    医疗保健:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。

    其它方面:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。

    氧气介绍

    氧气是一种强氧化剂,能够在反应中接受电子。这一特性使其在许多化学反应中发挥关键作用,包括燃烧反应、腐蚀过程和细胞呼吸等。氧气与其他物质的反应通常放出大量能量,这是生物体产生ATP(细胞的能量货币)的基础。在生物学上,氧气是细胞呼吸过程中的关键消耗品,通过呼吸作用被生物体吸入,用于氧化有机物,释放能量、二氧化碳和水。这一过程是多细胞生物生存的基础,使它们能够维持复杂的生命活动。

    工业上,氧气被广泛用于钢铁制造、化学品生产、医疗、火箭推进以及水处理等领域。在医疗领域,纯氧或高浓度氧气被用于治疗呼吸障碍、高原病和某些类型的中毒。钢铁生产中,氧气被用于提高炉温,加速铁矿石的还原过程。此外,氧气在潜水、高空飞行和太空探索中也是不可或缺的,用于提供呼吸气体。

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