Sanoatda kislorod qanday olinadi. Kashfiyot tarixi Kislorod formulasining sanoat ishlab chiqarilishi

Salom.. Bugun men sizga kislorod va uni qanday olish haqida gapirib beraman. Sizga shuni eslatib o'tamanki, agar sizda menga savollar bo'lsa, ularni maqolaga sharhlarda yozishingiz mumkin. Agar kimyodan yordam kerak bo'lsa, . Men sizga yordam berishdan xursand bo'laman.

Kislorod tabiatda 16 O, 17 O, 18 O izotoplari shaklida tarqalgan bo'lib, ular Yerda quyidagi foizlarga ega - mos ravishda 99,76%, 0,048%, 0,192%.

Erkin holatda kislorod uchta shaklda mavjud allotropik modifikatsiyalar : atom kislorodi - O o, dioksid - O 2 va ozon - O 3. Bundan tashqari, atomik kislorodni quyidagicha olish mumkin:

KClO 3 = KCl + 3O 0

KNO 3 = KNO 2 + O 0

Kislorod atmosferadagi 1400 dan ortiq turli minerallar va organik moddalarning bir qismidir, uning miqdori 21% ni tashkil qiladi. Inson tanasida esa 65% gacha kislorod mavjud. Kislorod rangsiz va hidsiz gaz, suvda ozgina eriydi (3 hajm kislorod 100 hajm suvda 20 o C da eriydi).

Laboratoriyada kislorod ma'lum moddalarni o'rtacha isitish orqali olinadi:

1) Marganets birikmalarini (+7) va (+4) parchalashda:

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
permanganat manganat
kaliy kaliy

2MnO 2 → 2MnO + O 2

2) Perxloratlarni parchalashda:

2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
perxlorat
kaliy

3) Bertolet tuzi (kaliy xlorat) parchalanishi paytida.
Bunday holda atomik kislorod hosil bo'ladi:

2KClO 3 → 2 KCl + 6O 0
xlorat
kaliy

4) gipoxlorid kislota tuzlarining nurda parchalanishi paytida- gipoxloritlar:

2NaClO → 2NaCl + O 2

Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + O 2

5) Nitratlar qizdirilganda.
Bunday holda, atom kislorodi hosil bo'ladi. Nitrat metalining faollik seriyasidagi pozitsiyasiga qarab, turli xil reaksiya mahsulotlari hosil bo'ladi:

2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2

Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

6) Peroksidlarning parchalanishi paytida:

2H 2 O 2 ↔ 2H 2 O + O 2

7) Faol bo'lmagan metallar oksidlarini qizdirishda:

2Ag 2 O ↔ 4Ag + O 2

Bu jarayon kundalik hayotda dolzarbdir. Gap shundaki, mis yoki kumushdan tayyorlangan idishlar tabiiy oksid plyonkasi qatlamiga ega bo'lib, qizdirilganda faol kislorod hosil qiladi, bu antibakterial ta'sirga ega. Faol bo'lmagan metallar tuzlarining, ayniqsa nitratlarning erishi ham kislorod hosil bo'lishiga olib keladi. Masalan, kumush nitratni eritishning umumiy jarayoni bosqichlarda ifodalanishi mumkin:

AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3

2AgOH → Ag 2 O + O 2

2Ag 2 O → 4Ag + O 2

yoki umumlashtirilgan shaklda:

4AgNO 3 + 2H 2 O → 4Ag + 4HNO 3 + 7O 2

8) Eng yuqori oksidlanish darajasidagi xrom tuzlarini qizdirishda:

4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
bikromat kromat
kaliy kaliy

Sanoatda kislorod olinadi:

1) Suvning elektrolitik parchalanishi:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2) Karbonat angidridning peroksidlar bilan o'zaro ta'siri:

CO 2 + K 2 O 2 →K 2 CO 3 + O 2

Bu usul izolyatsiyalangan tizimlarda nafas olish muammosining ajralmas texnik yechimidir: suv osti kemalari, minalar, kosmik kemalar.

3) Ozon qaytaruvchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda:

O 3 + 2KJ + H 2 O → J 2 + 2KOH + O 2

Fotosintez jarayonida kislorod ishlab chiqarish alohida ahamiyatga ega. o'simliklarda uchraydi. Erdagi barcha hayot asosan shu jarayonga bog'liq. Fotosintez murakkab ko'p bosqichli jarayondir. Nur uning boshlanishini beradi. Fotosintezning o'zi ikki bosqichdan iborat: yorug'lik va qorong'i. Yorug'lik bosqichida o'simlik barglaridagi xlorofill pigmenti "yorug'likni yutuvchi" kompleksni hosil qiladi, u suvdan elektronlarni oladi va shu bilan uni vodorod ionlari va kislorodga ajratadi:

2H 2 O = 4e + 4H + O 2

Yig'ilgan protonlar ATP sinteziga hissa qo'shadi:

ADP + P = ATP

Qorong'i fazada karbonat angidrid va suv glyukozaga aylanadi. Va kislorod qo'shimcha mahsulot sifatida chiqariladi:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + O 2

blog.site, materialni to'liq yoki qisman nusxalashda asl manbaga havola kerak.

Kislorod (O 2) rang, ta'm va hidsiz kimyoviy faol gazdir.

Kislorodni olishning eng oson yo'li havodan, chunki havo birikma emas va havoni uning elementlariga bo'lish unchalik qiyin emas.

Havodan kislorod ishlab chiqarishning asosiy sanoat usuli bu kriogen rektifikatsiyadir, suyuq havo distillash ustunlarida tarkibiy qismlarga, masalan, moyga bo'lingandek ajratiladi. Ammo atmosfera havosini suyuqlikka aylantirish uchun uni minus 196 ° S ga sovutish kerak. Buning uchun ikkinchisi siqilgan bo'lishi kerak, keyin esa kengaytirishga ruxsat berish va ayni paytda mexanik ishlarni ishlab chiqarishga majbur qilish kerak. Keyin, fizika qonunlariga muvofiq, havo sovishi kerak. Bu sodir bo'ladigan mashinalarga ekspanderlar deyiladi. Turboekspanderlar yordamida sovuq olinadigan havoni ajratish uchun zamonaviy kriogen qurilmalar sanoatni, birinchi navbatda, metallurgiya va kimyoni yuz minglab kubometr kislorod gazi bilan ta'minlaydi.

Membran yoki adsorbsion texnologiyaga asoslangan havo ajratish moslamalari sanoatda ham muvaffaqiyatli qo'llaniladi.

Kislorodning sanoat va tibbiyotda qo'llanilishi

To'rtta "kalkogen" element (ya'ni, "mis tug'adigan") davriy tizimning VI guruhining asosiy kichik guruhini (yangi tasnif bo'yicha - 16-guruh) boshqaradi. Bularga oltingugurt, tellur va selendan tashqari kislorod ham kiradi. Keling, Yerda eng keng tarqalgan ushbu elementning xususiyatlarini, shuningdek, kisloroddan foydalanish va ishlab chiqarishni batafsil ko'rib chiqaylik.

Elementlarning tarqalishi

Bog'langan shaklda kislorod suvning kimyoviy tarkibiga kiradi - uning ulushi taxminan 89% ni tashkil qiladi, shuningdek, barcha tirik mavjudotlar - o'simliklar va hayvonlarning hujayralari tarkibiga kiradi.

Havoda kislorod O2 shaklida erkin holatda bo'lib, uning tarkibining beshdan bir qismini egallaydi va ozon shaklida - O3.

Jismoniy xususiyatlar

Kislorod O2 rangsiz, ta'msiz va hidsiz gazdir. Suvda ozgina eriydi. Qaynash nuqtasi Selsiy bo'yicha 183 daraja sovuq. Suyuq holda kislorod ko'k rangga ega, qattiq holatda esa ko'k rangli kristallar hosil qiladi. Kislorod kristallarining erish nuqtasi Selsiy bo'yicha 218,7 daraja sovuq.

Kimyoviy xossalari

Qizdirilganda, bu element ko'plab oddiy moddalar, ham metallar, ham metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishib, oksidlar deb ataladigan elementlarni - kislorod bilan elementlarning birikmalarini hosil qiladi. unda elementlarning kislorod bilan kirishi oksidlanish deyiladi.

Masalan,

4Na + O2= 2Na2O

2. Vodorod periksni katalizator vazifasini bajaradigan marganets oksidi ishtirokida qizdirilganda parchalanishi orqali.

3. Kaliy permanganatning parchalanishi orqali.

Sanoatda kislorod quyidagi usullar bilan ishlab chiqariladi:

1. Texnik maqsadlar uchun kislorod havodan olinadi, unda odatdagi tarkibi taxminan 20% ni tashkil qiladi, ya'ni. beshinchi qism. Buning uchun havo birinchi navbatda yondiriladi, unda taxminan 54% suyuq kislorod, 44% suyuq azot va 2% suyuq argon bo'lgan aralashma hosil bo'ladi. Keyinchalik bu gazlar suyuq kislorod va suyuq azotning qaynash nuqtalari orasidagi nisbatan kichik diapazondan foydalanib, distillash jarayoni yordamida ajratiladi - mos ravishda minus 183 va minus 198,5 daraja. Ma'lum bo'lishicha, azot kislorodga qaraganda tezroq bug'lanadi.

Zamonaviy uskunalar har qanday tozalik darajasidagi kislorod ishlab chiqarishni ta'minlaydi. Ajratish jarayonida olingan azot uning hosilalarini sintez qilishda xom ashyo sifatida ishlatiladi.

2. Shuningdek, juda toza kislorod ishlab chiqaradi. Bu usul boy resurslarga va arzon elektr energiyasiga ega mamlakatlarda keng tarqaldi.

Kislorodni qo'llash

Kislorod butun sayyoramiz hayotidagi eng muhim elementdir. Atmosferada mavjud bo'lgan bu gaz hayvonlar va odamlar tomonidan iste'mol qilinadi.

Kislorodni olish inson faoliyatining tibbiyot, metalllarni payvandlash va kesish, portlatish, aviatsiya (odamning nafas olishi va dvigatelning ishlashi uchun) va metallurgiya kabi sohalari uchun juda muhimdir.

Insonning iqtisodiy faoliyati jarayonida kislorod ko'p miqdorda iste'mol qilinadi - masalan, turli turdagi yoqilg'ilarni yoqish paytida: tabiiy gaz, metan, ko'mir, o'tin. Bu jarayonlarning barchasida u hosil bo'ladi, shu bilan birga, tabiat quyosh nurlari ta'sirida yashil o'simliklarda sodir bo'ladigan fotosintez yordamida ushbu birikmaning tabiiy bog'lanish jarayonini ta'minladi. Ushbu jarayon natijasida glyukoza hosil bo'ladi, keyinchalik o'simlik o'z to'qimalarini qurish uchun foydalanadi.

Kislorod insoniyat tomonidan eng ko'p ishlatiladigan gazlardan biri bo'lib, u hayotimizning deyarli barcha sohalarida keng qo'llaniladi. Metallurgiya, kimyo sanoati, tibbiyot, milliy iqtisodiyot, aviatsiya - bu ushbu moddadan qochish mumkin bo'lmagan sohalarning qisqacha ro'yxati.

Kislorod ikkita texnologiyaga muvofiq ishlab chiqariladi: laboratoriya va sanoat. Rangsiz gazni olishning birinchi usullari kimyoviy reaksiyalarga asoslangan edi. Kislorod kaliy permanganat, bertolet tuzi yoki vodorod peroksidning katalizator ishtirokida parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Biroq, laboratoriya texnikasi ushbu noyob kimyoviy elementga bo'lgan ehtiyojni to'liq qondira olmaydi.

Kislorod ishlab chiqarishning ikkinchi usuli - kriyojenik rektifikatsiya yoki adsorbsion yoki membrana texnologiyalaridan foydalanish. Birinchi usul ajratish mahsulotlarining yuqori tozaligini ta'minlaydi, lekin uzoqroq ishga tushirish davriga ega (ikkinchi usullarga nisbatan).

Adsorbsion kislorod zavodlari kislorod bilan boyitilgan havo ishlab chiqarish uchun yuqori samarali tizimlar orasida eng yaxshilaridan biri ekanligini isbotladi. Ular 95% gacha (qo'shimcha tozalash bosqichidan foydalangan holda 99% gacha) toza rangsiz gazni olish imkonini beradi. Ulardan foydalanish iqtisodiy jihatdan oqlanadi, ayniqsa yuqori toza kislorodga ehtiyoj bo'lmagan holatlarda, buning uchun ortiqcha to'lash kerak bo'ladi.

Kriogen tizimlarning asosiy xususiyatlari

Siz 99,9% gacha tozalik bilan kislorod ishlab chiqarishga qiziqasizmi? Keyin kriyojenik texnologiya asosida ishlaydigan qurilmalarga e'tibor bering. Yuqori toza kislorod ishlab chiqarish tizimlarining afzalliklari:

• o'rnatishning uzoq xizmat muddati;
• yuqori ishlash;
• 95 dan 99,9% gacha tozalik bilan kislorod olish qobiliyati.

Ammo kriyojenik tizimlarning katta o'lchamlari, tezda ishga tushirish va to'xtatishning mumkin emasligi va boshqa omillar tufayli kriogen uskunalardan foydalanish har doim ham tavsiya etilmaydi.

Adsorbsion agregatlarning ishlash printsipi

Adsorbsion texnologiyadan foydalangan holda kislorod tizimlarining ishlash diagrammasi quyidagicha ko'rsatilishi mumkin:

• siqilgan havo qabul qiluvchiga, mexanik aralashmalardan xalos bo'lish va tomchilatib namlanishni filtrlash uchun havo tozalash tizimiga o'tadi;
• tozalangan havo adsorbentli adsorberlarni o'z ichiga olgan adsorbsion havo ajratish qurilmasiga yuboriladi;
• ish paytida adsorberlar ikki holatda bo'ladi - so'rilish va regeneratsiya; assimilyatsiya bosqichida kislorod kislorod qabul qiluvchiga kiradi va generatsiya bosqichida azot atmosferaga chiqariladi; shundan so'ng kislorod iste'molchiga yuboriladi;
• agar kerak bo'lsa, gaz bosimi kislorod kuchaytiruvchi kompressor yordamida ko'tarilishi va keyin silindrlarga to'ldirilishi mumkin.

Adsorbsion komplekslar yuqori darajadagi ishonchlilik, to'liq avtomatlashtirish, texnik xizmat ko'rsatish qulayligi, kichik o'lchamlari va og'irligi bilan ajralib turadi.

Gazni ajratish tizimlarining afzalliklari

Kislorod ishlab chiqarish uchun adsorbsion texnologiyadan foydalanadigan qurilmalar va stantsiyalar turli sohalarda keng qo'llaniladi: metallni payvandlash va kesish, qurilish, baliq etishtirish, midiya, qisqichbaqalar etishtirish va boshqalar.

Gazni ajratish tizimlarining afzalliklari:

• kislorod ishlab chiqarish jarayonini avtomatlashtirish qobiliyati;
• binolar uchun maxsus talablar yo'q;
• tez boshlash va to'xtatish;
• yuqori ishonchlilik;
• ishlab chiqarilgan kislorodning arzonligi.

NPK Grasys adsorbsion qurilmalarining afzalliklari

Sanoat usullari yordamida kislorod ishlab chiqarishga qiziqasizmi? Kislorodni minimal moliyaviy xarajat bilan olishni xohlaysizmi? Grasys tadqiqot va ishlab chiqarish kompaniyasi sizning muammoingizni eng yuqori darajada hal qilishga yordam beradi. Biz havodan kislorod olish uchun ishonchli va samarali tizimlarni taklif etamiz. Bu erda mahsulotimizning asosiy o'ziga xos xususiyatlari:

• to'liq avtomatlashtirish;
• eng kichik detallargacha o'ylangan dizaynlar;
• zamonaviy monitoring va nazorat tizimlari.

Havoni ajratish adsorbsion qurilmalarimiz tomonidan ishlab chiqarilgan kislorod 95% gacha tozalikka ega (keyin ishlov berish varianti bilan 99% gacha). Bunday xususiyatlarga ega bo'lgan gaz metallurgiyada metallni payvandlash va kesish uchun va xalq xo'jaligida keng qo'llaniladi. Biz ishlab chiqarayotgan uskunalar gazni ajratish sohasida noyob imkoniyatlarni ta'minlaydigan zamonaviy texnologiyalardan foydalanadi.

Kislorod adsorbsion zavodlarimiz xususiyatlari:

• yuqori ishonchlilik;
• ishlab chiqarilgan kislorodning arzonligi;
• innovatsion yuqori intellektual monitoring va nazorat tizimi;
• parvarish qilish qulayligi;
• 95% gacha tozalik bilan kislorod ishlab chiqarish qobiliyati (99% gacha qo'shimcha tozalash imkoniyati bilan);
• unumdorligi 6000 m³/soatgacha.

NPK Grasys kompaniyasining adsorbsion kislorod zavodlari gazni ajratish uskunalari va mahalliy innovatsion texnologiyalarni ishlab chiqarishda jahon dizayn tajribasining noyob birikmasidir.

NPK Grasys bilan hamkorlik qilishning asosiy sabablari

Adsorbsion texnologiyaga asoslangan qurilmalar yordamida kislorod ishlab chiqarishning sanoat usuli bugungi kunda eng istiqbollilaridan biridir. Bu sizga kerakli tozalikdagi minimal energiya sarfi bilan rangsiz gazni olish imkonini beradi. Ushbu parametrlarga ega bo'lgan modda metallurgiya, mashinasozlik, kimyo sanoati va tibbiyotda talabga ega.

Kriogen rektifikatsiya usuli yuqori toza kislorod (99,9% gacha) ishlab chiqarish zarur bo'lganda optimal yechim hisoblanadi.

Mahalliy etakchi Grasys kompaniyasi qulay shartlarda adsorbsion texnologiyadan foydalangan holda kislorod ishlab chiqarish uchun yuqori samarali tizimlarni taklif etadi. Biz turli xil kalit loyihalarni amalga oshirishda katta tajribaga egamiz, shuning uchun biz eng murakkab vazifalardan ham qo'rqmaymiz.

NPK Grasys uskunasining mas'ul yetkazib beruvchisi bilan ishlashning afzalliklari:

• kompaniyamiz to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqaruvchidir, shuning uchun sotilgan qurilmalarning narxi qo'shimcha vositachilik komissiyalari tomonidan oshirilmaydi;
• yuqori sifatli mahsulotlar;
• kislorod ishlab chiqarish korxonalarini ta'mirlash va texnik xizmat ko'rsatishning to'liq spektri;
• Har bir mijozga individual yondashuv;
• kislorod ishlab chiqarish sohasida ko'p yillik tajriba.

Hamkorlik nuanslarini aniqlashtirish uchun menejerlarimizga qo'ng'iroq qiling.

Batafsilroq siz sahifada kislorod uskunalari (kislorod generatorlari, kislorod qurilmalari, kislorod stantsiyalari) bilan tanishishingiz mumkin.

Savol No 2. Laboratoriyada va sanoatda kislorod qanday olinadi? Tegishli reaksiyalar tenglamalarini yozing. Bu usullar bir-biridan qanday farq qiladi?

Javob:

Laboratoriyada kislorodni quyidagi usullar bilan olish mumkin:

1) Vodorod periksni katalizator ishtirokida parchalanishi (marganets oksidi

2) Bertolet tuzining (kaliy xlorat) parchalanishi:

3) Kaliy permanganatning parchalanishi:

Sanoatda kislorod havodan olinadi, uning hajmi taxminan 20% ni tashkil qiladi. Havo bosim va haddan tashqari sovutish ostida suyultiriladi. Kislorod va azot (havoning ikkinchi asosiy komponenti) turli xil qaynash nuqtalariga ega. Shuning uchun ularni distillash orqali ajratish mumkin: azotning qaynash nuqtasi kislorodga qaraganda pastroq, shuning uchun azot kisloroddan oldin bug'lanadi.

Kislorod ishlab chiqarishning sanoat va laboratoriya usullari o'rtasidagi farqlar:

1) Kislorod olishning barcha laboratoriya usullari kimyoviy, ya'ni ba'zi moddalarning boshqalarga aylanishi sodir bo'ladi. Havodan kislorod olish jarayoni jismoniy jarayondir, chunki ba'zi moddalarning boshqalarga aylanishi sodir bo'lmaydi.

2) Kislorodni havodan ancha katta miqdorda olish mumkin.