无色无味气体,熔点-218.8℃,沸点-183.1℃,相氧气瓶对密度1.14(-183℃,水=1),相对蒸气密度1.43(空气=1),饱和蒸气压506.62kPa(-164℃),临界温度-118.95℃,临界压力5.08MPa,辛醇/水分配系数:0.65。大气中体积分数:20.95%(约21%)。同素异形体:臭氧(O3),四聚氧(O4),红氧(O8)。折叠实验室制法1.加热加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气热高锰酸钾:2.二氧化锰与氯酸钾共热:(制得的氧气中含有少量Cl₂、O3和微量ClO₂;部分教材已经删掉;该反应实际上是放热反应,而不是吸热反应,发生上述1mol反应,放热108kJ)。3.过氧化氢溶液催化分解(催化剂主要为二氧化锰,三氧化二铁、氧化铜也可):医疗保健:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境。高密国内管束氢企业
O₂分子内的化学键通常是共价键。从实验上来说,顺磁共振光谱证明O有顺磁性,还证明O有两个未成对的电子。说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。氧气的结构如右图所示,基态O₂分子中并不存在双键,氧分子里形成了两个三电子键。氧的分子轨道电子排布式是氧气的结构,在π轨道中有不成对的单电子,所以O₂分子是所有双原子气体分子中的一种具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质。两个氧原子进行sp轨道杂化,一个单电子填充进sp杂化轨道,成σ键,另一个单电子填充进p轨道,成π键。氧气是奇电子分子,具有顺磁性。高密国内管束氢企业氧气跟乙炔一起产生氧乙炔火焰用于切割金属。
单线态氧和三线态氧普通氧气含有两个未配对的电子,等同于一个双游离基。两个未配对电子的自旋状态相同,自旋量子数之和S=1,2S+1=3,因而基态的氧分子自旋多重性为3,称为三线态氧。在受激发下,氧气分子的两个未配对电子发生配对,自旋量子数的代数和S=0,2S+1=1,称为单线态氧。空气中的氧气绝大多数为三线态氧。紫外线的照射及一些有机分子对氧气的能量传递是形成单线态氧的主要原因。单线态氧的氧化能力高于三线态氧。单线态氧的分子类似烯烃分子,因而可以和双烯发生狄尔斯-阿尔德反应。
冶炼工艺:在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。化学工业:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。 工业:液氧是现代火箭比较好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的性,可制作液氧。医疗保健:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。其它方面:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是优先的一种切割方法。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中,能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
氧气瓶盛装的是高压氧气,存在着物理和化学两方面的不安全因素:物理因素:氧气被压缩而压力升高后,有与周围常压取得平衡的趋向,当与常压之间的压差愈大,这种趋向也愈大。当很大的压差一旦以极短的时间在相当大的空间内迅速地达到这种平衡,即形成通常所称的""。如果通过较小的孔隙在相对较长时间内达到这种平衡,就形成"喷射"。二者都能造成严重后果。化学因素。由于氧是助燃物质,一旦遇有可燃物质和引火条件,即可发生猛烈燃烧,甚至出现性火灾。几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。高密国内管束氢企业
产生极高温度的火焰,从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。高密国内管束氢企业
电解制氧法把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。用电解法制取一立方米氧要耗电12~15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55~0.60千瓦小时)相比,是很不经济的。所以,电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法;高密国内管束氢企业