寮步氧气充装

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东莞市常平灏达工业气体经营部

氧气制取方法
实验室制法
1.加热


加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气


热高锰酸钾:


2.二氧化锰与氯酸钾共热:


(制得的氧气中含有少量Cl₂、O3和微量ClO₂;部分教材已经删掉;该反应实际上是放热反应,而不是吸热反应,发生上述1mol反应,放热108kJ)。


3.过氧化氢溶液催化分解(催化剂主要为二氧化锰,三氧化二铁、氧化铜也可):


化学诗歌:氧气的制取
实验先查气密性,受热均匀试管倾。


收集常用排水法,先撤导管后移灯。


解释:


1、实验先查气密性,受热均匀试管倾:“试管倾”的意思是说,安装大试管时,应使试管略微倾斜,即要使试管口低于试管底,这样可以防止加热时所含有的少量水分变成水蒸气,到管口处冷凝成水滴而倒流,致使试管破裂。“受热均匀”的意思是说加热试管时使试管均匀受热。


2、收集常用排水法:意思是说收集氧气时要用排水集气法收集。


3、先撤导管后移灯:意思是说在停止制氧气时,务必先把导气管从水槽中撤出,然后再移去酒精灯(如果先撤去酒精灯,则因试管内温度降低,气压减小,水就会沿导管吸到热的试管里,致使试管因急剧冷却而破裂)。


折叠工业制法
1、分离液态空气法


在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。


空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量较少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶储存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数千、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出**台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到较广泛的应用。


2、膜分离技术


膜分离技术得到*发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。


3、分子筛制氧法(吸附法)


利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。


4、电解制氧法


把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。用电解法制取一立方米氧要耗电12~15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55~0.60千瓦小时)相比,是很不经济的。所以,电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,*发生较其剧烈的爆炸。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。
寮步氧气充装
氧气制作1.将二氧化锰加入装有过氧化氢(双氧水H2O2)的试管中,在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢分解产生氧气。2.加热高锰酸钾使其分解产生氧气3.加热氯酸钾使其分解产生氧气4.将氯酸钾与二氧化锰一起加热可使反应更快。收集氧气:把导管一端插入集气瓶口处另一端插在橡皮塞的里面然后塞在试管里再把集气瓶倒放在水槽里,然后加热试管(别忘了放原料,前面说的)。要有一部分水进入集气瓶里,由于氧气不易溶于水,在集气瓶内的压强逐渐大于集气瓶外的压强时,集气瓶里没有进入水的部分的空气就会排出,这时集气瓶里就充满氧气了。
1.加热高锰酸钾,化学式为:2KMnO4===(△)K2MnO4+MnO2+O2↑ 2.用催化剂MnO2并加热氯酸钾,化学式为:2KClO3===(△,MnO2) 2KCl+3O2↑ 3.双氧水(过氧化氢)在催化剂MnO2(或红砖粉末,土豆,水泥,铁锈等)中,生成O2和H2O,化学式为: 2H2O2===(MnO2) 2H2O+O2↑ 工业制造氧气方法: 1. 压缩冷却空气 2.分子筛 核潜艇中制氧气的方法:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 此方法的优点:1、常温下进行 2、使氧气和二氧化碳形成循环(人消耗氧气,呼出二氧化碳,而此反应消耗二氧化碳,生成氧气) 氧气的制取还可以用过氧化钠(Na2O2和水反应,生成氢氧化钠和氧气 另外,将氯酸钾加热生成氯化钾和氧气,三氧化硫分解也可生成氧气,次氯酸在加热和二氧化锰的催化下也可生成氧气和氯气还有就是电解水 3.物理制氧 通过富氧膜制氧,让空气震荡,根据氮气与氧气的活动速度不同,通过富氧膜提取足够浓度的氧气。注:浓度百分之三十的氧气含量是对身体较好的浓度,称为富氧状态
水中氧气可通过水面流动而增加,不一定是往水中灌氧气。就像河中的生物不会缺氧一个道理,因为河水在流动。
懂了这个道理,氧气泵就没那么复杂了。弄到一个小马达,或者发动机,然后通电,然后在马达转动的一方用塑料或金属片做成水车,齿轮,风扇扇叶等都可以,反正就是让水流快速流动起来。就可以了。
两个小泵(6RMB/个),两个气泡石(1RMB/只),两个四节AA电池盒(2.2RMB/个)。然后对接
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氧气切割是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到燃点后,喷出高速切割氧流,使金属燃烧并放出热量而实现切割的方法
氧气切割简称气割,它具有设备简单、灵活方便、质量好等优点,它适用于切割厚度较大、尺寸较长的废钢,如大块废钢板、铸钢件、废锅炉、废钢结构架等。对废汽车解体和旧船舶解体更能发挥其灵活方便的作用,它不受场地狭窄或物件大小的局限,可以在任何场合下进行作业。除使用气割加工炼钢炉料外,还可以在废钢中割取有使用价值的板、型、管等材料,供生产使用。所以氧气切割是废钢铁加工的主要方法之一,目前在金属回收部门应用十分广泛。
原理
钢材的氧气切割是利用气体火焰(称预热火焰)将钢材表层加热到燃点,并形成活化状态,然后送进高纯度、高流速的切割氧,使钢中的铁在氧氛围中燃烧生成氧化铁熔渣同时放出大量的热,借助这些燃烧热和熔渣不断加热钢材的下层和切口前缘使之也达到燃点,直至工件的底部。与此同时,切割氧流的动量把熔渣吹除,从而形成切口将钢材割开。因此,从宏观上来说,氧气切割是钢中的铁(广议上来说是金属)在高纯度氧中燃烧的化学过程和借切割氧流动量排除熔渣的物理过程相结合的一种加工方法。
过程
1.起割点处的金属表面用预热火焰加热到其燃点,随之在切割氧中开始燃烧反应。
2.燃烧反应向金属下层传播。
3.排除燃烧反应生成的熔渣,沿厚度方向割开金属。
4.利用熔渣和预热火焰的热量将切口前缘的金属上层加热到燃点,使之继续与氧产生燃烧反应。
上述过程不断重复,金属切割就连续地进行。
1、先开割炬的乙炔阀门,点火 ,随后开氧气 ,调至中性焰 气嘴距离被割物件5毫米左右。2、乙炔和氧气量大点可以提高切割速度。
3、割枪一般有三个开关,较上面的是高压氧开关,也就是俗称的高风开关;高风开关下面的是混合气开关;最后面,的一个开关是乙炔开关。
使用的顺序是:先开乙炔开关,点燃,然后再通过调节混合气和乙炔的大小来控制火焰的大小,对待切割物预热,当达到熔融状态的时候,打开高风开关,进行切割。常用割枪有GB-30、GB-100、GB-300三种。每种割枪可配备几种不同孔径的割嘴以切割不同厚度的金属。割嘴号码有1#、2#、3#,号码越大切割的金属越厚。
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氧气发现历史
普利斯特里对氧气的研究


普利斯特里从布莱克煅烧石灰石对CO₂的发现受到启发,利用凸透镜聚集太阳光使一些物质燃烧或分解放出气体并进行研究。1774年8月1日,普利斯特里终于成功地制得了氧气,成为化学史上有重大意义的事件。


他的实验非常简单,把氧化汞放在一个充满水银的玻璃瓶里,然后,把玻璃瓶倒放在水银槽中,玻璃瓶完全被水银充满,空气全被排除掉,氧化汞浮在较上面。然后,他用凸透镜聚集太阳光,照射到氧化汞上,使氧化汞受热。


经过长期加热,温度逐渐升高,氧化汞受热分解成汞,并放出氧气。于是,氧气聚集起来排走玻璃瓶中的汞,使汞面降低。气体空间体积不断增加,直到气体体积为氧化汞体积的三四倍为止。其反应方程式为:


氧气制作
氧气制作但是,当初他并不知道制得的纯净气体是氧气。尽管如此,细心的普利斯特里又做了许多试验来了解这种气体的性质,以及它同别种“空气”的区别。他的研究方法是:


他将研究的气体放在玻璃瓶中,倒一些水进去,该气体不溶解。
他把燃烧的蜡烛放进该气体中,蜡烛竟放出耀眼的强光。
他把一只老鼠放到充满该气体的瓶子里,老鼠活蹦乱跳,很自在,他猜想人吸入了可能也好受。
他用玻璃管把大瓶中的氧气吸入肺中,并记下自己的感觉:“我觉得十分愉快,我肺部的感觉好像和平常呼吸空气一样,没有什么不适。而且,吸进这种气体后,好久好久,身体还是十分轻松愉快。也许,有一天,谁能断定这种气体不会变成时髦的奢侈品呢?不过。现在,世界上能够享受这种气体的愉快,只有两只老鼠和我自己。”
普氏从上述实验中得出,该气体有助燃、助呼吸作用,这些性质与一般空气类似,但作用更强。但是,他把氧气所这种新气体错误地用燃素说来解释,并把制得的氧气称为“脱燃素空气”。由于运用了错误的理论,这种命名是不恰当的。


舍勒对氧气的发现


1772年,舍勒对空气进行研究后,他首先认识到氧气是空气的一种重要成分。他用硫磺和铁粉混合,在空气中燃烧,消耗掉钟罩中空气中的氧气而制得氮气,当时他称它为“浊气”或“用过的空气”,或能使人死亡的气体。


经过思索,舍勒明白了,原来当时人们认为空气是一种元素的观点是错误的。他猜想:空气是两种不同物质的混合,一种是浊气,能使人死亡的空气;一种是能使人活命的空气,能帮助燃烧,在燃烧中消失。于是,舍勒产生了兴趣,并开始了他的实验。


1773年,他把硝石(KNO3)装进曲颈瓶,瓶口系一个排完空气的猪膀胱,再把曲颈瓶放到火炉上去烧。硝石融化时分解,放出一种气体,很快把猪膀胱充满了,这种气体正是那种能活命的气体,即现在所知道的氧气。


舍勒进行了仔细的鉴别,他把红热的木炭扔到充满“能活命的气体”的瓶中,木炭*燃烧,光亮耀眼,比在普通空气中燃烧得更快更亮。舍勒将1/5的这种气体和4/5浊气混合于瓶中,蜡烛能正常燃烧,老鼠也同在普通空气中一样呼吸。由此他确定这种气体是一种纯净的能活命的气体。


舍勒给这种气体命名为“火空气”,因为他发现除硝石外,加热氧化汞、高锰酸钾、碳酸银、碳酸汞,均能释放出氧气来。


拉瓦锡对氧气的研究


拉瓦锡对氧气的发现是在普里斯特里启发下完成的。1774年,拉瓦锡用汞灰(HgO)的合成与分解实验制得氧气,并对它进行了系统的研究,发现它能与很多非金属单质合成多种酸,故命名为“酸气”(希腊文Oxygene)。


拉瓦锡通过氧气的实验,提出了燃烧的氧化学说,推翻了燃素说,发动了化学史上*的化学革命,使过去以燃素说形式倒立着的化学正立过来。因此,虽然不是他首先发现氧气,但恩格斯还是称他为“真正发现氧气的人”,而舍勒和普利斯特里是“当真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”。


1802年,德国东方学者克拉普罗特偶然读到一本64页的汉文手抄本,书名是《平龙认》,作者是马和,著作年代是唐代至德元年(公元756年)。克拉普罗特读完此书以后,惊奇地发现,这本讲述如何在大地上寻找“**”的堪舆家著作,竟揭示了深刻的科学道理:空气和水里都有氧气存在。


1807年,克拉普罗特在彼得堡俄国科学院学术讨论会上宣读了一篇论文,题目是《*八世纪中国人的化学知识》,其中提到,空气中存在“阴阳二气”,用火硝、青石等物质加热后就能产生“阴气”;水中也有“阴气”,它和“阳气”紧密结合在一起,很难分解。克拉普罗特指出,马和所说的“阴气”,就是氧气。证明中国早在唐朝就知道氧气的存在并且能够分解它,比欧洲人发现氧气足足早了1000多年。克拉普罗特这篇论文使在场的科学家都感到惊奇不已。[1]


折叠名称由来
氧气(Oxygen)希腊文的意思是“酸素”,该名称是由法国化学家拉瓦锡所起,原因是拉瓦锡错误地认为,所有的酸都含有这种新气体。日文里氧气的名称仍然是“酸素”。


氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气,所以就命名为“养气”即“养气之质”,后来为了统一就用“氧”代替了“养”字,便叫这“氧气”。
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