Какво е течен кислород: обща информация

Кислородът е най-често срещаният елемент на планетата. Той присъства във водата, земната кора, въздуха и в организмите на живите същества, активно участва в много метаболитни процеси. В природата тя обикновено съществува като газ, а в промишлеността често се използва като течност. Как се държи течният кислород? Какви свойства има и къде се използва?

Кислород

Кислородът е един от най-важните елементи на планетата. Участва в процеса на дишане, в метаболизма на живите организми, както и в циркулацията на вещества в биосферата. Освен това, той допринася за разпадането и разлагането на органични остатъци.

При нормални условия това е безцветен газ, който няма вкус или мирис. Тя е по-тежка от въздуха и трудно се разтваря във вода. В химически смисъл тя е много активна и може да образува съединения с почти всички елементи.

В свободното състояние под формата на О2 молекули, състоящи се от два атома кислород, той е в атмосферата. Поради тази структура, елементът се нарича още "кислород", но може да съществува и в други вариации. При определени условия неговите атоми могат да образуват "три-кислород" с молекула ОЗ _, която е син озонов газ със специфичен мирис.

В атмосферата съдържанието на кислород е около 21% от теглото, в земната кора, неговият дял е много по-висок и е около 47% от теглото. Елементът е част от повече от една и половина хиляди различни скали и минерали, повечето от които са силикати. Там той присъства под формата на съединения. Във вода съдържанието му достига 85% и това не е изненадващо, защото кислородните атоми образуват вода заедно с елемента водород.

Течен кислород

Подобно на други вещества, кислородът може да бъде в различни състояния на агрегация. За да превърнете газ в твърдо или течно вещество, той трябва да се охлади силно. При налягане от 51 атмосфери, той вече става течен при -119 ° С. При нормално налягане трансформацията се извършва само при -183 ° С. Охлаждайки се до температура от -220 ° С, той се втвърдява, образувайки светлосини кристали като сняг.

В течно състояние кислородът е оцветен в синьо и подобрява някои свойства на газообразното вещество. Така, той се държи по-агресивно в химичните реакции, а също така се превръща в силен парамагнит и може да бъде привлечен от магнит.

Кипи само при -183 ° C и се топи при + 219 ° C. Поради своята устойчивост на такива ниски температури, течният кислород има криогенни свойства и може да се използва като хладилен агент. При нормални условия, той се изпарява бързо, превръщайки се в газ. В същото време тя интензивно абсорбира топлината и охлажда околния въздух, затова до него се появява ореол от мъгла. По време на изпаряването обемът на кислорода се увеличава няколкостотин пъти. Така, 1 cm3 течност образува почти 800 cm ³ газ.

Химични свойства

Кислородният газ е окислител. Сам по себе си той е негорим, но поддържа добре процеса на горене и при значителна концентрация и високи температури е експлозивен.

При активни вещества (например алкални метали), той може да реагира дори при стайна температура и при обикновени концентрации във въздуха, образувайки с тях оксиди. Резултатът е ясно видим на много метали, върху които се проявява под формата на корозия.

Течният кислород също има силни окислителни свойства. Много от веществата, напоени с него, са запалими и изгарят с отделянето на енергия и топлина. Памук, хартия, дърво, въглища и други материали могат да експлодират.

приемане

Най-често срещаният и лесен за получаване източник на кислород е въздухът. Освен това тя е неизчерпаема и присъства в живота ни навсякъде. За да извадите от него необходимите вещества, те се втечняват и след това се разделят на течен азот и кислород.

Друг начин да се получи течност е да се кондензира от газ. За да направите това, достатъчно е да спуснете медната намотка в контейнер с течен азот и след това да преминете кислородния газ през серпентината. Температурата на азота е по-ниска от тази на кислорода, следователно, преминавайки през медна тръба, газът ще се кондензира и стане течен. В този случай на повърхността на намотката се образува малък слой сняг.

приложение

Способността на течния кислород да окислява други вещества и подобрява горенето се оценява в много области на производство. В края на ХІХ - средата на ХХ век от него са изработени Oquiliquite експлозиви, които са били използвани в минната индустрия за подкопаване на скалите, а също и като оръжие в Втората световна война.

Днес тя се използва по-често в медицината, фармацевтиката, металургията, стъклото, химията, хартията и други видове промишленост. Той произвежда различни полезни съединения, като титанов оксид, който участва в производството на бои и лакове, хартия и пластмаси. При производството на стъкло е необходимо да се запази топлината в пещите, както и да се намали количеството на азотния оксид, влизащ в атмосферата. В космическата авиация течният кислород е един от компонентите на ракетното гориво, където се използва като окислител, а водородът или керосинът действа като само гориво.

В медицината и фармацевтиката също не е без него. Течният кислород е компонент на биореакторите и също се използва като добавка към ензимите. В медицината е необходимо за анестезия, подготовка на кислородни бани и коктейли, лечение или облекчаване на състоянието по време на интоксикация, астма и други заболявания. Тук той най-често не се използва директно като течност, а като източник на газообразен кислород.

Съхранение и предпазни мерки

Течният кислород не се възпламенява и не експлодира самостоятелно, не е токсичен за хората и не е вреден за околната среда. Въпреки това, активната реакция в химическите процеси, както и криогенният ефект, го правят не напълно безопасно вещество.

Когато работите с него, трябва да пазите смазочни, запалими и запалими материали, както и винаги да използвате ръкавици и дрехи. Много нискотемпературният кислород може лесно да увреди кожата и да доведе до измръзване, нараняване и смърт на живи клетки. Ако течността покрива голяма част от тялото, тя може дори да бъде фатална.

Технически и медицински течности за съхранение на течен кислород Dewar съдове, които са направени предимно от стомана или алуминий. Това са цилиндрични контейнери с двойни стени, между стените на които има вакуумна кухина, както и топлоизолационни материали. Те работят на принципа на термоса, добре поддържайки течността вътре.