⑴ 工業製取氧氣時應將溫度控制在什麼范圍
工業制氧是利用空氣分離或水分解的方法大量製取氧氣,原料來源廣泛,是利用了物質的物理性質和化學性質,可以降低成本。由於氮的沸點是-196℃,比液態氧(-183℃)低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。
工業製取氧氣時應將溫度控制在(-196℃,-183℃)之間就可以。
空氣中約含21%的氧氣,這是製取氧氣的廉價、易得的原料。
因為任何液態物質都有一定的沸點,人們正是利用了物質的這一性質,在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態,然後蒸發。由於氮的沸點是-196℃,比液態氧(-183℃)低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。為了便於貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到15000kPa,並貯存在漆成藍色的鋼瓶中。
近年來,膜分離技術得到迅速發展。利用這種技術,在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣。
工業制氧與實驗室制氧區別:
實驗室製取的氧氣是少量的,屬於化學變化;而工業上是利用空氣分離的方法大量製取氧氣,原料來源廣泛,使得成本降低,是利用了物質的基本性質(物理性質)。
工業制氧是將空氣降溫至液化,然後慢慢升溫,利用各種氣體的沸點不同,除去其他氣體,從而製得較純的氧氣。
實驗室一般有5種製法。(成本較高)
1.加熱高錳酸鉀;
2.氯酸鉀與二氧化錳共熱;
3.雙氧水加入二氧化錳;
4.過氧化鈉通入二氧化碳;
5.過氧化鈉加入水。
⑵ 氧氣的實驗室製法與工業製法的本質區別是什麼
氧氣的實驗室製法與工業製法的本質區別
工業上液化空氣法制氧氣,主要是將空氣液化,利用液氮和液氧的沸點不同,通過控制液化空氣的溫度,使氧氣和氮氣在不同溫度下釋放出來,是物理變化;實驗室制氧主要是利用含氧化合物的分解,來製取氧氣,是化學變化。
工業制氧的方法:
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.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。
⑶ 氫氧化鈉的製取
氫氧化鈉是一種重要的化學物質,廣泛應用於各種工業和實驗室中。它的製取方法主要有兩種:實驗室製法和工業製法。
1、實驗室製法
實驗室製取氫氧化鈉的常用方法是通過碳酸鈉與氫氧化鈣反應製得。其反應方程式為:
Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3↓
這個反應在實驗室中通常通過兩種方式完成:一是將碳酸鈉和氫氧化鈣粉末混合均勻,然後加入適量的水,攪拌均勻,靜置一段時間,使反應完全,最後過濾得到氫氧化鈉溶液。
3、工業製法
工業製取氫氧化鈉的方法主要有苛化法和電解法兩種。
4、苛化法是工業上製取氫氧化鈉的主要方法之一,其主要原料是純鹼和天然鹼。苛化法的基本原理是將純鹼或天然鹼與石灰石混合,加熱反應,生成氫氧化鈉和二氧化碳,然後通過結晶、脫水等步驟得到氫氧化鈉。 苛化法的優點是生產過程中產生的二氧化碳可以回收利用,而且氫氧化鈉的純度較高,質量穩定。但是苛化法需要消耗大量的能源,且對環境有一定的影響。
5、電解法 電解法是將氯化鈉溶液電解得到氫氧化鈉的方法。電解法的基本原理是將氯化鈉溶液通電,生成氫氣和氯氣,然後通過水蒸氣反應生成氫氧化鈉。 電解法的優點是生產過程中產生的副產品較少,對環境影響較小。但是電解法需要消耗大量的電能,且氫氧化鈉的純度較低,需要通過精製處理得到。
制備氫氧化鈉的注意事項
注意事項 在製取氫氧化鈉的過程中,需要注意以下幾點:在實驗室製取氫氧化鈉時,需要注意安全,避免化學品濺出或泄露,確保操作人員的安全。在工業製取氫氧化鈉時,需要注意環保,減少對環境的影響,防止廢水、廢氣、廢渣的排放。
在製取氫氧化鈉的過程中,需要注意純度,保證氫氧化鈉的質量,避免對下游產品產生影響。 總的來說,氫氧化鈉的製取是一個復雜的過程,需要考慮多種因素,包括反應原理、原料來源、生產成本、環境影響等。只有充分理解和掌握這些因素,才能在製取氫氧化色的過程中,取得最好的效果。
⑷ 實驗室製取氧氣屬於( )變化;而工業上製取氧氣則屬於( )變化
實驗室製取的氧氣是少量的,屬於化學變化;而工業上是利用空氣分離的方法大量製取氧氣,原料來源廣泛,使得成本降低,是利用了物質的基本性質(物理性質),屬物理變化。
實驗室制氧氣
2H2O2 =二氧化錳= 2H2O+O2↑
2KMnO4=加熱=K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3=二氧化錳催化並加熱=2KCl+3O2↑
工業制氧氣
利用這種膜進行多級分離或利用沸點不同分離空氣中氧氣。
⑸ 為什麼實驗制氧氣是化學變化,而工業制氧氣是物理變化
實驗室制氧氣,一般是使用置換,就是說通過電解水或者用活潑金屬進行置換,發生了化學反應,所以實驗室制氧氣是化學變化,實驗室中常用過氧化氫或高錳酸鉀分解製取氧氣的方法,具有反應快、操作簡便、便於收集等特點,但成本高,無法大量生產,只能用於實驗室中。工業生產則需考慮原料是否易得、價格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產以及對環境的影響等
而工業制氧氣就不一樣了。。將空氣降溫至液化,然後慢慢升溫,利用各種氣體的沸點不同,除去其他氣體,從而製得較純的氧氣。。。這樣製造出來的氧氣經濟性好,成本低,而實驗室的製取氧氣成本高。
實驗室一般有5種製法。(成本較高)
1.加熱高錳酸鉀.
2.氯酸鉀與二氧化錳共熱.
3.雙氧水加入二氧化錳.
4.過氧化鈉通入二氧化碳.
5.過氧化鈉加入水
希望能幫到你