❶ 工業上製取大量氧氣的原料是( ),是利用液態氮和液態氧的( )不同,採用( )的方式製得氧氣
工業上製取大量氧氣的原料是空氣,是利用液態氮和液態氧的沸點 不同,採用液態空氣分餾的方式製得氧氣。
空氣是指地球大氣層中的氣體混合,為此,空氣屬於混合物,它主要由 氮氣、氧氣、稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙、氡),二氧化碳以及其他物質(如水蒸氣、雜質等)組合而成。空氣的成分不是固定的,隨著高度的改變、氣壓的改變,空氣的組成比例也會改變。空氣是多種氣體的混合物。它的恆定組成部分為氧氣、氮氣、氬氣和氖氣等稀有氣體,可變組成部分為二氧化碳和水蒸氣,它們在空氣中的含量隨地理位置和溫度不同在很小限度的范圍內會微有變動。
空氣中的氧氣對於所有需氧生物來說是必須的。所有動物都需要呼吸氧氣,綠色植物的呼吸作用也需要氧氣。此外綠色植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用,二氧化碳是幾乎所有植物的唯一的來源。
應用:
1、空氣是地球上的動植物生存的必要條件,動物呼吸、植物光合作用都離不開空氣;
2、大氣層可以使地球上的溫度保持相對穩定,如果沒有大氣層,白天溫度會很高,而夜間溫度會很低;
3、臭氧層可以吸收來自太陽的紫外線,保護地球上的生物免受傷害;
4、大氣層可以阻止來自太空的高能粒子過多地進入地球,阻止隕石撞擊地球,因為隕石與大氣摩擦時既可以減速又可以燃燒;
5、風、雲、雨、雪的形成都離不開大氣;
6、聲音的傳播要利用空氣;
7、降落傘、減速傘和飛機也都利用了空氣的作用力;
8、一些機器要利用壓縮空氣進行工作。
❷ 工業上製取氧氣的原料
工業上製取氧氣的原料有空氣、天然氣、深冷空分工藝等。
1、空氣
見的製取氧氣的原料。工業上,將空氣通過一系列的壓縮、冷卻和分離的步驟,將空氣中的氧氣和氮氣分離出來。氧氣被收集並進一步壓縮和凈化,以備使用。這種制氧方法稱為工業制氧。
2、二氧化碳也可用於飲料、啤酒等食品工業中。在飲料中,人們會添加二氧化碳,使其產生氣泡,增加口感,這就是我們常喝的碳酸飲料。而在啤酒中,二氧化碳也是其主要成分之一,能給啤酒帶來清爽的口感。
3、二氧化碳還可用於工業製冷。由於二氧化碳在加壓下會液化,變成液體狀態,釋放出大量熱量,因此可以用於工業製冷。同時,二氧化碳在一定條件下還可以用於合成其他有機化合物,如尿素等。
❸ 工業上可以用______作為原料來大量製取氧氣
空氣。工業上製作氧氣用的方法是分離液態空氣法大量製取空氣,因為空氣是一種混合物,其中主要由 78%的氮氣、21%氧氣、0.94%的稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙·氡),0.03%的二氧化碳,0.03%的其他物質(如水蒸氣、雜質等)組成,由於氣體的熔沸點不同,利用蒸餾的方法,從水中揮發出氣體所需要的溫度不同,工業上利用這個原理大量製取氧氣。
分離液態空氣法是氧氣的工業製法。利用空氣中氮氣的沸點比氧氣的沸點低,先將空氣加壓降溫變成液態,然後再加熱,由於液氮的沸點(-196攝氏度)比氧氣的沸點(-183攝氏度)低,氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,留下的就是液態氧氣。
❹ 工業如何取制氧氣
工業上大規模生產氧氣廣泛採用液態空氣分餾法。
首先使空氣通過過濾器除去塵埃等固體雜質,進入壓縮機壓縮,再經過分子篩凈化器除去水蒸氣和二氧化碳等雜質氣體。在這里分子篩可使氮氣、氧氣等較小分子通過,起到篩選分子的作用。然後進行冷卻、降壓,當溫度降至—170℃左右時,空氣開始部分液化進入精餾塔,根據空氣中各氣體的不同沸點進行分餾。液態氧的沸點比液態氮的沸點高,兩者相比液氮更易氣化。經多步分餾可以得到99%以上的純氧,同時得到氮氣和提取稀有氣體的原料。
這種方法工藝復雜。如果需用純度不高的氧氣,可用分子篩吸附法分離空氣,製得氧氣。特定的分子篩對氮的吸附能力比氧大,當空氣通過分子篩床後,流出的氣體含氧量較高,經多次吸附可得含氧70~80%的氣體。這種方法是常溫操作,循環周期短,易於實現自動化。
另外,如需高純度氧氣,可採用電解水法生產,此法成本高,只適於小型生產。
從空氣中分離出的氧氣,一般是加壓貯存在天藍色的鋼瓶中,以供工業、醫療或其它方面使用。
工業上大量製取氧氣的原料是空氣,原理是利用液態氮和液態氧的沸點不同,採用分離液態空氣的方法製得氧氣.為了儲存,運輸和使用,通常把氧氣壓到1.5*10^7pa,並儲存在天藍色鋼瓶中
❺ 工業製取氧氣的方法(化學式)
工業制氧是指製造大量氧氣,大致可分為以下幾種方法。
1、空氣冷凍分離法
空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧氣和氮氣的沸點不同,從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質)、然後進行壓縮、冷卻,使之成為液態空氣。然後,利用氧和氮的沸點的不同,在精餾塔中把液態空氣多次蒸發和冷凝,將氧氣和氮氣分離開來,得到純氧(可以達到99.6%的純度)和純氮(可以達到99.9%的純度)。如果增加一些附加裝置,還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產出的氧氣,經過壓縮機的壓縮,最後將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存,或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產氧氣,雖然需要大型的成套設備和嚴格的安全操作技術,但是產量高,每小時可以產出數干、萬立方米的氧氣,而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運、不用倉庫儲存的空氣,所以從1903年研製出第一台深冷空分制氧機以來,這種制氧方法一直得到最廣泛的應用。
2、分子篩制氧法(吸附法)
利用氮分子大於氧分子的特性,使用特製的分子篩把空氣中的氧離分出來。首先,用壓縮機迫使乾燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進入吸附器內,當吸附器內氧氣達到一定量(壓力達到一定程度)時,即可打開出氧閥門放出氧氣。經過一段時間,分子篩吸附的氮逐漸增多,吸附能力減弱,產出的氧氣純度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,然後重復上述過程。這種製取氧的方法亦稱吸附法。最近,利用吸附法制氧的小型制氧機已經開發出來,便於家庭使用。
3、電解制氧法
把水放入電解槽中,加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度,然後通入直流電,水就分解為氧氣和氫氣。每製取一立方米氧,同時獲得兩立方米氫。用電解法製取一立方米氧要耗電12—15千瓦小時,與上述兩種方法的耗電量(0.55—0.60千瓦小時)相比,是很不經濟的。所以,電解法不適用於大量制氧。另外同時產生的氫氣如果沒有妥善的方法收集,在空氣中聚集起來,如與氧氣混合,容易發生極其劇烈的爆炸。所以,電解法也不適用家庭制氧的方法。
(二)化學制氧
工業和醫用氧氣均購自製氧廠。工廠制氧的原料是空氣,故價格非常便宜。但是,氧氣的貯存(高壓氧氣用鋼瓶、液氧要用特殊貯罐)、運輸、使用不太方便。因此遠離氧氣廠的偏遠山區運輸困難,另外有些特殊環境如病人家中、高空飛行、水下航行的潛艇、潛水作業、礦井搶救等攜帶巨大笨重的鋼瓶極為不便,小型鋼瓶貯氧量小,使用時間短,因此就出現化學制氧法,在化合物中以無機過氧化物含氧量最多且易釋放,目前化學制氧多採用過氧化物來制氧。
對無機過氧化合物的科學研究開始於18世紀。1798年德國自然科學家洪堡(Alexandervon Humboldt)採用在高溫中把氧化鋇氧化的方法,製取了過氧化鋇。1810年法國化學家蓋一呂薩克(Joseph—Louis Gay—Lussac)和泰納爾(Louis—Jacques Thenard)合作製取了過氧化鈉和過氧化鉀。1818年泰納爾又用酸處理過氧化鋇,再經蒸餾發現了過氧化氫。200年來,化學家們不斷地研究,發現大量無機過氧化合物。這些過氧化物,在遇熱或遇水或遇其他化學試劑的時候,很容易析出氧氣。常用的過氧化物有以下幾種:
1、液體過氧化物(液體產氧劑)—雙氧水
雙氧水的化學名稱是過氧化氫(H2O2),為無色透明液體,有微弱的特殊臭氧味,是很不穩定的物質,在遇熱、遇鹼、混入雜質等許多情況下都會加速分解。溫度每升高5℃,它的分解速度就要增加1.5倍。即便是稀釋後濃度為35%的雙氧水,在pH值增加(例如貯存在含鹼玻璃瓶里)超過6個小時就要發生急劇分解。雙氧水中混入少量雜質(如鐵、銅、黃銅、青銅、鉛、銀、鉻、錳等金屬粉末或它們的鹽類),即便在室溫下,同樣要引起急劇的分解,產生氧氣。
雙氧水是過氧化物中最基本的物質,也是各國科學家最早認識的化學產氧劑。雙氧水具有產氧量較大(30%的稀釋液中,有效氧含量為14.1%)和成本較低的好處。但是,雙氧水是強腐蝕劑,稍稍不慎便會造成人身傷害,而且在許多情況下還可引起爆炸或燃燒,無論在使用或貯存、運輸中都屬於危險品。比如:在常壓下,雙氧水的蒸汽濃度達到40%以上時,溫度過高即有爆炸危險。雙氧水與有機物混合,能生成敏感和強烈的高效炸葯。雙氧水與醇類、甘油等有機物混合,就形成極危險的爆炸性混合物。雙氧水是強烈氧化劑,對有機物、特別對紡織物和紙張有腐蝕性,與大多數可燃物接觸都能自行燃燒。
其中第一個就是「分離液態空氣法」
❻ 工業上製取大量氧氣的方法是
低溫分離液態空氣
將空氣冷卻到零下200攝氏度左右,然後升高溫度到零下190度,這時,氮氣的熔點較低,會先變為氣體,剩下的是氧氣液體,純度可達99%