Краткие сведения о кислороде, пропан-бутане и ацетилене — ГазРесурс

Краткие сведения о кислороде, пропан-бутане и ацетилене - ГазРесурс Кислород

Водород

Какой газ является самым легким? Ответ очевиден — водород. Это первый элемент периодической таблицы, который в 14,4 раза легче воздуха. Он обозначаете буквой Н, от латинского названия Hydrogenium (рождающий воду). Водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. Он входит в состав большинства звезд и межзвездной материи.

Поэтому изменение барометрического давления повлияет на баланс блюд. На этом принципе основаны так называемые барометры шкалы, к которым легко подключается механизм записи их показаний. Сифон в воздухе. Как следует использовать сифон без опрокидывания судна и без каких-либо традиционных процедур? Контейнер заполняется почти до краев.

Рисунок. Есть ли простая процедура для запуска этого сифона? Проблема заключается в том, чтобы заставить жидкость подниматься через сифонную трубку выше ее уровня в сосуде и достигать локтя устройства. Когда жидкость пройдет локоть, сифон начнет работать.

В нормальных условиях водород абсолютно безвреден и нетоксичен, не обладает запахом вкусом и цветом. В определенных условиях может значительно изменять свойства. Например, смешиваясь с кислородом, этот газ запросто взрывается.

Может растворяться в платине, железе, титане, никеле и в этаноле. От воздействия больших температур он переходит в металлическое состояние. Его молекула двухатомная и обладает большой скоростью, что обеспечивает отличную теплопроводность газа (в 7 раз выше, чем у воздуха).

Возьмите стеклянную трубку такого диаметра, которую вы можете покрыть пальцем. Покрывая его таким образом, мы погрузим его открытый конец в воду. Конечно, вода не может войти в трубку, но если вы пошевелите пальцем, она войдет сразу, и мы поймем, что сначала ее уровень будет выше уровня жидкости в контейнере; то уровни жидкости будут равны.

Давайте объясним, почему сначала уровень жидкости в трубке превышает уровень жидкости в контейнере. По мере того, как жидкость поднимается по трубе, ее скорость не уменьшается в результате силы тяжести, поскольку движущаяся часть всегда опирается на ее нижние слои в трубе.

На нашей планете водород находится в основном в соединениях. По своей важности и задействованности в химических процессах он является вторым после кислорода. Водород содержится в атмосфере, входит в состав воды и органических веществ в клетках живых организмов.

Кислород

Кислород обозначается буквой О (Oxygenium). Он также не обладает запахом, вкусом и цветом в нормальных условиях, и находится в газообразном состоянии. Его молекулу часто называют дикислород, так как она содержит два атома. Существует его аллотропная форма или же модификация — газ озон (О3), состоящий из трех молекул. Он имеет голубой цвет и отличается многими характеристиками.

В таком случае мы не наблюдаем, что происходит, когда мы бросаем мяч вверх. Шар, брошенный вверх, участвует в двух движениях: один восходящий, с постоянной скоростью, а другой спускающийся, равномерно ускоренный. В нашей трубке нет второго движения, так как поднимающаяся вода продолжает толкаться другими частицами жидкости, которые поднимаются. Не нужно сосать эти сифоны, чтобы заставить их работать.

В общем, вода, поступающая в трубку, достигает уровня жидкости в сосуде с начальной скоростью. Трение значительно уменьшает его высоту. С другой стороны, его можно также увеличить за счет уменьшения диаметра верхней части трубки. Кстати, мы видим, как мы можем использовать описанное явление для работы сифона.

Забивая один конец ловушки, другой погружается в жидкость на максимально возможной глубине. Немедленно выньте палец из трубки: вода будет подниматься через него, превосходя уровень жидкости снаружи, она пройдет через самую высокую точку локтя и начнет спускаться другой ветвью; таким образом сифон начнет работать.

Кислород и водород — самые распространенные и самые легкие газы на Земле. В коре нашей планеты больше кислорода, он составляет примерно 47 % её массы. В связанном состоянии в воде его содержится больше 80 %.

Газ является важнейшим элементом жизнедеятельности растений, животных, человека и многих микроорганизмов. В теле человека он способствует осуществлению окислительно-восстановительных реакций, попадая в наши легкие с воздухом.

На практике очень удобно применять описанную процедуру, если сифон имеет подходящую форму. На рисунке имеется сифон такого типа, который работает сам по себе. Объясненные объяснения позволяют нам понять, как это работает. Чтобы поднять второй локоть, соответствующая часть трубки должна иметь несколько меньший диаметр, так что жидкость, проходящая от широкой трубки до узкой, будет подниматься на большую высоту.

Благодаря особым свойствам кислорода, его широко используют в медицинских целях. С его помощью устраняют гипоксию, патологии ЖКТ, приступы бронхиальной астмы. В пищевой промышленности его применяют в качестве упаковочного газа. В сельском хозяйстве кислород используют для обогащения воды, при разведении рыбы.

Краткие сведения о кислороде, пропан-бутане и ацетилене — газресурс

Кислород — это газ без вкуса, запаха и цвета, не горючий, но активно поддерживает горение, немного тяжелее воздуха. При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба) при температуре 0° С масса 1 м куб. кислорода равна 1.43 кг, а при нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С, масса 1 м куб. кислорода равна 1.33 кг, масса 1 м куб воздуха равна 1.29 кг.

Кислород — это газ без вкуса, запаха и цвета, не горючий, но активно поддерживает горение, немного тяжелее воздуха. При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба) при температуре 0° С масса 1 м куб. кислорода равна 1.43 кг, а при нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С, масса 1 м куб. кислорода равна 1.33 кг, масса 1 м куб воздуха равна 1.29 кг.

В промышленности кислород получают из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения и ректификации.

Технический кислород для газопламенных работ получают в специальных установках из атмосферного воздуха в жидком состоянии. Жидкий кислород — это легко подвижная, голубоватая жидкость. Температура кипения (начало испарения) жидкого кислорода минус 183° С.

При нормальных условиях и температуре минус 183° С. легко испаряется, превращаясь в газообразное состояние. При повышении температуры интенсивность испарении увеличивается. Из 1 литра жидкого кислорода, образуется около 860 литров газообразного.

Кислород обладает большой химической активностью. Реакция соединения его с маслами, жирами, угольной пылью, ворсинками ткани и т.д., приводит их к мгновенному окислению, самовоспламенению и взрыву при обычных температурах.

Кислород в смеси с горючими газами и парами горючих жидкостей образует в широких пределах взрывчатые смеси.

«Кислород газообразный технический» согласно ГОСТ 5583- 78 выпускается для сварки и резки трех сортов: 1-й — чистотой не менее 99,7%, 2-й — не менее 99,5%, 3-й — не менее 99,2% по объёму. Чем меньше в кислороде газовых примесей, тем выше скорость реза, чище кромки и меньше расход кислорода. На предприятие поставляется в газообразном состоянии, в стальных кислородных баллонах «голубого» цвета ёмкостью 40 дм. куб. и давлением 150 кгс/см2. Сжатый кислород хранят и транспортируют в баллонах по ГОСТ 949-73.


Пропан — технический, бесцветный газ с резким запахом, состоящий из пропана С3Н8 или из пропана и пропилена С3Н6, суммарное содержание которых должно быть не менее 93%. Получают пропан при переработке нефтепродуктов. Пропанобутановая смесь – это смесь газов главным образом технического пропана и бутана. Эти газы относятся к группе тяжёлых углеводородов. Сырьём для их получения являются природные нефтяные газы, отходящие газы нефтеперерабатывающих заводов. Эти газы в чистом виде или в виде смесей при нормальной температуре и на большом повышении давления могут быть переведены из газообразного состояния в жидкое состояние.Хранится и транспортируется пропанобутановая смесь в жидком состоянии, а используется в газообразном.

Газообразная пропанобутановая смесь — это горючий газ без вкуса, запаха и цвета, тяжелее воздуха в 2 раза, поэтому при утечке газа он не рассеивается в атмосфере, а опускается вниз и заполняет углубления пола или местности.

При содержании газа пропан-бутана в воздухе или кислороде до нижнего предела взрываемости и внесении открытого огня происходит горение газа вокруг источника открытого огня.

При содержании газа пропан-бутана в воздухе или кислороде свыше нижнего предела взрываемости и внесении открытого огня или искры происходит пожар, т.е. интенсивное горение газа.

Газообразная пропанобутановая смесь при атмосферном давлении не обладает токсичным (отравляющим) воздействием на организм человека, так как мало растворяется в крови. Но, попадая в воздух, смешивается с ним, вытесняет и уменьшает содержание кислорода в воздухе. Человек, находящийся, а такой атмосфере испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях газа в воздухе может погибнуть от удушья.

Предельно допустимая концентрация пропан-бутана в воздухе рабочей зоны должна быть не более 300 мг/м3(в пересчёте на углерод).При попадании жидкого пропан-бутана на кожные покровы тела, нормальная температура которого 36,6 град. С, происходит быстрое его испарение и интенсивный отбор тепла с поверхности тела, затем наступает обморожение.

По ГОСТ 20448-80 промышленность выпускает пропанобутановую смесь 3 марок:

  • пропан технический, с содержанием пропана более 93%, бутана — менее 3 процентов;
  • бутан технический, с содержанием бутана менее 93%, пропана не более 4 процентов;
  • пропанобутановая смесь, 2-х типов: зимняя и летняя.

На предприятия для газопламенной обработки металлов поставляется пропанобутановая смесь в стальных баллонах зимняя и летняя.

Зимняя пропанобутановая смесь содержит 15% пропана, 25% бутана и прочих компонентов.

Летняя пропанобутановая смесь содержит 60% бутана, 40% пропана и прочих компонентов.

Для сжигания I куб. м газообразной пропано-бутановой смеси требуется 25-27 куб. м воздуха или 3,58 — 3,63 кг кислорода.

Температура воспламенения с воздухом:

  • пропана — 510 град. С;
  • бутана — 540 град. С

Температура воспламенения пропанобутановой смеси:

  • с воздухом 490-510 град. С;
  • с кислородом — 465-480 град. С.

Температура пламени пропанобутановой смеси с кислородом зависит от её состава и равна 2200-2680 град. С. При окислительном пламени (избыток кислорода) температура повышается.

Теплотворная способность пропанобутановой смеси равна 93000 Дж/м куб. (22000 ккал/м куб.).

Скорость горения пропанобутановой смеси:

  • при обычном горении 0,8 – 1,5 м/сек.;
  • при дистанционном (со взрывом) 1,5 — 3,5 км/сек.

Пределы взрывоопасности пропан-бутана при нормальном давлении составляют:

  • нижний – 1,5%;
  • верхний – 9,5%.нижний – 2%;
  • верхний – 46%.

Пропанобутановые смеси в жидком виде разрушают резину, поэтому необходимо тщательно следить за резиновыми изделиями, применяемыми в газопламенной аппаратуре, и в случае необходимости производить их своевременную замену.

Наибольшая опасность разрушения резины существует зимой, вследствие большей вероятности попадания жидкой фазы пропанобутановой смеси в рукава.


Ацетилен — это горючий газ, без цвета, вкуса, с резким специфическим чесночным запахом, он легче воздуха. Его плотность по отношению к воздуху 0,9.

При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба) и температуре плюс 20 град. С 1 м куб. имеет массу 1,09 кг, воздух 1,20 кг.

При нормальном атмосферном давлении и температуре от — 82,4 градуса до — 84 градусов С ацетилен переходит из газообразного в жидкое состояние, а при температуре минус 85 град. С затвердевает.

Ацетилен — единственный широко применяемый в промышленности газ, горение и взрыв которого возможны в отсутствии кислорода или других окислителей.

При газопламенной обработке металлов ацетилен используют либо в газообразном состоянии, получая его в передвижных или стационарных ацетиленовых генераторах, либо растворённым в ацетиленовых баллонах. Растворенный ацетилен по ГОСТ 5457-75 представляет собой раствор газообразного ацетилена в ацетоне, распределённый в пористом наполнителе под давлением до 1,9 МПА (19 кгс/см2). В качестве пористых наполнителей используются насыпные – берёзовый активированный уголь (БАЦ) и литые пористые массы.

Основным сырьём для получения ацетилена является карбид кальция. Это твёрдое вещество тёмно-серого или коричневатого цвета. Ацетилен получается в результате разложения (гидролиза) кусков, карбида кальция водой. Выход ацетилена на 1 кг карбида кальция составляет 250 дм куб. Для разложения 1 кг карбида кальция требуется от 5 до 20 дм куб. воды. Карбид кальция транспортируется в герметически закрытых барабанах. Масса карбида в одном барабане от 50 до 130 кг.

При нормальном атмосферном давлении ацетилен с воздухом и кислородом образуют взрывоопасные смеси. Пределы взрывоопасности ацетилена с воздухом:

  • нижний – 2,2%;
  • верхний – 81%.

Пределы взрывоопасности ацетилена с кислородом:

  • нижний – 2,3%;
  • верхний – 93%.

Наиболее взрывоопасные концентрации ацетилена с воздухом и кислородом составляют:

  • нижний – 7%;
  • верхний – 13%.

Получение

В пром. мас­шта­бах К. про­из­во­дят пу­тём сжи­же­ния и фрак­ци­он­ной пе­ре­гон­ки воз­ду­ха (см. в ст. Воз­ду­ха раз­де­ле­ние), а так­же элек­тро­ли­зом во­ды. В ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях К. по­лу­ча­ют раз­ло­же­ни­ем при на­гре­ва­нии пе­рок­си­да во­до­ро­да (2Н2О2=2О О2), ок­си­дов ме­тал­лов (напр., ок­си­да рту­ти: 2HgO=2Hg O2), со­лей ки­сло­род­со­дер­жа­щих ки­слот-окис­ли­те­лей (напр., хло­ра­та ка­лия: 2KClO3=2KCl 3O2, пер­ман­га­на­та ка­лия: 2KMnO4=K2MnO4 MnO2 O2), элек­тро­ли­зом вод­но­го рас­тво­ра NaOH. Га­зо­об­раз­ный К. хра­нят и транс­пор­ти­ру­ют в сталь­ных бал­ло­нах, ок­ра­шен­ных в го­лу­бой цвет, при дав­ле­нии 15 и 42 МПа, жид­кий К. – в ме­тал­лич. со­су­дах Дьюа­ра или в спец. цис­тер­нах-тан­ках.

Применение

Широкое промышленное применение кислорода началось в середине XX века, после изобретения турбодетандеров — устройств для сжижения и разделения жидкого воздуха.

Конвертерный способ производства стали или переработки штейнов связан с применением кислорода. Во многих металлургических агрегатах для более эффективного сжигания топлива вместо воздуха в горелках используют кислородно-воздушную смесь.

Кислород в баллонах голубого цвета широко используется для газопламенной резки и сварки металлов.

В качестве окислителя для ракетного топлива 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 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. 

В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E948, как пропеллент и упаковочный газ.

В химической промышленности кислород используют как реактив-окислитель в многочисленных синтезах, например, — окисления углеводородов в кислородсодержащие соединения (спирты, альдегиды, кислоты), аммиака в оксиды азота в производстве азотной кислоты. Вследствие высоких температур, развивающихся при окислении, последние часто проводят в режиме горения.

В тепличном хозяйстве, для изготовления кислородных коктейлей, для прибавки в весе у животных, для обогащения кислородом водной среды в рыбоводстве.

Большинство живых существ (аэробы) дышат кислородом. Широко используется кислород в медицине. При сердечно-сосудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене и других серьёзных заболеваниях.

Кислород – О2 –Окисляет вещества:Железо, серу, углерод –Вот такой он Кислород!О кислороде знают все,Даже дети,Потому что дышат имВсе на свете.

Аляпкина А.

*****

Номер 8 элемента,Период которого второй.Необходим для аэроба,И для живности любой.

Молекула сим веществеДвухатомна сама.Но есть молекула одна:Озон, 3 атома в молекуле.

Мы вдыхаем кислород,А выдыхаем оксид углерода.Даже растения в полной тьмеПоглощают кислород.

Он везде, даже в земле.Даже в воде, даже в тебе.Он в спиртах, он в альдегиде,Он находится в любом оксиде.

Но если вдохнутьКислород чистейший,То тогда скажи «прощай»,Твои легкие сгорят.

Более рассказыватьЯ о нем не стану.Пропаганда, жизнь и школаСкажут больше Вам.*****

Это знают все на свете:Кислород нужен планете.Это знают даже дети:Без него не жить на свете.И животные, и люди –Все вдыхают кислород.Без него и у растенийФотосинтез не идет.И в больнице дядя доктор,Чтоб микробы одолеть,Кислород дает больному,Чтоб болезнь преодолеть.А электрогазосварщик,Чтобы трубы заварить,Кислород дает в горелку,Чтобы дырку победить.Тайны есть у кислорода,Чтобы их узнать, дружок,Ты бери скорей учебник,И в припрыжку на урок!

Березина М.

*****

От нужды, порой от скуки, были созданы науки.Век за веком пролетали — люди многое познали,Тем не менее, народ знать не знал про кислород.Да и как о том узнать, что не можешь в руки взять?!Газ без запаха, без вкуса, не заметен на просвет,На весах его не взвесить, и нужды в нем вроде нет.Были, правда, рассужденья — для дыханья нужен он,При горении, в металлах «обнаружен» ФЛОГИСТОН…Англичанин ДЖОЗЕФ ПРИСТЛИ свойства газов изучал.Взявши линзу, жаром солнца все что видел, нагревал.Над окалиною ртути ставил опыт в этот разПолучилась капля ртути, и еще какой-то газ.В нем свеча горела ярче, дольше мышь могла дышать,При нагреве в этом газе ртуть окислилась опять.Воздух, взятый для сравненья, меньше пользы принесетТак, попутно, в атмосфере обнаружили азот!Шведский химик КАРЛ ШЕЕЛЕ раньше кислород открылНо об опытах в журнале чуть позднее сообщил.Но и Пристли и Шееле оплошали в этот раз,Не сумев ни дать оценку, ни пристроить к делу газ.АНТУАН ЛАВУАЗЬЕ эти опыты проверил,Все старательно измерил и научно доказал:ФЛОГИСТОНА нет в природе, а все дело в кислороде!И дыханье, и горенье — это просто ОКИСЛЕНЬЕ!Производство кислорода возрастает каждый год.К металлургам, в газорезку, в медицину газ идет,К водолазам, космонавтам, в производство кислоты,Окислителем в ракете, словом, всюду встретишь ты.Как сильнейший окислитель часто может навредитьРядом с ним самоубийца не решится закурить!При искре, нагреве малом с ним органика горит,Кислород с обычным углем заменяет динамит.По запасам в целом Мире нет богаче никого —Газ, оксиды, руды, соли — всюду мы найдем его.Можно только удивляться, как смогла Природа — МатьИз космических просторов кислорода столько взять.В общей массе, половина оболочки кислород,А в ГАЛАКТИКЕ процента никогда не наберет.Можно нагревать селитру, марганцовку прокалить,Сунув в банку электроды воду током разложить,При реакциях обменных удается отделить,Но гораздо проще воздух охладить и разделить.Так тогда и поступали.

Сдавят воздух в сотни раз,И холодною водою охладят горячий газ.Поднимая поршень, сильно СЖАТЫЙ ВОЗДУХ охладятИ, по физики законам, в ЖИДКИЙ ВОЗДУХ превратят.Оставалось по составу жидкий воздух разделить —Кислород, кипящий позже, от азота отделить.Внешне метод прост, НО сложным получался агрегат,Здесь на литр кислорода тратим много киловатт!Академик ПЕТР КАПИЦА этот способ изменил —Сжатым воздухом ТУРБИНУ у ДЕТАНДЕРА крутил!Расширяясь, сжатый воздух ей напор свой отдавал,Охлаждался и по трубам в виде жидкости стекал.Для турбины можно воздух сжать в десятки раз слабей,Меньше станет установка и мороки меньше с ней.КПД гораздо выше, ниже уровень затрат,Золотой звездой Капицу за работу наградят.Это «море» кислорода в дело сразу же идетТратя меньше денег, газа больше стали, льет завод.Сварка стали, резка стали, лучше обжиг руд идет…С пользой в деле применяют и полученный азот.Кислород в разрядах тока превращается в ОЗОНТак за свой особый запах получил названье он.В малых дозах и приятен, и полезен нам озон,Доза больше — все живое беспощадно травит он.Это свойство эффективно удается применитьОЗОНИРУЯ квартиру можно вирусы убить.На работе, дома ставят неприметнейший прибор,Дым табачный, вирус вредный исчезают с этих пор.Если врезать озонатор в городской водопроводХЛОР становится излишним — всех врагов озон убьет.Слой озона в стратосфере поглощает вредный свет,А разрушим слои озона то и жизнь сойдет на нет!Кислород — восьмой по счету, если вес за меру брать,Если ж мера место в жизни — номер надо б поменять!

Прасолов Ю.

*****

Без молекул кислородаНе возникла бы природа!Всех веществ круговоротОбусловил кислород:Синтез и распад едины,Окисленье — их причина!

*****

Гордый важный КислородГоворит: «Живой народ –Птицы, ящерки и звери –Дышат мною, кислородом.Открывайте окна, двери,Дайте воздуху свободу!И растениям зелёным,Кактусам, цветам и клёнамТоже очень нужен яДля дыхания, друзья!А ещё не загорятсяБез меня костёр и газ!Всем теперь понятно, братцы,Как стараюсь я для вас?»

*****

В чем горят дрова и газ,Фосфор, водород, алмаз?Дышит чем любой из насКаждый миг и каждый час?Без чего мертва природа?Правильно, без…(Кислорода)

*****

Множество людейПо свету ходит,Но только с меня,Взгляд никто не сводит.Я невидим никому,Только богу одному.Без меня и жизни нетИ мне жутко много лет.

Кислород! О Кислород!При вдохе в лёгкие идёт.Пролетая через нос,Он здоровье нам донёс.Вроде бы обычный газ,Но убеждаюсь каждый раз,Самый важный он для нас!Нас пробудив, нам сил придаст!

Отблагодарить,Увы не можем.Поваленных лесов,Лишь числа множим.Если вырубим лесаИ повалим все деревья,Кислород диван не даст,Убьёт нас — Углекислый газ!!!

Кислород! О Кислород!При вдохе в лёгкие идёт.Пролетая через нос,Он здоровье нам донёс.Вроде бы обычный газ,Но убеждаюсь каждый раз,Самый важный он для нас!Нас пробудив, нам сил придаст!

Кусов А.

Артем Пивоваров — Кислород текст песни

Так скованны мы в чувствах, Так тяжело проснуться нам. Засыпаю, засыпаю, засыпаю… Ты кусаешь свои губы, Ты любишь, когда грубый я. Закипаю, закипаю, закипаю…

Кругом голова, задыхаюсь я, Не хватает мне. Кругом голова, задыхаюсь я, Не хватает мне тебя, тебя!

Ты меня найди, я здесь один, И ты мой кислород, я твой кислород. Тысячи причин, я ведь здесь один, И ты мой кислород, я твой кислород.

Как? Как ты так танцуешь? Ты движениями рисуешь. Я залипаю, залипаю, залипаю… Кусаешь мои губы, Ты любишь, когда плавно я. Закипаю, закипаю, закипаю…

Кругом голова, задыхаюсь я, Не хватает мне. Кругом голова, задыхаюсь я, Не хватает мне тебя, тебя!

Ты меня найди, я здесь один, И ты мой кислород, я твой кислород. Тысячи причин, я ведь здесь один, И ты мой кислород, я твой кислород.

Найди, найди, меня найди. Ты мой кислород и всё наоборот. Найди, найди, меня найди. Ты мой кислород, весь Мир наоборот.

Ты меня найди, ты меня найди, Ты меня найди, ты меня найди.

Ты меня найди, я здесь один, И ты мой кислород, я твой кислород. Тысячи причин, я ведь здесь один, И ты мой кислород, я твой кислород.

Найди, найди, меня найди. Ты мой кислород и всё наоборот. Найди, найди, меня найди. Ты мой кислород, весь Мир наоборот.

Применение кислорода в сварке

Сам по себе O2 является негорючим газом, но из-за свойства активно поддерживать горение и увеличения интенсивности (интенсификации) горения газов и жидкого топлива его используют в ракетных энергетических установках и во всех процессах газопламенной обработки.

В таких процессах газопламенной обработки, как газовая сварка, поверхностная закалка высокая температура пламени достигается путем сжигания горючих газов в O2, а при газовой резке благодаря ему происходит окисление и сгорание разрезаемого металла.

При полуавтоматической сварке (MIG/MAG) кислород O2 используют как компонент защитных газовых смесей с аргоном (Ar) или углекислым газом (CO2).

Кислород добавляют в аргон при полуавтоматической сварке легированных сталей для обеспечения устойчивости горения дуги и струйного переноса расплавленного металла в сварочную ванну. Дело в том, что как поверхностно активный элемент он уменьшает поверхностное натяжение жидкого металла, способствуя образованию на конце электрода более мелких капель.

При сварке низколегированных и низкоуглеродистых сталей полуавтоматом O2 добавляют в углекислый газ для обеспечения глубокого проплавления и хорошего формирования сварного шва, а также для уменьшения разбрызгивания.

Чаще всего кислород используют в газообразном виде, а в виде жидкости используют только при его хранении и транспортировке от завода-изготовителя до потребителей.

Распространённость в природе.

К. – са­мый рас­про­стра­нён­ный хи­мич. эле­мент на Зем­ле: со­дер­жа­ние хи­ми­че­ски свя­зан­но­го К. в гид­ро­сфе­ре со­став­ля­ет 85,82% (гл. обр. в ви­де во­ды), в зем­ной ко­ре – 49% по мас­се. Из­вест­но бо­лее 1400 ми­не­ра­лов, в со­став ко­то­рых вхо­дит К. Сре­ди них пре­об­ла­да­ют ми­не­ра­лы, об­ра­зо­ван­ные со­ля­ми ки­сло­род­со­дер­жа­щих ки­слот (важ­ней­шие клас­сы – кар­бо­на­ты при­род­ные, си­ли­ка­ты при­род­ные, суль­фа­ты при­род­ные, фос­фа­ты при­род­ные), и гор­ные по­ро­ды на их ос­но­ве (напр., из­вест­няк, мра­мор), а так­же разл. ок­си­ды при­род­ные, гид­ро­кси­ды при­род­ные и гор­ные по­ро­ды (напр., ба­зальт). Мо­ле­ку­ляр­ный К. со­став­ля­ет 20,95% по объ­ё­му (23,10% по мас­се) зем­ной ат­мо­сфе­ры. К. ат­мо­сфе­ры име­ет био­ло­гич. про­ис­хо­ж­де­ние и об­ра­зу­ет­ся в зе­лё­ных рас­те­ни­ях, со­дер­жа­щих хло­ро­филл, из во­ды и ди­ок­си­да уг­ле­ро­да при фо­то­син­те­зе. Ко­ли­че­ст­во К., вы­де­ляе­мое рас­те­ния­ми, ком­пен­си­ру­ет ко­ли­че­ст­во К., рас­хо­дуе­мое в про­цес­сах гние­ния, го­ре­ния, ды­ха­ния. К. – био­ген­ный эле­мент – вхо­дит в со­став важ­ней­ших клас­сов при­род­ных ор­га­нич. со­еди­не­ний (бел­ков, жи­ров, нук­леи­но­вых ки­слот, уг­ле­во­дов и др.) и в со­став не­ор­га­нич. со­еди­не­ний ске­ле­та.

Самые легкие газы

Название «газ» было придумано ещё в XVII веке из-за созвучия со словом «хаос». Частицы вещества и вправду, хаотичны. Они движутся в произвольном порядке, меняя траекторию каждый раз, когда сталкиваются друг с другом. Они стараются заполнить все доступное пространство.

Канат клапана. Один конец веревки, который позволял манипулировать клапаном воздушного шара Пикарда, должен был войти в гондолу. Как закрепить отверстие, через которое вошла веревка, чтобы воздух не покидал кабину в разреженной среде? Чтобы ввести веревку, позволяющую управлять клапаном из воздухонепроницаемого контейнера стратосферы, профессор Пиккар изобрел очень простое устройство, которое позднее использовалось на таких воздушных шарах, построенных в России.

Внутри гондолы он поставил сифонную трубку, длинная ветка которой общалась с космическим пространством. Внутри трубы проходил канат клапана, смещение которого не меняло разницы в уровнях жидкости. Можно было вытащить веревку, не опасаясь выхода воздуха из лодки, поскольку ртуть закрыла трубопровод, по которому двигалась веревка.

Молекулы газа слабо связаны между собой, в отличие от молекул жидких и твердых веществ. Большинство его видов невозможно ощутить при помощи органов чувств. Но газы обладают другими характеристиками, например, температурой, давлением, плотностью.

Их плотность увеличивается по мере возрастания давления, а при увеличении температуры они расширяются. Самым легким газом является водородом, тяжелым — гексафторид урана. Газы всегда смешиваются. Если действуют силы тяготения, то смесь становится неоднородной. Легкие поднимаются вверх, тяжелые, наоборот опускаются вниз.

Будет ли изменен баланс при изменении барометрического давления? Посмотрев на подвесную барометрическую трубку шкалы, казалось бы, изменение уровня содержания ртути, которое она содержит, не должно влиять на баланс пластин, поскольку колонка жидкости поддерживается на ртути, содержащейся в ведре, и не влияет на в любом случае в момент приостановки.

Это верно; однако любое изменение барометрического давления повлияет на баланс артефакта. Рисунок Будет ли колебание баланса изменяться при атмосферном давлении? Атмосфера надавливает на трубу сверху, без последней сопротивляется сопротивлению, так как над ртутью возникает вакуум.

Поэтому грузы, размещенные на другой пластине, уравновешивают стеклянную трубку барометра и давление, создаваемое атмосферой на нем; так как атмосферное давление на участок трубы точно равно весу столбца ртути, содержащегося в нем, это приводит к тому, что весы уравновешивают весь ртутный барометр.

Самые легкие газы — это:

  • водород;
  • азот;
  • кислород;
  • метан;

Первые три относятся к нулевой группе таблицы Менделеева, о них и поговорим ниже.

Свойства

Строе­ние внеш­ней элек­трон­ной обо­лоч­ки ато­ма К. 2s22p4; в со­еди­не­ни­ях про­яв­ля­ет сте­пе­ни окис­ле­ния –2, –1, ред­ко 1, 2; элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 3,44 (наи­бо­лее элек­тро­от­ри­ца­тель­ный эле­мент по­сле фто­ра); атом­ный ра­ди­ус 60 пм; ра­ди­ус ио­на О2– 121 пм (ко­ор­ди­нац. чис­ло 2). В га­зо­об­раз­ном, жид­ком и твёр­дом состояни­ях К. су­ще­ст­ву­ет в ви­де двух­атом­ных мо­ле­кул О2. Мо­ле­ку­лы О2 па­ра­маг­нит­ны. Су­ще­ст­ву­ет так­же ал­ло­троп­ная мо­ди­фи­ка­ция К. – озон, со­стоя­щая из трёх­атом­ных мо­ле­кул О3.

В осн. со­стоя­нии атом К. име­ет чёт­ное чис­ло ва­лент­ных элек­тро­нов, два из ко­то­рых не спа­ре­ны. По­это­му К., не имею­щий низ­кой по энер­гии ва­кант­ной d-ор­би­та­ли, в боль­шин­ст­ве хи­мич. со­еди­не­ний двух­ва­лен­тен. В за­ви­си­мо­сти от ха­рак­те­ра хи­мич. свя­зи и ти­па кри­стал­лич. струк­ту­ры со­еди­не­ния ко­ор­ди­нац. чис­ло К. мо­жет быть раз­ным: 0 (ато­мар­ный К.), 1 (напр., О2, СО2), 2 (напр., Н2О, Н2О2), 3 (напр., Н3О ), 4 (напр., ок­со­аце­та­ты Ве и Zn), 6 (напр., MgO, CdO), 8 (напр., Na2O, Cs2O). За счёт не­боль­шо­го ра­диу­са ато­ма К. спо­со­бен об­ра­зо­вы­вать проч­ные π-свя­зи с др. ато­ма­ми, напр. с ато­ма­ми К. (О2, О3), уг­ле­ро­да, азо­та, се­ры, фос­фо­ра. По­это­му для К. од­на двой­ная связь (494 кДж/моль) энер­ге­ти­че­ски бо­лее вы­год­на, чем две про­стые (146 кДж/моль).

Па­ра­маг­не­тизм мо­ле­кул О2 объ­яс­ня­ет­ся на­ли­чи­ем двух не­спа­рен­ных элек­тро­нов с па­рал­лель­ны­ми спи­на­ми на два­ж­ды вы­ро­ж­ден­ных раз­рых­ляю­щих π*-ор­би­та­лях. По­сколь­ку на свя­зы­ваю­щих ор­би­та­лях мо­ле­ку­лы на­хо­дит­ся на че­ты­ре элек­тро­на боль­ше, чем на раз­рых­ляю­щих, по­ря­док свя­зи в О2 ра­вен 2, т. е. связь ме­ж­ду ато­ма­ми К. двой­ная. Ес­ли при фо­то­хи­мич. или хи­мич. воз­дей­ст­вии на од­ной π*-ор­би­та­ли ока­зы­ва­ют­ся два элек­тро­на с про­ти­во­по­лож­ны­ми спи­на­ми, воз­ни­ка­ет пер­вое воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, по энер­гии рас­по­ло­жен­ное на 92 кДж/моль вы­ше ос­нов­но­го. Ес­ли при воз­бу­ж­де­нии ато­ма К. два элек­тро­на за­ни­ма­ют две раз­ные π*-ор­би­та­ли и име­ют про­ти­во­по­лож­ные спи­ны, воз­ни­ка­ет вто­рое воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, энер­гия ко­то­ро­го на 155 кДж/моль боль­ше, чем ос­нов­но­го. Воз­бу­ж­де­ние со­про­во­ж­да­ет­ся уве­ли­че­ни­ем меж­атом­ных рас­стоя­ний О–О: от 120,74 пм в осн. со­стоя­нии до 121,55 пм для пер­во­го и до 122,77 пм для вто­ро­го воз­бу­ж­дён­но­го со­стоя­ния, что, в свою оче­редь, при­во­дит к ос­лаб­ле­нию свя­зи О–О и к уси­ле­нию хи­мич. ак­тив­но­сти К. Оба воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ния мо­ле­ку­лы О2 иг­ра­ют важ­ную роль в ре­ак­ци­ях окис­ле­ния в га­зо­вой фа­зе.

К. – газ без цве­та, за­па­ха и вку­са; tпл –218,3 °C, tкип –182,9 °C, плот­ность га­зо­об­раз­но­го К. 1428,97 кг/дм3 (при 0 °C и нор­маль­ном дав­ле­нии). Жид­кий К. – блед­но-го­лу­бая жид­кость, твёр­дый К. – си­нее кри­стал­лич. ве­ще­ст­во. При 0 °C те­п­ло­про­вод­ность 24,65·103 Вт/(м·К), мо­ляр­ная те­п­ло­ём­кость при по­сто­ян­ном дав­ле­нии 29,27 Дж/(моль·К), ди­элек­трич. про­ни­цае­мость га­зо­об­раз­но­го К. 1,000547, жид­ко­го 1,491. К. пло­хо рас­тво­рим в во­де (3,1% К. по объ­ё­му при 20 °C), хо­ро­шо рас­тво­рим в не­ко­то­рых фто­рор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях, напр. пер­фтор­де­ка­ли­не (4500% К. по объ­ё­му при 0 °C). Зна­чит. ко­ли­че­ст­во К. рас­тво­ря­ют бла­го­род­ные ме­тал­лы: се­реб­ро, зо­ло­то и пла­ти­на. Рас­тво­ри­мость га­за в рас­плав­лен­ном се­реб­ре (2200% по объ­ё­му при 962 °C) рез­ко по­ни­жа­ет­ся с умень­ше­ни­ем темп-ры, по­это­му при ох­ла­ж­де­нии на воз­ду­хе рас­плав се­реб­ра «за­ки­па­ет» и раз­брыз­ги­ва­ет­ся вслед­ст­вие ин­тен­сив­но­го вы­де­ле­ния рас­тво­рён­но­го ки­сло­ро­да.

К. об­ла­да­ет вы­со­кой ре­ак­ци­он­ной спо­соб­но­стью, силь­ный окис­ли­тель: взаи­мо­дей­ст­ву­ет с боль­шин­ст­вом про­стых ве­ществ при нор­маль­ных ус­ло­ви­ях, в осн. с об­ра­зо­ва­ни­ем со­от­вет­ст­вую­щих ок­си­дов (мн. ре­ак­ции, про­те­каю­щие мед­лен­но при ком­нат­ной и бо­лее низ­ких темп-рах, при на­гре­ва­нии со­про­во­ж­да­ют­ся взры­вом и вы­де­ле­ни­ем боль­шо­го ко­ли­че­ст­ва те­п­ло­ты). К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет при нор­маль­ных ус­ло­ви­ях с во­до­ро­дом (об­ра­зу­ет­ся во­да Н2О; сме­си К. с во­до­ро­дом взры­во­опас­ны – см. Гре­му­чий газ), при на­гре­ва­нии – с се­рой (се­ры ди­ок­сид SO2 и се­ры три­ок­сид SO3), уг­ле­ро­дом (уг­ле­ро­да ок­сид СО, уг­ле­ро­да ди­ок­сид СО2), фос­фо­ром (фос­фо­ра ок­си­ды), мн. ме­тал­ла­ми (ок­си­ды ме­тал­лов), осо­бен­но лег­ко со ще­лоч­ны­ми и щё­лоч­но­зе­мель­ны­ми (в осн. пе­рок­си­ды и над­пе­рок­си­ды ме­тал­лов, напр. пе­рок­сид ба­рия BaO2, над­пе­рок­сид ка­лия KO2). С азо­том К. взаи­мо­дей­ст­ву­ет при темп-ре вы­ше 1200 °C или при воз­дей­ст­вии элек­трич. раз­ря­да (об­ра­зу­ет­ся мо­но­ок­сид азо­та NO). Со­еди­не­ния К. с ксе­но­ном, крип­то­ном, га­ло­ге­на­ми, зо­ло­том и пла­ти­ной по­лу­ча­ют кос­вен­ным пу­тём. К. не об­ра­зу­ет хи­мич. со­еди­не­ний с ге­ли­ем, не­оном и ар­го­ном. Жид­кий К. так­же яв­ля­ет­ся силь­ным окис­ли­те­лем: про­пи­тан­ная им ва­та при под­жи­га­нии мгно­вен­но сго­ра­ет, не­ко­то­рые ле­ту­чие ор­га­нич. ве­ще­ст­ва спо­соб­ны са­мо­вос­пла­ме­нять­ся, ко­гда на­хо­дят­ся на рас­стоя­нии не­сколь­ких мет­ров от от­кры­то­го со­су­да с жид­ким ки­сло­ро­дом.

К. об­ра­зу­ет три ион­ные фор­мы, ка­ж­дая из ко­то­рых оп­ре­де­ля­ет свой­ст­ва отд. клас­са хи­мич. со­еди­не­ний: $ce{O2^-}$су­пер­ок­си­дов (фор­маль­ная сте­пень окис­ле­ния ато­ма К. –0,5),  $ce{O2^2^-}$пе­рок­сид­ных со­еди­не­ний (сте­пень окис­ле­ния ато­ма К. –1, напр. во­до­ро­да пе­рок­сид Н2О2), О2– – ок­си­дов (сте­пень окис­ле­ния ато­ма К. –2). По­ло­жи­тель­ные сте­пе­ни окис­ле­ния 1 и 2 К. про­яв­ля­ет во фто­ри­дах O2F2 и ОF2 со­от­вет­ст­вен­но. Фто­ри­ды К. не­ус­той­чи­вы, яв­ля­ют­ся силь­ны­ми окис­ли­те­ля­ми и фто­ри­рую­щи­ми реа­ген­та­ми.

Мо­ле­ку­ляр­ный К. яв­ля­ет­ся сла­бым ли­ган­дом и при­сое­ди­ня­ет­ся к не­ко­то­рым ком­плек­сам Fe, Co, Mn, Cu. Сре­ди та­ких ком­плек­сов наи­бо­лее ва­жен же­ле­зо­пор­фи­рин, вхо­дя­щий в со­став ге­мо­гло­би­на – бел­ка, ко­то­рый осу­ще­ст­в­ля­ет пе­ре­нос К. в ор­га­низ­ме те­п­ло­кров­ных.

Свойства токсичного вещества

В природе и свойствах угарного газа нет ничего необычного. По сути, это продукт частичного окисления угля или угольсодержащих видов топлива. Формула угарного газа проста и незамысловата – СО, в химических терминах — монооксид углерода. Один атом углерода соединен с атомом кислорода.

Угли, родственные им виды топлива, торф, дрова при нагреве в топке газифицируются в угарный газ, и только потом дожигаются притоком воздуха. Если угар просочился из камеры горения в помещение, то он будет оставаться в стабильном состоянии до момента, когда вентиляцией угарный поток будет вынесен из комнаты или накапливаться, заполняя все пространство, от пола до потолка.

Что необходимо знать об угарном газе:

  • В стандартных условиях плотность угарного газа – 1,25 кг/м3, что очень близко к удельному весу воздуха 1,25 кг/м3. Горячий и даже теплый монооксид легко поднимается под потолок, по мере остывания оседает и перемешивается с воздухом;
  • Угарный газ не имеет вкуса, цвета и запаха, даже в условиях высокой концентрации;
  • Для начала образования угарного газа достаточно нагреть металл, контактирующий с углеродом, до температуры в 400-500оС;
  • Газ способен гореть в воздухе с выделением большого количества тепла, примерно 111 кДж/моль.

Опасно не только вдыхание угарного газа, газовоздушная смесь способна взрываться при достижении объемной концентрации от 12,5% до 74%. В этом смысле газовая смесь похожа на бытовой метан, но гораздо опаснее сетевого газа.

Метан легче воздуха и менее токсичен при вдыхании, кроме того, благодаря добавке в газовый поток специальной присадки – меркаптана, его наличие в помещении легко уловить по запаху. При небольшой загазованности кухни можно без последствий для здоровья войти в помещение и проветрить его.

С угарным газом все сложнее. Близкое родство СО и воздуха препятствует эффективному удалению токсичного газового облака. По мере охлаждения облако газа будет постепенно оседать в области пола. Если сработал датчик угарного газа, или обнаружилась утечка продуктов горения из печи или котла на твердом топливе, необходимо немедленно принимать меры к проветриванию, иначе первыми пострадают дети и домашние питомцы.

Подобное свойство угарного облака ранее широко использовалось для борьбы с грызунами и тараканами, но эффективность газовой атаки значительно ниже современных средств, а риск заработать отравление несоизмеримо выше.

К сведению! Газовое облако СО, при отсутствии вентиляции, способно сохранять свои свойства без изменений длительное время.


При наличии подозрения в накоплении угарного газа в подвальных помещения, подсобках, котельных, погребах первым делом необходимо обеспечить максимальное проветривание с кратностью газообмена 3-4 единицы в течение часа.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий