『壹』 工業製取氧氣的方法
分離液態空氣法。
由於空氣中大約含有21%的氧氣,所以這是工業製取氧氣的既廉價又易得的最好原料。
工業上制氧氣採用的是分離液態空氣法:在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態空氣,然後蒸發。由於液態氮的沸點比液態氧的沸點低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要是液態氧。
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。
(1)工業製法是先將什麼蒸發出來擴展閱讀:
工業制氧機
RDO制氧機分離空氣主要由兩個填滿分子篩的吸附塔組成,在常溫條件下,將壓縮空氣經過過濾,除水乾燥等凈化處理後進入吸附塔,在吸附塔中空氣中的氮氣等被分子篩所吸附。
而使氧氣在氣相中得到富集,從出口流出貯存在氧氣緩沖罐中,而在另一塔已完成吸附的分子篩被迅速降壓,解析出已吸附的成分,兩塔交替循環,即可得到純度為≥90%的廉價的氧氣。整個系統的閥門自動切換均由一台電腦自動控制。
『貳』 工業制氧的原理及方法
氧氣的工業製法是利用液氮的沸點比液態氧氣的沸點低,從而製得工業氧氣。採用的方法為物理方法。
工業氧氣的製法
首先採用低溫加壓的方式,將空氣液化。然後調節溫度,利用液態氮的沸點低於液態氧,將液態氮蒸騰出去,剩下的即主要為液態氧。
液氧危害因素
火災危險性
液氧是不可燃的,但它能強烈地助燃,火災危險性為乙類。它和燃料接觸通常也不能自燃,如果兩種液體碰在一起,液氧將引起液體燃料的冷卻並凝固。凝固的燃料和液氧的混合物對撞擊是敏感的,在加壓情況下常常轉為爆炸。有兩種類型的燃燒反應,這取決於氧和燃料的混合比和點火情況:一種是燃料和液氧在混合時沒有發生著火,但是這種混合物當點火或受到機械撞擊時能發生爆轟;另一種液氧與燃料互相接觸之前或接觸時燃燒已經開始,著火或燃燒並伴隨有反復的爆炸。燃燒反應的強度取決於燃料的性能。
爆炸危險性
所有可燃物質(包括氣、液、固)和液氧混合時就呈現爆炸危險性,這種混合物常常由於靜電、機械撞擊、電火花和其它類似的作用,特別是當混合物被凝固時經常能發生爆炸。
當液氧積存在封閉系統中,而又不能保溫,則可能發生壓力破壞,當溫度升高到-118.4℃而又不增加壓力,則液氧不能維持液體狀態,若泄壓不及時,也會導致物理爆炸。液氧積存在兩個閥門之間,可導致管路的猛烈破壞。如果氧氣不泄出或壓力不適當排除,當冷凍失效時,將導致貯箱的破壞,真空夾套貯箱中的真空失效。如果系統不能受額外負載,則會引起蒸發加速和排空系統破壞。
人員凍傷
由於液氧的沸點極低,為-183℃,當液氧發生「跑、冒、滴、漏」事故時,一旦液氧噴濺到的人的皮膚上將引起嚴重的凍傷事故。
氧中毒
空氣中氧氣約佔21%。常壓下,當氧的濃度超過40%時,有可能引發氧中毒,吸入40%~60%的氧濃度的混合氣體時,會出現胸骨後不適感、輕咳,進而胸悶,胸骨後燒灼感和呼吸困難,咳嗽加劇;嚴重時發生水腫,甚至出現呼吸窘迫綜合症。吸入氧濃度80%以上時,出現面部肌肉抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。長期處於氧分壓60kpa~100kpa(相當於氧濃度40%)的環境下,可發生眼損害,嚴重者可失明。
『叄』 氧氣的工業製法
簡單的說,就是先將空氣在低溫的狀態下液化,然後利用氮氣與氧氣的沸點不同來將其分離(雖然這樣可能是製得的氧氣不是很純凈,但是一些微量的氣體不會對產物有太大的影響)。初中老師講的。(補充一句:氮氣先出來,隨後留下的就是液氧啦。)
『肆』 氧氣的實驗室與工業製法
實驗室可以用什麼方法制備氧氣?
從制備氧氣的原理(一般就是指利用哪個化學反應得到所需的氣體)來說,我們的課本中學習了用氯酸鉀或高錳酸鉀的分解反應得到氧氣。這兩個化學反應分別產生氧氣的化學方程式是:
2KClO3MnO2=△K2MnO4+MnO2+O2 ↑
這兩個反應都是固體葯品(一種或加入催化劑)加熱就能得到氣體,所以反應都能在配有單孔橡皮塞的試管中進行,制備裝置均可採用(如果葯品是高錳酸鉀,為防止其粉末進入導氣管,在試管口內還要放一團棉花):在其他的化學教材中還經常介紹另一種用於實驗室制氧氣的反應:所用葯品是一種叫「過氧化氫(H2O2)」物質的水溶液(俗稱「雙氧水」),因為過氧化氫在二氧化錳做催化劑時很容易分解出氧氣,這個反應的化學方程式是:
2H2O2MnO2=2H2O+O2↑
這個反應是液體(雙氧水)與固體二氧化錳接觸後迅速產生氧氣,不需加熱,所以制備裝置也要改變為(在錐形瓶中放二氧化錳固體,從長頸漏斗加入雙氧水):
從以上不難總結出,實驗室是依據反應物的狀態、反應發生的條件來選擇制備氣體的裝置的。在初中階段,我們只學習這兩種制備氣體的裝置,這就是固體加熱制氣體,還有就是用固體與液體接觸制氣體。
氧氣的工業製法,它是利用氧氣和氮氣的(沸點)不同分離出氧氣。具體步驟是:首先將空氣(凈化)除去雜質等,然後在(高壓低溫)的條件下,使空氣(液化),控制溫度蒸發液態氮氣,沸點較低的(氮氣)先蒸發出來,餘下的是沸點較高的(淡藍)色液態氧氣,貯存使用。
『伍』 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」
『陸』 工業上制氧氣的方法是利用液氧和液氮的______不同,______先蒸發出來,此變化屬於______變化
工業製取氧氣採取的是分離液態空氣的方法,因為液態氮沸點低,蒸發時會先氣化最後得到液態氧;這個過程中沒有新的物質產生,變化類型屬物理變化.
故答案為:沸點;氮氣;物理
『柒』 工業上製取氧氣,蒸發液態空氣,為什麼是氮氣先蒸發出來
氧氣的工業製法,它是利用氧氣和氮氣的(沸點)不同分離出氧氣。具體步驟是:首先將空氣(液化)除去雜質等,然後在(高壓)的條件下,使空氣沸騰,控制溫度蒸發液態氮氣,沸點較低的(液態氮)先蒸發出來,餘下的是沸點較高的(藍)色液態氧氣,貯存使用。
『捌』 工業上製得的氧氣是純凈物嗎
工業上製得的氧氣不是純凈物,其純度為99.6%,未達到100%純度。
氧氣的工業製法主要採用分離液態空氣法進行。在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態,然後蒸發,由於液態氮的沸點是‐196℃,比液態氧的沸點(‐183℃)低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要是液態氧。
用這種方法製得的氧氣稱為「純氧」,但是該純氧的純度約可以達到99.6%,並不到100%,即不是純凈物。
(8)工業製法是先將什麼蒸發出來擴展閱讀
工業上製得的氧氣可用於以下途徑:
1、冶煉工藝:在煉鋼過程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應,可以降低鋼的含碳量,還有利於清除磷、硫、硅等雜質。吹氧不但縮短了冶煉時間,同時提高了鋼的質量。
2、化學工業:在生產合成氨時,氧氣主要用於原料氣的氧化,以強化工藝過程,提高化肥產量。再例如,重油的高溫裂化,以及煤粉的氣化等。
3、國防工業:液氧是現代火箭最好的助燃劑,在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑,可燃物質浸漬液氧後具有強烈的爆炸性,可製作液氧炸葯。
4、醫療保健:供給呼吸:用於缺氧、低氧或無氧環境,例如:潛水作業、登山運動、高空飛行、宇宙航行、醫療搶救等時。
5、其它方面:它本身作為助燃劑與乙炔、丙烷等可燃氣體配合使用,達到焊割金屬的作用,各行各業中,特別是機械企業里用途很廣,作為切割之用也很方便,是首選的一種切割方法。
『玖』 工業制氧氣的方法和原理是什麼
1、分離液態空氣法
在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態,然後蒸發,由於液態氮的沸點是‐196℃,比液態氧的沸點(‐183℃)低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要是液態氧。
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。
2、膜分離技術
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,可以得到百分之九十以上氧氣的富氧空氣。
3、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。
主要用途
1、冶煉工藝:
在煉鋼過程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應,這不但降低了鋼的含碳量,還有利於清除磷、硫、硅等雜質。而且氧化過程中產生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度,因此,吹氧不但縮短了冶煉時間,同時提高了鋼的質量。
2、化學工業:
在生產合成氨時,氧氣主要用於原料氣的氧化,以強化工藝過程,提高化肥產量。再例如,重油的高溫裂化,以及煤粉的氣化等。
3、國防工業:
液氧是現代火箭最好的助燃劑,在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑,可燃物質浸漬液氧後具有強烈的爆炸性,可製作液氧炸葯。