工業(yè)上制氧氣的制作方法是什么_氧氣的化學(xué)式是什么

　　氧氣，空氣主要組分之一，比空氣重，標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃和大氣壓強(qiáng)101325帕)下密度為1.429克/升。下面學(xué)習(xí)啦給大家分享工業(yè)上制氧氣的制作方法，希望能幫到大家。

　　工業(yè)上制氧氣的方法

　　1、分離液態(tài)空氣法

　　在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā),由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)是‐\x0196℃,比液態(tài)氧的沸點(diǎn)(‐\x0183℃)低,因此氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要是液態(tài)氧;

　　2、膜分離技術(shù)

　　利用這種技術(shù),在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣.利用這種膜進(jìn)行多級(jí)分離,可以得到百分之九十以上氧氣的富氧空氣;

　　3、分子篩制氧法(吸附法)

　　利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子篩把空氣中的氧離分出來;

　　4、電解制氧法

　　把水放入電解槽中,加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度,然后通入直流電,水就分解為氧氣和氫氣.

　　氧氣的產(chǎn)生

　　地球的大氣層形成初期是不含氧氣的。

　　原始大氣是還原性的，充滿了甲烷、氨等氣體。

　　大氣層氧氣的出現(xiàn)源于兩種作用。

　　一個(gè)是非生物參與的水的光解，一個(gè)是生物參與的光合作用。

　　生物的光合作用對(duì)大氣層的影響巨大。它造成了大氣層由還原氛圍向氧化氛圍的轉(zhuǎn)變。使得水光解產(chǎn)生的氫氣能重新被氧化為水回到地球而不至于擴(kuò)散到外層空間去，從而防止了地球上的水的流失。同時(shí)光合作用也加速了大氣層氧氣的積累，深刻地改變了地球上物種的代謝方式和形態(tài)。大氣層含氧量在石炭紀(jì)的時(shí)候一度上升到了35%!。氧氣含量的增加造成了依賴于滲透方式輸氧的昆蟲在形態(tài)上的巨型化。在石炭紀(jì)曾出現(xiàn)過翼展達(dá)一米的巨蜻蜓。

　　氧氣毒性

　　氧氣雖然呼吸需要氧氣，但是人和動(dòng)物長期呆在高壓氧艙中，或者呼吸純氧會(huì)發(fā)生氧氣中毒，造成神經(jīng)中毒的現(xiàn)象。其毒理過程為肺部毛細(xì)管屏障被破壞，導(dǎo)致肺水腫、肺淤血和出血，嚴(yán)重影響呼吸功能，進(jìn)而使各臟器缺氧而發(fā)生損害。

　　氧氣的分子結(jié)構(gòu)

　　O2分子內(nèi)的化學(xué)鍵通常是共價(jià)鍵。

　　從實(shí)驗(yàn)上來說，順磁共振光譜證明O有順磁性，還證明O有兩個(gè)未成對(duì)地電子。說明原來的以雙鍵結(jié)合的氧分子結(jié)構(gòu)式不符合實(shí)際。

　　氧氣的結(jié)構(gòu)如右圖所示，基態(tài)O2分子中并不存在雙鍵，氧分子里形成了兩個(gè)三電子鍵。

　　氧的分子軌道電子排布式是 ，在π軌道中有不成對(duì)的單電子，所以O(shè)2分子是所有雙原子氣體分子中唯一的一種具有偶數(shù)電子同時(shí)又顯示順磁性的物質(zhì)。

　　兩個(gè)氧原子進(jìn)行sp軌道雜化，一個(gè)單電子填充進(jìn)sp雜化軌道，成σ鍵，另一個(gè)單電子填充進(jìn)p軌道，成π鍵。氧氣是奇電子分子，具有順磁性。

　　單線態(tài)氧和三線態(tài)氧

　　普通氧氣含有兩個(gè)未配對(duì)的電子，等同于一個(gè)雙游離基。兩個(gè)未配對(duì)電子的自旋狀態(tài)相同，自旋量子數(shù)之和S=1，2S+1=3，因而基態(tài)的氧分子自旋多重性為3，稱為三線態(tài)氧。

　　在受激發(fā)下，氧氣分子的兩個(gè)未配對(duì)電子發(fā)生配對(duì)，自旋量子數(shù)的代數(shù)和S=0，2S+1=1，稱為單線態(tài)氧。

　　空氣中的氧氣絕大多數(shù)為三線態(tài)氧。紫外線的照射及一些有機(jī)分子對(duì)氧氣的能量傳遞是形成單線態(tài)氧的主要原因。單線態(tài)氧的氧化能力高于三線態(tài)氧。

　　單線態(tài)氧的分子類似烯烴分子，因而可以和雙烯發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)。

　　氧氣實(shí)驗(yàn)室制法

　　1.加

　　加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣

　　熱高錳酸鉀：

　　高錳酸鉀熱分解的方程式存在爭議，因?yàn)槠湓诓煌瑴囟葪l件下的分解產(chǎn)物會(huì)有差異

　　中學(xué)階段反應(yīng)方程式

　　大學(xué)教材中反應(yīng)方程式

　　2.二氧化錳與氯酸鉀共熱： (制得的氧氣中含有少量Cl2、O3和微量ClO2;部分教材已經(jīng)刪掉該制取方法;該反應(yīng)實(shí)際上是放熱反應(yīng)，而不是吸熱反應(yīng)，發(fā)生上述1mol反應(yīng)，放熱108kJ)。

　　3.過氧化氫溶液催化分解(催化劑主要為二氧化錳，三氧化二鐵、氧化銅也可)：