氧O2
1.别名·英文名
Oxygen.
2.用途
化工和治金中的强氧化剂、制造水煤气和天然气、低温氧化石油气、焊接及切割金属、火箭发动机、输氧呼吸装置、空气净化、液态氧炸药、制冷剂、染料、半导体制造用等离子蚀刻、氧化、扩散、化学气相淀积、标准气、校正气、零点气、在线仪表标准气、医疗气、光导纤维的制备。
3.制法
(1)空分。
(2)水电解。
4.理化性质
分子量: 32.0
熔点(101.325kPa): -218.8℃
沸点(101.325kPa): -183.0℃
液体密度(90.18K,101.325kPa):1141kg/m3
气体密度(0℃,101.325kPa): 1.4289kg/m3
相对密度(气体,25℃,101.325kPa,空气=1):1.105
比容(21.1℃,101.325kPa):0.7554m3/kg
气液容积比(15℃,100kPa):854L/L
临界温度: -118.6℃
临界压力: 5043kPa
临界密度: 436kg/m3
温度
K |
压缩系数 |
100kPa |
1000kPa |
10000kPa |
50000kPa |
300
500 |
0.9994
0.9998 |
0.9941
0.9979 |
0.9542
0.9870 |
1.1572
1.1722 |
熔化热(-218.799℃,0.152kPa): 13.91kJ/kg
气化热(-182.97℃,101.325kPa): 212.98kJ/Kg
比热容(300K,100kPa): CP=920.26J/(kg·K)
比热比(气体,25℃,101.325kPa): CP/Cv=1.414
蒸气压(-200℃): 10·7kPa
(-160℃): 640kPa
(-120℃): 4700kPa
粘度(300K,100kPa):0.02072mPa·s
表面张力(70℃): 18.3mN/m
导热系数(300K,100kPa):0.02625w/(m·K)
折射率(气体,0℃,101.325kPa): 1.000266
(气体,25℃,101.325kPa): 1.0002712
毒性级别(液氧): 3
易燃性级别(液氧):0
易爆性级别(液氧):0
氧在常温常压下为无色无臭无味的气体,液化后成蓝色。氧本身不燃烧,但能助燃。氧的化学性质活泼,能与多种元素化合发出光和热,也即燃烧。当氧与易氧化物质反应产生的热蓄积到一定程度时就会自燃。当空气中氧的浓度增加时火焰的温度和火焰长度增加,可燃物的着火温度下降。氧与氢的混合气具有爆炸性(见氢项)。液氧和有机物及其它易燃物质共存时,特别是在高压下,也具有爆炸的危险性。
氧与一些物质的危险反应如下表所示。
反应物 |
状况 |
反应结果 |
附注 |
气
氧 |
丙酮
苯二氯胺
松节油
活性碳+氧化铁
活性碳+磷
乙醚
氢、甲烷、乙炔、硫、金属粉末
木炭末(含铁及锌)
碳化钙
锌箔 |
在空气中
在空气中
在空气中
在空气中
在空气中
生成过氧化物
点火摩擦
在空气中
加热
加热 |
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸 |
氧化铁为触媒
磷吸收氧放出热量
碳化钙和水分起爆炸反应
|
液
氧 |
活性炭
木炭粉末
乙醚 |
在空气中
在空气中
在空气中 |
爆炸
爆炸
爆炸 |
在室温
在室温
在室温 |
压
缩
氧 |
乙醛、酒精及有机物
铁粉
铁锈 |
接触
摩擦
摩擦 |
燃烧及爆炸
燃烧
燃烧 |
|
氧溶于水、酒精等,其溶解度为:
在水中(25℃,101.325kPa): 2.831ml/100ml
在甲醇中(25℃,101.325kPa): 24.76ml/100ml
在乙醇中(25℃,101.325kPa): 24.17ml/100ml
在丙酮中(25℃,101.325kPa): 27.94ml/100ml
5.毒性
氧是空气的主要成分之一,占正常空气体积的21.0%,是一切动植物内的组成成分。氧参与有机体内的各种代谢过程,是生命活动必不可缺的元素之一。但是,正常人体只需要一定浓度的氧,氧的浓度过高或过低都对人有害。氧的分压过低会导致缺氧症,氧的分压过高会引起“氧中毒”。
在常压下,氧的浓度超过40%时,就有发生氧中毒的可能性。人的氧中毒主要有两种类型:①肺型——主要发生在氧分压为1~2个大气压,相当于吸入氧浓度40%~60%左右。开始时,胸骨后稍有不适感,伴轻咳,进而感胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难、咳嗽加剧。严重时可发生肺水肿、窒息。②神经型--主要发生于氧分压在3个大气压以上时,相当于吸人氧浓度80%以上。开始多出现口唇或面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱,继而出现全身强直性癫痫样抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。
正常成年人在安静状态下,每分钟约耗氧250ml,即每天需氧量约360升,但体内贮存的氧仅1.5升左右,即使贮存氧全部被利用也只够组织消耗4~5分钟。因此,机体必须不断地自外界吸入氧气,才能维持正常生命活动。
如果氧的供给不足或由于体内氧的代谢过程发生障碍,无法获得足够的氧或正常利用氧,以致产生机体的一系烈变化,甚至危及生命,这就称为“缺氧”。不同程度缺氧的主要表现如下表所示.