Оглавление 113 114 115 116 117 — — — 270 

Кислород (Oxygenium); ат. вес 16. Из всех элементов, встречающихся на земле, кислород является наиболее распространенным. В свободном состоянии он находится в атмосферном воздухе, который содержит 23,2% кислорода по весу, или 20,9% по объему. В связанном виде кислород входит в состав воды (88,9%), различных минералов и горных пород, а также в состав всех растений и животных. Общее количество кислорода в наружной оболочке земного шара (воздухе, воде и земной коре) равно приблизительно половине ее веса.

Кислород был впервые получен в чистом виде Шееле в 1772 г., а затем в 1774 г. Пристли, который выделил его из окиси ртути. Однако Пристли не знал, что полученный им газ входит в состав воздуха. Только спустя несколько лет Лавуазье, подробно изучивший свойства этого газа, установил, что он является составной частью воздуха, и назвал его кислородом.

Кислород — бесцветный газ, не имеющий никакого запаха. Он немного тяжелее воздуха: вес 1 л кислорода при нормальных условиях 1,43 г, а 1 л воздуха — 1,29 г. При температуре —183° и обыкновенном давлении кислород превращается в легкоподвиж-ную голубоватую жидкость, а при температуре —218,8° затвердевает в снегообразную массу. Кислород растворяется в воде, хотя и в небольшом количестве: 100 объемов воды растворяют при 0° 4,9, а при 20° —3,1 объема кислорода.

В лабораториях кислород обычно получают из бертолетовой соли, которая в присутствии двуокиси марганца (катализатор) легко разлагается при нагревании на кислород и хлористый калий:

 2КСlO3 = 2КСl + 3O2

Для технических целей кислород получают из воздуха. Для этого воздух сжижают , получая смесь, содержащую 54% жидкого кислорода, 44% жидкого азота и 2% жидкого аргона. Затем, используя сравнительно небольшой интервал между температурами кипения жидкого кислорода (—183°) и жидкого азота (—195,8°), их разделяют. Применяемая в настоящее время аппаратура для разделения смеси позволяет получать кислород любой требующейся чистоты. Азот, получаемый при разделении жидкого воздуха, используется для технических целей(главным образом в производстве аммиака).

Очень чистый кислород может быть получен электролизом воды. Этот способ получил наибольшее распространение в странах с богатыми ресурсами дешевой электроэнергии.

Получаемый кислород используют там же, где его производят, или транспортируют к месту потребления в жидком виде в специальных транспортных танках и железнодорожных цистернах. Часто его перевозят также в стальных баллонах, где кислород находится в сжатом состоянии под давлением около 150 ат.

Одним из наиболее характерных свойств кислорода является его способность соединяться со многими элементами с выделением тепла и света. Этот процесс, как известно, называется горением. В 1746 г. Лавуазье доказал, что горение заключается в соединении горящего вещества с кислородом воздуха.

Горение в чистом кислороде происходит гораздо энергичнее, чем в воздухе. Хотя при этом выделяется такое же количество тепла, как и при горении в воздухе, но процесс протекает быстрее и выделяющееся тепло не тратится на нагревание азота воздуха, поэтому температура горения в кислороде значительно выше, чем в воздухе.

Кислород играет исключительно важную роль в природе. При участии кислорода совершается один из важнейших жизненных процессов — дыхание. Не менее важное значение имеет и другой процесс, в котором участвует кислород, — тление и гниение умерших животных и растений; при этом сложные органические вещества превращаются в более простые (в конечном результате в углекислый газ, воду и азот), а последние вновь вступают в общий круговорот веществ в природе.

Применение кислорода весьма многообразно. Кислород применяется для интенсификации химических процессов во многих производствах (например, в производстве серной и азотной кислот, в доменном процессе и т. п.) Кислородом пользуются для получения высоких температур, для чего различные горючие газы (водород, ацетилен, светильный газ) сжигают в специальных горелках. Кислород используют в медицине (для вдыхания при отравлениях окисью углерода, при затрудненном дыхании и др.).

Смеси жидкого кислороде с угольным порошком, древесной мукой, маслом или другими горючими веществами получили название оксиликвитов. Они обладают очень сильными взрывчатыми свойствами и применяются при подрывных работах.

114 115 116

Вы читаете, статья на тему Кислород (Oxygenium)