- Что такое кислородотерапия и кому она показана
- Закрепление изученного материала
- Аллотропия углерода
- Аллотропия фосфора
- История открытия
- Кислородный концентратор при лечении и реабилитации после covid-19. лекция для врачей
- Получение
- Примечания
- Разработка урока "озон. аллотропия кислорода" | план-конспект урока по химии (8 класс) на тему: | образовательная социальная сеть
- Ракетное топливо
- Свойства кислорода и способы его получения | сварка и сварщик
- Физические свойства
Что такое кислородотерапия и кому она показана
Кислородотерапия — это метод лечения, при котором пациент получает воздушную смесь с повышенным содержанием кислорода.
В составе воздуха, которым мы дышим, помимо прочих газов 21% кислорода. И такого содержания кислорода нам вполне хватает для жизни.
Но существует такое состояние, при котором организм нуждается в большей концентрации кислорода для обеспечения жизнедеятельности. Оно носит название синдром дыхательной недостаточности и возникает в трех случаях:
- Когда в крови недостаточно кислорода для жизнедеятельности;
- Когда кислорода в крови достаточно, но его «усвоение» организмом нарушено;
- Когда в организме достаточно кислорода, «усвоение» нормальное, однако в крови избыточно скапливается углекислый газ, который тоже входит в состав воздуха.
Первые два варианта еще называют кислородным голоданием, или гипоксией, или гипоксической дыхательной недостаточностью. А третий вариант — гиперкапнической дыхательной недостаточностью (от слов «гипер» — сверх, больше, и «капнос» — дым).
В чем же заключается опасность синдрома дыхательной недостаточности? При кислородном голодании организм всеми возможными способами пытается насытиться недостающим кислородом: мы чаще дышим (одышка), учащается пульс, возникает тревога, повышенная утомляемость.
Если не лечить дыхательную недостаточность, меняется химический состав крови, что ведет к патологическим и необратимым изменениям в деятельности внутренних органов. Поэтому целью кислородотерапии будет поддержание кислорода крови на должном уровне. Вывод: кислородотерапия применяется при первых двух типах дыхательной недостаточности.
А при третьем типе не показана. Давайте рассмотрим, почему. Что нужно для того, чтобы мы нормально выдыхали избыток СО2? Полноценный выдох. А при некоторых заболеваниях (например, при хронической обструктивной болезни легких) полноценный выдох затруднен тем, что просвет бронхов сужен, например, отеком, мокротой.
Эти препятствия затрудняют выдох. И тогда человек начинает выдыхать с усилием. Но во время сна или когда он устает от этих усилий, углекислый газ скапливается в организме. Поэтому главная задача лечения при таком состоянии — выведение углекислого газа, а не подача кислорода (дополнительный кислород не решит проблему избытка углекислого газа). Эту проблему решает неинвазивная вентиляция легких.
Важно помнить, что у пациентов паллиативного профиля при ХОБЛ или нейромышечных заболеваниях дыхательная недостаточность бывает смешанная (одновременно наблюдаются недостаток кислорода и избыток углекислого газа). И тогда может понадобиться и кислородотерапия, и неинвазивная вентиляция легких.
Заболевания, при которых бывает дыхательная недостаточность (Currow JPSM 2022).
У пациентов паллиативного профиля одышка встречается чаще всего ввиду тяжести состояния.
Закрепление изученного материала
(слайды 23-25)
(химический тест):
Кто назвал кислород «огненным», а азот « испорченным» воздухом?
А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.Какие вещества образует химический элемент кислород?
А) только простые вещества, В) простые и сложные вещества, С) только сложные вещества.Как называются бинарные соединения, молекулы которых образованы атомами какого-либо химического элемента и кислорода:
А) сульфиды, В) хлориды, С) оксиды.В 1774 году один учёный после проведённого эксперимента написал: «Но что поразило меня больше всего – это то, что свеча горела в этом воздухе удивительно блестящим пламенем…» Это был:
А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.Название «Оxygenium» предложил:
А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.Кислород в воде:
А) хорошо растворим, В)малорастворим, С)вообще не растворяется.При вдувании кислорода в пламя температура пламени:
А) не изменяется, В) понижается, С) повышается.Оксид железа (III) имеет формулу:
А) Fe2O3, В) FeO, С) FeO2.В каком уравнении коэффициенты расставлены правильно:
А) 2P O2 = P2O5; В) 2P 5O2 = P2O5, С) 4P 5O2 = 2P2O5В каком ряду все три формулы написаны правильно:
А) P2O5, Al2O, H2O; В) MgO, Al2O3 , CO2; С) CO2, FeO2, P2O5
Проверка диктанта. (слайд 26-27)
| Номер вопроса | Буква ответа | Правильно Неправильно — |
| 1 | С | |
| 2 | В | |
| 3 | С | |
| 4 | В | |
| 5 | А | |
| 6 | В | |
| 7 | С | |
| 8 | А | |
| 9 | С | |
| 10 | В |
Итого:Оценка:
Критерии оценки:
- «5» – 10-9 правильных ответов
- «4» – 8-7 правильных ответов
- «3» – 6-5 правильных ответов
Аллотропия углерода
Существуют три аллотропных модификации углерода: алмаз, графит и карбин. Другие хорошо известные формы углерода — сажа, кокс, древесный и каменный уголь — представляют собой аморфные образования с графитоподобной структурой.
Алмаз — это бесцветное полимерное тело, превосходящее по твердости все известные вещества. Каждый атом углерода образует четыре одинаковые ковалентные связи, направленные из центра правильного тетраэдра к его вершинам.
В такой трехмерной структуре нельзя выделить какие-либо отдельные группы атомов; все атомы совершенно равноценны.
Поскольку на образование химических связей затрачиваются все наружные электроны атомов углерода, кристалл алмаза является изолятором.
Алмазы встречаются чаще всего в виде октаэдров с округленными плоскостями (рис. 13). Благодаря высокой светопреломляющей способности они переливаются всеми цветами радуги.
Окрашенные за счет посторонних примесей голубые и розовые алмазы в природе очень редки. Зато черные непрозрачные кристаллы (карбонадо), обладающие повышенной твердостью, составляют около половины всех добываемых алмазов.
Рис. 14. Структура графита
Алмазы находят самое различное применение. Наиболее крупные и красивые кристаллы дополнительно шлифуют и под названием «бриллианты» используют для изготовления дорогих украшений.
Масса бриллиантов выражается в каратах; один карат равен 0,2 г. Самый крупный из когда-либо найденных алмазов, до того как он был распилен на более мелкие куски, весил 2024 карата.
Крупные бриллианты очень часто оставляли за собой в истории кровавый след самых различных преступлений.
Драгоценные камни выкрадывали из сокровищниц и, чтобы обмануть охрану и назойливых сыщиков, глотали бриллианты, прятали их в складки одежды, зашивали в мышцы своего тела и, наконец, часто теряли. Так, например, бесследно исчез один из крупнейших алмазов «Великий могол» (280 карат).
Аллотропия фосфора
Атомы фосфора могут образовывать двухатомные, четырех атомные и полимерные молекулы. Двухатомные молекулы аналогичны по своему электронному строению молекулам азота:
Они существуют при температурах выше 1000°C. В жидком состоянии, в растворе, а также в парах ниже 1000°C устойчивы четырехатомные молекулы Р4, имеющие форму тетраэдра (рис. 10).
Каждый атом фосфора в такой молекуле связан ковалентными связями с тремя другими атомами и имеет неподеленную пару электронов.
Рис. 10 . Строение молекул Р4
Конденсируясь, пары фосфора образуют белый фосфор — воскообразное бесцветное вещество, растворимое в сероуглероде, бензоле, диэтиловом эфире и некоторых других органических жидкостях; его плотность 1,828 г/см3, темп. пл. 44,1 °С, темп. кип. 280,5 °С.
Белый фосфор имеет молекулярную кристаллическую решетку, в узлах которой расположены тетраэдрические молекулы Р4. Поскольку связи Р—Р в молекулах Р4 довольно легко рвутся, белый фосфор является исключительно реакционноспособным веществом.
При температуре, близкой к 40°С, он самопроизвольно воспламеняется на воздухе, образуя густой белый «дым» оксида Р2О5:
Р4 5O2 = 2Р2O5 Q
Медленное окисление белого фосфора (например, под водой) сопровождается характерным свечением — фосфоресценцией.
Желтоватая окраска, появляющаяся при его длительном хранении, объясняется постепенным превращением белого фосфора в красный.
Этот переход ускоряется под действием рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, а также в присутствии катализатора — молекулярного иода I2.
Рис. 11 . Структура черного фосфора
История открытия
Официально считается[2][3], что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли1 августа1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).
Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»).
О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье.
Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле.
Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.
Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.
Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория.
Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона.
Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.
Кислородный концентратор при лечении и реабилитации после covid-19. лекция для врачей
Для лечения и реабилитации новой коронавирусной инфекции (COVID-19), у пациентов с сатурацией ниже 93-94% рекомендовано начинать кислородотерапию с помощью кислородного концентратора.
Сатурация — показатель, определяющий уровень насыщения крови кислородом.
Для проведения кислородотерапии необходима консультация врача назначающего индивидуальный план лечения.
Определение сатурации производят с помощью прибора пульсоксиметра. Пульсоксиметр — прибор для определения уровня содержания кислорода в крови, надеваемого на палец. С помощью специального диода свет проникает сквозь мягкие ткани в кровь и определяет уровень снабжение крови кислородом.
Как измерять сатурацию пульсоксиметром?
• Откройте зажим и вставьте палец в изделие, затем осторожно отпустите зажим
• Нажмите кнопку, чтобы включить пульсоксиметр и появится интерфейс измерения
• Примерно через 8 секунд результат измерения можно будет считать прямо с экрана дисплея
• Перед считыванием параметров убедитесь в том, что цифры не исчезают в течение более 4 секунд
PRbpm – показывает силу пульса, измеряемого в количестве ударов в одну минуту.
| Норма пульса в зависимости от возраста | |
| 0 — 1 месяц | 110-170 |
| 1-12 месяцев | 100-160 |
| 1 — 3 года | 95-155 |
| 4-6 лет | 85-125 |
| 6-8 лет | 80-120 |
| 8-10 лет | 70-110 |
| 10-12 лет | 60-100 |
| 12-15 лет | 55-95 |
| 15 — 50 лет | 60-80 |
| 50 — 60 лет | 65-85 |
| 60 — 80 лет | 70-90 |
Индекс перфузии (PI, ПИ) зависит от интенсивности кровотока в месте измерения, заполнения сосудов кровью, количества работающих капилляров. Этот параметр свидетельствует от отношения окружающей среды и организма к готовности к корректному измерению сатурации.
Индекс перфузии (импульсной модуляции) может иметь значения от 0,3 % до 20 %. Данный показатель индивидуален у каждого человека и колеблется в зависимости от места проведения измерения и физического состояния пользователя. Очень низкое значение этого параметра (меньше 4%) может искажать результаты измерения сатурации и свидетельствует, например, о переохлаждении пальца, о наличии болезней сосудов, о шоковых состояниях. Показатель более 7% говорит о избыточной перфузии.
Состояние пациента | Показатели |
Нормальная сатурация кислорода у взрослого | Более 95 % |
Дыхательная недостаточность 1-й степени | 90-94 % |
Дыхательная недостаточность 2-й степени | 75-89 % |
Дыхательная недостаточность 3-й степени | Менее 75 % |
Гипоксемическая кома | Менее 60 % |
Основной метод кислородотерапии при коронавирусной инфекции — введение кислорода через дыхательные пути. Данный метод осуществляется с помощью специальной кислородно-дыхательной аппаратуры кислородного концентратора.
Кислородный концентратор (аппарат) — электрический аппарат, позволяющий получать кислород высокой концентрации 87- 96% при помощи молекулярной фильтрации окружающего воздуха физическим путем, не нарушая нормального объема содержания кислорода в окружающем воздухе.
Кислородный концентратор предназначен для проведения кислородной (кислородно-воздушной) терапии или аэрозольной ингаляции жидкими лекарствами пострадавшему (больному) с лечебной целью.
Схема кислородного концентратора
При лечении и реабилитации COVID-19 используют кислородные концентраторы, которые производят кислород с концентрацией 90-95% со скоростью около 5-6 литров в минуту. Они используются для длительной кислородной терапии при тяжелой и среднетяжелой формах коронавирусной инфекции. Кислородные концентраторы эффективны и при этом просты в использовании.
Кислород из кислородного концентратора поступает через кислородную маску или назальную канюлю
Назальная канюля
Назальная канюля в носу у пациента
Кислородная маска
Кислородная маска надета
Как оценивают работу легких после COVID-19?
Понять, что после ковида нужна кислородная терапия или другие методы поддержки организма, можно по следующим признакам:
- сохранение общей слабости организма, упадок сил
- ощущение тяжести в груди при глубоких вдохах
- плохие анализы крови (показывающие воспалительные процессы в организме)
- хрипы при дыхании
Для оценки дыхательных функций лечащий врач может использовать следующие виды диагностики:
- Исследование газового состава крови
- Пульсоксиметрия (ее важно делать в динамике, чтобы проследить за изменением уровня кислорода в крови утром, днем, вечером, ночью)
- Измерение жизненной емкости легких. Большинство пациентов, перенесших коронавирусную инфекцию, жалуются на одышку продолжительностью несколько месяцев.
- Депрессивные состояния
Какой кислородный концентратор покупать для реабилитации?
Производительность должна быть до 5л/мин. Все остальные параметры это дополнительные функции, которые повышают комфорт: пульт дистанционного управления, уровень шума компрессора, габариты, вес, встроенный выход для ингаляции.
Примеры кислородных концентраторов имеющих производительность до 5 литров/мин
Концентратор кислорода Армед 8F-5
Общие характеристики
Тип: медицинское оборудование
Вид оборудования: концентратор кислорода
Область медицины: хирургия, терапия, пульмонология
Длина: 39 см
Ширина: 34 см
Высота: 59 см
Вес: 23.4 кг
Дополнительная информация воздушный поток (производительность) на выходе КВС 0-5 л/мин; концентрация КВС на выходе при максимальной производительности ≥ 93 %; время выхода концентратора на рабочий режим 3-5 мин; средняя потребляемая мощность 600 Вт; частота сети 50 Гц; питание сети 220 ± 22 В; уровень шума (не более) 55 дБ; объем увлажнителя (не более) 250 мл; срок службы 10 лет; материал корпуса: ударопрочный пластик; колесные опоры.
Срок службы 120 мес.
Концентратор кислорода Армед 8F-5AW с пультом ДУ
Общие характеристики
Тип: медицинское оборудование
Вид оборудования: концентратор кислорода
Область медицины: хирургия, терапия, пульмонология
Длина: 39 см
Ширина: 34 см
Высота: 59 см
Вес: 23.4 кг
Дополнительная информация
воздушный поток (производительность) на выходе КВС 0-5 л/мин; концентрация КВС на выходе при максимальной производительности ≥ 93 %; время выхода концентратора на рабочий режим 3-5 мин; средняя потребляемая мощность 600 Вт; частота сети 50 Гц; питание сети 220 ± 22 В; уровень шума (не более) 55 дБ; объем увлажнителя (не более) 250 мл; срок службы 10 лет; материал корпуса: ударопрочный пластик; колесные опоры.
Срок службы 120 мес.
Кислородный концентратор BITMOS OXY 6000. Компактный, тихий, но более дорогой
Поток: 0.1-6 литров в минуту
Электронный расходомер!
Эргономичный
Удобный в переноске
Бесшумный: (<35 Дб)
Вес: 20.0
Гарантия: 5 лет
Страна Германия
Режим работы: постоянный поток
Поток кислорода 6л/мин
Концентрация кислорода 95%
Уровень шума: 35Дб
Вес: 20.0 кг
Габариты: 50 х 60 х 30 см
Мощность: 300 Вт
Приведены примеры оборудования, чтобы понять что вам необходимо. Не обязательно выбирать именно такие модели.
Схема терапии кислородным концентратором
Для насыщения крови необходимо использовать кислородные концентраторы мощностью 5 литров в минуту. Длительность кислородной терапии при среднетяжелых формах дыхательной недостаточности составляет 8-10 часов в сутки. Во время терапии кислородным концентратором пациенту необходимо измерить сатурацию пульсоксиметром. Если сатурация поднялась до нормальных пределов 95%, то в этом случае не следует прекращать процедуру, а продолжить ее в течении 1,5 часов. Во время проведения терапии состояния пациента будет постепенно улучшаться. Будут увеличение промежутков времени с нормальной сатурацией без использования кислородного концентратора, что в конечном итого должно привести к полному отказу от кислородотерапии и переходу пациента в обычный ритм жизни.
Получение
В настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха.
Основным промышленным способом получения кислорода является криогенная ректификация.
Также хорошо известны и успешно применяются в промышленности кислородные установки, работающие на основе мембранной технологии.
В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением около 15 МПа.
Небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия KMnO4:
Используют также реакцию каталитического разложения пероксида водорода Н2О2 в присутствии оксида марганца(IV):
Кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) KClO3:
К лабораторным способам получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей, а также разложение оксида ртути(II) (при t = 100 °C):
На подводных лодках обычно получается реакцией пероксида натрия и углекислого газа, выдыхаемого человеком:
Примечания
- ↑Дикислород // Большая Энциклопедия Нефти Газа
- ↑J. Priestley, Experiments and Observations on Different Kinds of Air, 1776.
- ↑W. Ramsay, The Gases of the Atmosphere (the History of Their Discovery), Macmillan and Co, London, 1896.
- ↑ 4,04,14,2Inorganic Crystal Structure Database
- ↑Margaret-Jane Crawford и Thomas M. Klapötke The trifluorooxonium cation, OF3 // Journal of Fluorine Chemistry. — 1999. — Т. 99. — С. 151-156.
- ↑Curie P., Curie M. (1899). «Effets chimiques produits par les rayons de Becquerel«. Comptes rendus de l’Académie des Sciences129: 823-825.
- ↑Радиационная химия // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд.. — М.: 1990. — С. 200.
- ↑Руководство для врачей скорой помощи / Михайлович В. А. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Медицина, 1990. — С. 28-33. — 544 с. — 120 000 экз. — ISBN 5-225-01503-4. (см. ISBN )
- ↑Food-Info.net : E-numbers : E948 : Oxygen.
Разработка урока "озон. аллотропия кислорода" | план-конспект урока по химии (8 класс) на тему: | образовательная социальная сеть
8 класс. Химия Дата________ Урок №_____
Озон. Аллотропия кислорода. Д №9. Получение озона.
Цель: сформировать представление учащихся об озоне как о аллотропной модификации химического элемента кислорода, его свойствах и роли в природе, повторить тему о кислороде как химическом элементе и простом веществе, повторить основные понятия химии.
Задачи:
Образовательная: Изучить явление аллотропии, аллотропных видоизменений на примере химического элемента кислорода. Описать свойства кислорода и озона. Научиться писать реакцию взаимопревращения кислорода и озона. Показать значение озоновой защиты для живых организмов.
Воспитательная: Донести до учащихся мысль об ответственности каждого человека за экологическое состояние на планете.
Развивающая: продолжать формировать у учеников ясное представление о мире, в котором они живут, о взаимосвязи явлений и предметов; навыков самооценивания
Тип урока: комбинированный
Оборудование урока: рейтинговые карточки (Приложение 1), карточки-опрос (приложение 2), справочный материал (приложение 3), дидактические карточки «Шифровка» (приложение 4), презентация, видеосюжет «Получение озона»
Ход урока:
- Орг.момент (приветствие, отметка отсутствующих, раздать таблицы, рейтинговые карточки)
- Проверка домашнего задания (писм) – самопроверка (стр.80 №4-7). Часть учащихся работают с карточками-опрос. (консультанты объясняют)
- Изучение новой темы
Слайд 1 Тема Озон. Аллотропия кислорода.
Слайд 2. Посмотрите на слайд, вы когда-нибудь задумывались: Почему небо голубое?
…Какое чистое безоблачное небо…
И синева… Какая, братцы, синева…
Заворожила, голову вскружила…
Лазурь небесная, ты сердцу так мила…
(ответы учащихся)
А что мы знаем о кислороде? Предлагаю вам поработать в группах с источникам информации (приложение 3). (Учащиеся знакомятся со справочным материалом)
(учащиеся отвечают)
Почему же небо имеет такой необыкновенный голубой цвет? Для того, чтобы разобраться до конца почему небо имеет голубой цвет, вам нужно познакомиться с явлением аллотропии.
Слайд 4. Аллотропные видоизменения кислорода
Посмотрите в ваш справочник, какие два простых вещества — аллотропные видоизменения образует кислород? (О2 и О3) Объясните схему и фото на слайде (учащиеся объясняют).
Запишем реакцию получения озона из кислорода на доске. 3О2 = 2О3. Запишите реакцию в тетради. Однако, процесс превращения кислорода в озон в нормальных условиях в природе не протекает. Он возможен только при грозовом разряде, когда температура электрической дуги достигает 20000С.
Слайд 5 Посмотрим как же получить озон в лаборатории? (смотрим видеодемонстрацию) Д №9 Получение озона
Прибор для получения озона называется озонатор. 
При пропускании через озонатор кислород из газометра. В сосуде с йодкрахмальным раствором никаких изменений не наблюдается.
Включите индуктор и продолжайте пропускать кислород. Под действием электрических разрядов кислород частично превращается в озон:
3O2 → 2O3
Йодкрахмальный раствор окрашивается в синий цвет, так как озон окисляет ионы йода I до свободного йода I2:
2KI O3 H2O → 2KOH O2 I2
Слайд 6 Ознакомимся с физическими свойствами озона.
Слайд 7Докажем себе, что кислород и озон – это разные простые вещества, с разными свойствами. Для этого поработаем с информацией о кислороде и озоне. Результаты работы вносим в таблицу для сравнения.
Слайд 8 Ознакомимся с химические свойства озона.
Слайд 9. Подведите итог. Дайте полный ответ, почему небо имеет голубой цвета. Как вы думаете, почему озоновый экран необходим для существования жизни на планете? Почему без него все живое, в том числе и человечество, а этот мы с вами может погибнуть? (Озоновый слой защищает Землю от губительных УФ лучей).
Почему же небо голубое?(Вариант ответа: толстый слой воздуха имеет голубой цвет. Верно! В толстых слоях воздух приобретает голубой цвет, но не только… В 1881г появилось подтверждение, что голубой цвет небу придает озоновый слой в атмосфере Земли)
Я бы очень хотела, чтобы вы задумались над словами, которые звучат в СМИ: озоновая защита Земли под угрозой, над Антарктидой увеличивается озоновая дыра.
Великая озонная защита
Разорвана отныне навсегда.
Виновников незримых не ищите,
Виновники – мы с вами, господа!
Вот сегодня вы придете домой и расскажите родителями: почему небо имеет голубой цвет. А чтобы родители окончательно удивились, выучите ответы на вопросы рефлексии и без запинки расскажите о явлении аллотропии, об аллотропных видоизменениях кислорода, об озоновой защите Земли
Подведем итоги в рейтинговой карточке. Отметьте рефлексию. Поставьте себе оценку за урок.
Домашнее задание: §22-26 повторить, тесты стр. 87 Поиграть в игру «Шифровальное письмо» (приложение 4)
Спасибо за работу.
Ракетное топливо
В качестве окислителя для ракетноготоплива применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения.
Смесь жидкого кислорода и жидкого озона — один из самых мощных окислителей ракетного топлива (удельный импульс смеси водород — озон превышает удельный импульс для пары водород-фтор и водород-фторид кислорода).
Медицинский кислород хранится в металлических газовых баллонах высокого давления (для сжатых или сжиженных газов) голубого цвета различной ёмкости от 1,2 до 10,0 литров под давлением до 15 МПа (150 атм) и используется для обогащения дыхательных газовых смесей в наркозной аппаратуре, при нарушении дыхания, для купирования приступа бронхиальной астмы, устранения гипоксии любого генеза, при декомпрессионной болезни, для лечения патологии желудочно-кишечного тракта в виде кислородных коктейлей.
Для индивидуального применения медицинским кислородом из баллонов заполняют специальные прорезиненные ёмкости — кислородные подушки.
Для подачи кислорода или кислородо-воздушной смеси одновременно одному или двум пострадавшим в полевых условиях или в условиях стационара применяются кислородные ингаляторы различных моделей и модификаций. Достоинством кислородного ингалятора является наличие конденсатора-увлажнителя газовой смеси, использующего влагу выдыхаемого воздуха.
Для расчёта оставшегося в баллоне количества кислорода в литрах обычно величину давления в баллоне в атмосферах (по манометруредуктора) умножают на величину ёмкости баллона в литрах.
В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавкиE948[9], как пропеллент и упаковочный газ.
Свойства кислорода и способы его получения | сварка и сварщик
При газовой сварке и резке нагрев металла осуществляется высокотемпературным газовым пламенем, получаемым при сжигании горючего газа или паров жидкости в смеси с технически чистым кислородом.
Кислород является самым распространенным элементом на земле, встречающимся в виде химических соединений с различными веществами: в земле — до 50% по массе, в соединении с водородом в воде — около 86% по массе и в воздухе — до 21% по объему и 23% по массе.
- Кислород
- при нормальных условиях (температура 20°С, давление 0,1 МПа) — это бесцветный, негорючий газ, немного тяжелее воздуха, не имеющий запаха, но активно поддерживающий горение. При нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С масса 1 м3 кислорода равна 1,43 кг, а при температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении — 1,33 кг.
Кислород имеет высокую химическую активность, образуя соединения со всеми химическими элементами, кроме инертных газов (аргона, гелия, ксенона, криптона и неона). Реакции соединения с кислородом протекают с выделением большого количества теплоты, т. е. носят экзотермический характер.
При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с органическими веществами, маслами, жирами, угольной пылью, горючими пластмассами может произойти их самовоспламенение в результате выделения теплоты при быстром сжатии кислорода, трении и ударе твердых частиц о металл, а также электростатического искрового разряда. Поэтому при использовании кислорода необходимо тщательно следить за тем, чтобы он не находился в контакте с легковоспламеняющимися и горючими веществами.
Всю кислородную аппаратуру, кислородопроводы и баллоны необходимо тщательно обезжиривать.Кислород способен образовывать в широких пределах взрывчатые смеси с горючими газами или парами жидких горючих, что также может привести к взрывам при наличии открытого огня или даже искры.
Отмеченные особенности кислорода следует всегда иметь в виду при использовании его в процессах газопламенной обработки.
Атмосферный воздух в основном представляет собой механическую смесь трех газов при следующем их объемном содержании: азота — 78,08%, кислорода — 20,95%, аргона-0,94%, остальное — углекислый газ, водород, закись азота и др. Кислород получают разделением воздуха на кислород и азот методом глубокого охлаждения (сжижения), попутно идет отделение аргона, применение которого при аргонодуговой сварке непрерывно возрастает. Азот применяют как защитный газ при сварке меди.
Кислород можно получать химическим способом или электролизом воды. Химические способы малопроизводительны и неэкономичны. При электролизе воды постоянным током кислород получают как побочный продукт при производстве чистого водорода.
В промышленности кислород получают из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения и ректификации. В установках для получения кислорода и азота из воздуха последний очищают от вредных примесей, сжимают в компрессоре до соответствующего давления холодильного цикла 0,6-20 МПа и охлаждают в теплообменниках до температуры сжижения, разница в температурах сжижения кислорода и азота составляет 13°С, что достаточно для их полного разделения в жидкой фазе.
Жидкий чистый кислород накапливается в воздухоразделительном аппарате, испаряется и собирается в газгольдере, откуда компрессором его накачивают в баллоны под давлением до 20 МПа.
Технический кислород транспортируют также по трубопроводу. Давление кислорода, транспортируемого по трубопроводу, должно быть согласовано между изготовителем и потребителем. К месту сварки кислород доставляется в кислородных баллонах, и в жидком виде — в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией.
Для превращения жидкого кислорода в газ используют газификаторы или насосы с испарителями для жидкого кислорода. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С 1 дм3 жидкого кислорода при испарении дает 860 дм3 газообразного. Поэтому доставлять кислород к месту сварки целесообразно в жидком состоянии, так как при этом в 10 раз уменьшается масса тары, что позволяет экономить металл на изготовление баллонов, уменьшать расходы на транспортировку и хранение баллонов.
Для сварки и резки по ГОСТ 5583-78 технический кислород выпускается трех сортов:
Чистота кислорода имеет большое значение для кислородной резки. Чем меньше содержится в нем газовых примесей, тем выше скорость реза, чище кромки и меньше расход кислорода.
Физические свойства
В мировом океане содержание растворённого O2 больше в холодной воде, а меньше — в тёплой.
При нормальных условиях кислород — это газ без цвета, вкуса и запаха.
1 л его имеет массу 1,429 г. Немного тяжелее воздуха. Слабо растворяется в воде (4,9 мл/100 г при 0 °C, 2,09 мл/100 г при 50 °C) и спирте (2,78 мл/100 г при 25 °C).
Хорошо растворяется в расплавленном серебре (22 объёма O2 в 1 объёме Ag при 961 °C).
Межатомное расстояние — 0,12074 нм. Является парамагнетиком.
При нагревании газообразного кислорода происходит его обратимая диссоциация на атомы: при 2000 °C — 0,03 %, при 2600 °C — 1 %, 4000 °C — 59 %, 6000 °C — 99,5 %.
Жидкий кислород (температура кипения −182,98 °C) — это бледно-голубая жидкость.
Твёрдый кислород (температура плавления −218,35°C) — синие кристаллы.
Известны 6 кристаллических фаз, из которых три существуют при давлении в 1 атм.:
- α-О2 — существует при температуре ниже 23,65 К; ярко-синие кристаллы относятся к моноклинной сингонии, параметры ячейкиa=5,403 Å, b=3,429 Å, c=5,086 Å; β=132,53°[4].
- β-О2 — существует в интервале температур от 23,65 до 43,65 К; бледно-синие кристаллы (при повышении давления цвет переходит в розовый) имеют ромбоэдрическую решётку, параметры ячейки a=4,21 Å, α=46,25°[4].
- γ-О2 — существует при температурах от 43,65 до 54,21 К; бледно-синие кристаллы имеют кубическую симметрию, период решётки a=6,83 Å[4].
Ещё три фазы образуются при высоких давлениях: