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2022-02-13  來(lái)自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):128

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產(chǎn)品圖片

普利斯特里對(duì)氧氣的研究

普利斯特里從布萊克煅燒石灰石對(duì)CO?的發(fā)現(xiàn)受到啟發(fā),利用凸透鏡聚集太陽(yáng)光使一些物質(zhì)燃燒或分解放出氣體并進(jìn)行研究。1774年8月1日,普利斯特里終于成功地制得了氧氣,成為化學(xué)史上有重大意義的事件。

他的實(shí)驗(yàn)非常簡(jiǎn)單,把yhg放在一個(gè)充滿(mǎn)sy的玻璃瓶里,然后,把玻璃瓶倒放在sy槽中,玻璃瓶完全被sy充滿(mǎn),空氣全被排除掉,yhg浮在上面。然后,他用凸透鏡聚集太陽(yáng)光,照射到yhg上,使yhg受熱。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期加熱,溫度逐漸升高,yhg受熱分解成汞,并放出氧氣。于是,氧氣聚集起來(lái)排走玻璃瓶中的汞,使汞面降低。氣體空間體積不斷增加,直到氣體體積為yhg體積的三四倍為止。其反應(yīng)方程式為:

氧氣制作。


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拉瓦錫對(duì)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(shí)驗(yàn)制得氧氣,并對(duì)它進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)它能與很多非金屬單質(zhì)合成多種酸,故命名為“酸氣”(希臘文Oxygene)。


拉瓦錫通過(guò)氧氣的實(shí)驗(yàn),提出了燃燒的氧化學(xué)說(shuō),發(fā)動(dòng)了化學(xué)史上有名的化學(xué)革命,使過(guò)去以燃素說(shuō)形式倒立著的化學(xué)正立過(guò)來(lái)。因此,雖然不是他首先發(fā)現(xiàn)氧氣,但恩格斯還是稱(chēng)他為“真正發(fā)現(xiàn)氧氣的人”,而舍勒和普利斯特里是“當(dāng)真理碰到鼻尖上的時(shí)候還是沒(méi)有得到真理”。


1802年,德國(guó)東方學(xué)者克拉普羅特偶然讀到一本64頁(yè)的漢文手抄本,書(shū)名是《平龍認(rèn)》,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(shū)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(xué)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(guó)科學(xué)院學(xué)術(shù)討論會(huì)上宣讀了一篇論文,題目是《第八世紀(jì)中國(guó)人的化學(xué)知識(shí)》,其中提到,空氣中存在“陰陽(yáng)二氣”,用火硝、青石等物質(zhì)加熱后就能產(chǎn)生“陰氣”;水中也有“陰氣”,它和“陽(yáng)氣”緊密結(jié)合在一起,很難分解??死樟_特指出,馬和所說(shuō)的“陰氣”,就是氧氣。證明中國(guó)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??死樟_特這篇論文使在場(chǎng)的科學(xué)家都感到驚奇不已。


分子結(jié)構(gòu)

O?分子內(nèi)的化學(xué)鍵通常是共價(jià)鍵。

從實(shí)驗(yàn)上來(lái)說(shuō),順磁共振光譜證明O有順磁性,還證明O有兩個(gè)未成對(duì)的電子。說(shuō)明原來(lái)的以雙鍵結(jié)合的氧分子結(jié)構(gòu)式不符合實(shí)際。

氧氣的結(jié)構(gòu)如右圖所示,基態(tài)O?分子中并不存在雙鍵,氧分子里形成了兩個(gè)三電子鍵。

氧的分子軌道電子排布式是氧氣的結(jié)構(gòu),在π軌道中有不成對(duì)的單電子,所以O(shè)?分子是所有雙原子氣體分子中的一種具有偶數(shù)電子同時(shí)又顯示順磁性的物質(zhì)。

兩個(gè)氧原子進(jìn)行sp軌道雜化,一個(gè)單電子填充進(jìn)sp雜化軌道,成σ鍵,另一個(gè)單電子填充進(jìn)p軌道,成π鍵。氧氣是奇電子分子,具有順磁性。

單線(xiàn)態(tài)氧和三線(xiàn)態(tài)氧

普通氧氣含有兩個(gè)未配對(duì)的電子,等同于一個(gè)雙游離基。兩個(gè)未配對(duì)電子的自旋狀態(tài)相同,自旋量子數(shù)之和S=1,2S+1=3,因而基態(tài)的氧分子自旋多重性為3,稱(chēng)為三線(xiàn)態(tài)氧。

在受激發(fā)下,氧氣分子的兩個(gè)未配對(duì)電子發(fā)生配對(duì),自旋量子數(shù)的代數(shù)和S=0,2S+1=1,稱(chēng)為單線(xiàn)態(tài)氧。

空氣中的氧氣絕大多數(shù)為三線(xiàn)態(tài)氧。紫外線(xiàn)的照射及一些有機(jī)分子對(duì)氧氣的能量傳遞是形成單線(xiàn)態(tài)氧的主要原因。單線(xiàn)態(tài)氧的氧化能力高于三線(xiàn)態(tài)氧。

單線(xiàn)態(tài)氧的分子類(lèi)似烯烴分子,因而可以和雙烯發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)。


工業(yè)制法

1、分離液態(tài)空氣法

在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā),由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是‐196℃,比液態(tài)氧的沸點(diǎn)(‐183℃)低,因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來(lái),剩下的主要是液態(tài)氧。

空氣中的主要成分是氧氣和氮?dú)狻@醚鯕夂偷獨(dú)獾姆悬c(diǎn)不同,從空氣中制備氧氣稱(chēng)空氣分離法。首先把空氣預(yù)冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳?xì)浠衔锏葰怏w和灰塵等雜質(zhì))、然后進(jìn)行壓縮、冷卻,使之成為液態(tài)空氣。然后,利用氧和氮的沸點(diǎn)的不同,在精餾塔中把液態(tài)空氣多次蒸發(fā)和冷凝,將氧氣和氮?dú)夥蛛x開(kāi)來(lái),得到純氧(可以達(dá)到99.6%的純度)和純氮(可以達(dá)到99.9%的純度)。如果增加一些附加裝置,還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產(chǎn)出的氧氣,經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮,將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存,或通過(guò)管道直接輸送到工廠(chǎng)、車(chē)間使用。使用這種方法生產(chǎn)氧氣,雖然需要大型的成套設(shè)備和嚴(yán)格的安全操作技術(shù),但是產(chǎn)量高,每小時(shí)可以產(chǎn)出數(shù)千、萬(wàn)立方米的氧氣,而且所耗用的原料僅僅是不用買(mǎi)、不用運(yùn)、不用倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的空氣,所以從1903年研制出深冷空分制氧機(jī)以來(lái),這種制氧方法一直得到較為廣泛的應(yīng)用。

2、膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)得到迅速發(fā)展。利用這種技術(shù),在壓力下,讓空氣通過(guò)具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進(jìn)行多級(jí)分離,可以得到百分之九十以上氧氣的富氧空氣。


操作處置與儲(chǔ)存

操作注意事項(xiàng):密閉操作。密閉操作,提供良好的自然通風(fēng)條件。操作人員經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。遠(yuǎn)離火種、熱源,工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與活性金屬粉末接觸。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

儲(chǔ)存注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。應(yīng)與易(可)燃物、活性金屬粉末等分開(kāi)存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

個(gè)體防護(hù)

工程控制:密閉操作。提供良好的自然通風(fēng)條件。

身體防護(hù):穿一般作業(yè)工作服。

手防護(hù):戴一般作業(yè)防護(hù)手套。

其他防護(hù):避免高濃度吸入。


白銀凱華氣體有限公司通過(guò)全體同仁不懈的努力,生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)價(jià)美的蘭州氧氣,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,致力成為白銀市可靠的氣體供應(yīng)商。為客戶(hù)原料的質(zhì)量穩(wěn)定和持續(xù)供應(yīng),我們供應(yīng)的蘭州氧氣采用陸運(yùn)作為主要運(yùn)輸方式,下單產(chǎn)品雙方協(xié)商的時(shí)間內(nèi)發(fā)貨,可靠、正規(guī)、的物流配送體系,安全有效地將貨物及時(shí)交付。

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