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2022-01-18 來自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):134
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舍勒對氧氣的發(fā)現(xiàn)
1772年,舍勒對空氣進行研究后,他首先認識到氧氣是空氣的一種重要成分。他用硫磺和鐵粉混合,在空氣中燃燒,消耗掉鐘罩中空氣中的氧氣而制得氮氣,當時他稱它為“濁氣”或“用過的空氣”,或能使人死亡的氣體。
經過思索,舍勒明白了,原來當時人們認為空氣是一種元素的觀點是錯誤的。他猜想:空氣是兩種不同物質的混合,一種是濁氣,能使人死亡的空氣;一種是能使人活命的空氣,能幫助燃燒,在燃燒中消失。于是,舍勒產生了興趣,并開始了他的實驗。
1773年,他把硝石(KNO3)裝進曲頸瓶,瓶口系一個排完空氣的豬膀胱,再把曲頸瓶放到火爐上去燒。硝石融化時分解,放出一種氣體,很快把豬膀胱充滿了,這種氣體正是那種能活命的氣體,即現(xiàn)在所知道的氧氣。
舍勒進行了仔細的鑒別,他把紅熱的木炭扔到充滿“能活命的氣體”的瓶中,木炭迅速燃燒,光亮耀眼,比在普通空氣中燃燒得更快更亮。舍勒將1/5的這種氣體和4/5濁氣混合于瓶中,蠟燭能正常燃燒,老鼠也同在普通空氣中一樣呼吸。由此他確定這種氣體是一種純凈的能活命的氣體。
舍勒給這種氣體命名為“火空氣”,因為他發(fā)現(xiàn)除硝石外,加熱碳酸銀、碳酸汞,均能釋放出氧氣來。
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拉瓦錫對氧氣的發(fā)現(xiàn)是在普里斯特里啟發(fā)下完成的。1774年,拉瓦錫用汞灰(HgO)的合成與分解實驗制得氧氣,并對它進行了系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)它能與很多非金屬單質合成多種酸,故命名為“酸氣”(希臘文Oxygene)。
拉瓦錫通過氧氣的實驗,提出了燃燒的氧化學說,發(fā)動了化學史上有名的化學革命,使過去以燃素說形式倒立著的化學正立過來。因此,雖然不是他首先發(fā)現(xiàn)氧氣,但恩格斯還是稱他為“真正發(fā)現(xiàn)氧氣的人”,而舍勒和普利斯特里是“當真理碰到鼻尖上的時候還是沒有得到真理”。
1802年,德國東方學者克拉普羅特偶然讀到一本64頁的漢文手抄本,書名是《平龍認》,作者是馬和,著作年代是唐代至德元年(公元756年)??死樟_特讀完此書以后,驚奇地發(fā)現(xiàn),這本講述如何在大地上尋找“龍脈”的著作,竟揭示了深刻的科學道理:空氣和水里都有氧氣存在。
1807年,克拉普羅特在彼得堡俄國科學院學術討論會上宣讀了一篇論文,題目是《第八世紀中國人的化學知識》,其中提到,空氣中存在“陰陽二氣”,用火硝、青石等物質加熱后就能產生“陰氣”;水中也有“陰氣”,它和“陽氣”緊密結合在一起,很難分解??死樟_特指出,馬和所說的“陰氣”,就是氧氣。證明中國早在唐朝就知道氧氣的存在并且能夠分解它,比歐洲人發(fā)現(xiàn)氧氣足足早了1000多年。克拉普羅特這篇論文使在場的科學家都感到驚奇不已。
化學性質 氧氣的化學性質比較活潑。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,而經過反應產生的化合物(有兩種元素構成,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。化學上曾將物質與氧氣發(fā)生的化學反應定義為氧化反應,氧化還原反應指發(fā)生電子轉移或偏移的反應。氧氣具有助燃性,氧化性。
實驗室制法
實驗室中有三種常見的制取氧氣的方法
一、lhj制取氧氣
化學式:2KClO3==(催化劑MnO3寫在橫線上方)2KCl+3O2(氣體上升符號)
優(yōu)點:利用率高
二、gmsj制取氧氣
化學式:2KMnO4==(反應條件:加熱)K2MnO4+MnO2+O2(氣體上升符號)
優(yōu)點:不需要催化劑
三、過氧化氫制取氧氣(實驗室中較常見的方法)
化學式:2H2O2==(催化劑MnO3寫在橫線上方)2H2O+O2
優(yōu)點:不需要加熱,環(huán)保節(jié)能
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。而且氧化過程中產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,同時提高了鋼的質量。高爐煉鐵時,提高鼓風中的氧濃度可以降焦比,提高產量。在有色金屬冶煉中,采用富氧也可以縮短冶煉時間提高產量。
化學工業(yè):在生產合成氨時,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)代火箭較好的助燃劑,在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑,可燃物質浸漬液氧后具有強烈的爆炸性,可制作液氧炸蛋。
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、宇宙航行、醫(yī)療搶救等時。
其它方面:它本身作為助燃劑與乙炔、丙烷等可燃氣體配合使用,達到焊割金屬的作用,各行各業(yè)中,特別是機械企業(yè)里用途很廣,作為切割之用也很方便,是選擇的一種切割方法。
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