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氧氣生產裝置

氧氣制備方法

實驗室制備方法

1.加熱高錳酸鉀:

加熱氯酸鉀或高錳酸鉀產生氧氣。

高錳酸鉀的熱分解方程式是有爭議的,因為在不同的溫度下其分解產物會不同。

2.二氧化錳和氯酸鉀的熱量:(制得的氧氣含有少量的Cl2、O3和少量的ClO2;這種方法已經從壹些教科書中刪除了;反應實際上是放熱反應,不是吸熱反應,發生上述1mol反應,放熱反應為108kJ)。

3.過氧化氫溶液的催化分解(催化劑主要是二氧化錳,氧化鐵和氧化銅也可使用)

化學詩歌:制造氧氣

實驗時要先檢查氣密性,加熱時試管要傾斜均勻。

收集常見的引流方法,先拔導尿管再移燈。

解釋:

65438+“均勻加熱”是指試管加熱時壹定要加熱均勻。

2.常見的引流收集法:是指要用引流氣體收集法收集氧氣。

3.先拔導管再移燈:是指在停止產氧時,必須先將氣道從水箱中取出,然後再將酒精燈取出(如果先拔酒精燈,由於試管內溫度和氣壓的降低,水就會沿著導管被吸入熱試管內,導致試管因急速冷卻而破裂)。

工業法

1,液體空氣分離法

低溫加壓使空氣變成液態,然後蒸發。因為液氮的沸點‐196℃,低於液氧的沸點(‐183℃),所以氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要是液氧。

空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧和氮的不同沸點,從空氣中制備氧的過程稱為空氣分離。首先對空氣進行預冷和凈化(去除少量的水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質),然後進行壓縮和冷卻,使之成為液態空氣。然後利用氧氣和氮氣的沸點差異,在精餾塔中多次蒸發冷凝液態空氣,分離出氧氣和氮氣,得到純氧(純度可達99.6%)和純氮氣(純度可達99.9%)。如果加上壹些附加裝置,可以提取氬、氖、氦、氪、氙等稀有惰性氣體。空分裝置產生的氧氣通過壓縮機壓縮,最後壓縮後的氧氣儲存在高壓鋼瓶內,或者通過管道直接輸送到工廠和車間使用。用這種方法生產氧氣,雖然需要大型成套設備和嚴格的安全操作技術,但產量高,每小時可以生產幾千立方米的氧氣,而且消耗的原料只是不需要購買、運輸和儲存在倉庫裏的空氣。因此,自1903年研制出第壹臺低溫空分制氧機以來,這種制氧方式得到了廣泛的應用。

2.膜分離技術

膜分離技術發展迅速。利用該技術,在壹定壓力下,讓空氣通過具有富氧功能的薄膜,就可以獲得含氧量較高的富氧空氣。用這種膜進行多級分離,可以得到氧含量大於90%的富氧空氣。

3、分子篩氧氣法(吸附法)

利用氮分子比氧分子大的特性,用特殊的分子篩來分離空氣中的氧。首先,壓縮機迫使幹燥空氣通過分子篩進入抽真空的吸附器,使空氣中的氮分子被分子篩吸附,氧氣進入吸附器。當吸附器中的氧氣達到壹定量(壓力達到壹定水平)時,可以打開氧氣出口閥釋放氧氣。壹段時間後,分子篩吸附的氮氣逐漸增多,吸附能力減弱,產生的氧氣純度下降。需要用真空泵將吸附在分子篩上的氮氣抽出,然後重復上述過程。這種制造氧氣的方法也叫吸附法。研制了壹種小型吸附制氧機,便於家庭使用。