利用氮分子比氧分子大的特点,用特殊的分子筛分离空气中的氧。首先,压缩机迫使干燥空气通过分子筛进入真空吸附器,使空气中的氮气分子被分子筛吸附,氧气进入吸附器。当吸附器中的氧气达到一定量(压力达到一定水平)时,可以打开氧气出口阀释放氧气。
一段时间后,分子筛吸附的氮气逐渐增多,吸附能力减弱,产生的氧气纯度降低。需要用真空泵将吸附在分子筛上的氮气抽出,然后重复上述过程。这种制造氧气的方法也叫吸附法。采用吸附法的小型制氧机已经开发出来并广泛应用于家用制氧机中。
氧气是氧元素形成的一种单质,化学式O2,其化学性质比较活泼,大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。
氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰度最高的元素。在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。
氧气是无色无味气体,熔点-218.8℃,沸点-183.1℃,相对密度1.14(-183℃,水=1),相对蒸气密度1.11(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%)。
氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外,大部分的元素都能与氧气反应,这些反应称为氧化反应,而经过反应产生的化合物(有两种元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。
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