氧氣,化學式O2,式量32.00,無色無味氣體,氧元素常見的單質(zhì)形態(tài)。熔點-218.4℃,沸點-183℃。不易溶于水,1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21% 。液氧為天藍色。固氧為藍色晶體。常溫下不很活潑,與許多物質(zhì)都不易作用。但在高溫下則很活潑,能與多種元素直接化合,這與氧原子的電負性僅次于氟有關(guān)。
氧在自然界中分布廣,占地殼質(zhì)量的48.6%,是豐度高的元素。在烴類的氧化、廢水的處理、火箭推進劑以及航空、航天和潛水中供動物及人進行呼吸等方面均需要用氧。動物呼吸、燃燒和一切氧化過程(包括有機物的腐敗)都消耗氧氣。但空氣中的氧能通過植物的光合作用不斷地得到補充。在金屬的切割和焊接中。是用純度93.5%~99.2%的氧氣與可燃氣(如乙炔)混合,產(chǎn)生極高溫度的火焰,從而使金屬熔融。冶金過程離不開氧氣。為了強化硝酸和的生產(chǎn)過程也需要氧。不用空氣而用氧與水蒸氣的混合物吹人煤氣氣化爐中,能得到高熱值的煤氣。醫(yī)療用氣極為重要。
化學性質(zhì)
氧氣的化學性質(zhì)比較活潑。除了稀有氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀之外,大部分的元素都能與氧氣反應,這些反應稱為氧化反應,而經(jīng)過反應產(chǎn)生的化合物(有兩種元素構(gòu)成,且一種元素為氧元素)稱為氧化物。一般而言,非金屬氧化物的水溶液呈酸性,而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外,幾乎所有的有機化合物,可在氧中劇烈燃生成二氧化碳與水?;瘜W上曾將物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學反應定義為氧化反應,氧化還原反應指發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或偏移的反應。氧氣具有助燃性,氧化性。
主要用途
冶煉工藝:在煉鋼過程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應,這不但降低了鋼的含碳量,還有利于清除磷、硫、硅等雜質(zhì)。而且氧化過程中產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度,因此,吹氧不但縮短了冶煉時間,同時提高了鋼的質(zhì)量。高爐煉鐵時,提高鼓風中的氧濃度可以降焦比,提高產(chǎn)量。在有色金屬冶煉中,采用富氧也可以縮短冶煉時間提高產(chǎn)量。
化學工業(yè):在生產(chǎn)合成氨時,氧氣主要用于原料氣的氧化,以強化工藝過程,提高化肥產(chǎn)量。再例如,重油的高溫裂化,以及煤粉的氣化等。
國防工業(yè):液氧是現(xiàn)代火箭好的助燃劑,在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑,可燃物質(zhì)浸漬液氧后具有強烈的爆炸性,可制作液氧。
醫(yī)療保?。汗┙o呼吸:用于缺氧、低氧或無氧環(huán)境,例如:潛水作業(yè)、登山運動、高空飛行、航行、醫(yī)療搶救等時。