工業(yè)制氧是利用空氣分離或水分解的方法大量制取氧氣,原料來源廣泛,是利用了物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),可以降低成本。由于氮的沸點是-196℃,比液態(tài)氧(-183℃)低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧了。
工業(yè)制取氧氣時應(yīng)將溫度控制在(-196℃,-183℃)之間就可以。
空氣中約含21%的氧氣,這是制取氧氣的廉價、易得的原料。
因為任何液態(tài)物質(zhì)都有一定的沸點,人們正是利用了物質(zhì)的這一性質(zhì),在低溫條件下加壓,使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā)。由于氮的沸點是-196℃,比液態(tài)氧(-183℃)低,因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來,剩下的主要就是液態(tài)氧了。為了便于貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到15000kPa,并貯存在漆成藍色的鋼瓶中。
近年來,膜分離技術(shù)得到迅速發(fā)展。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。利用這種膜進行多級分離,可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣。
工業(yè)制氧與實驗室制氧區(qū)別:
實驗室制取的氧氣是少量的,屬于化學(xué)變化;而工業(yè)上是利用空氣分離的方法大量制取氧氣,原料來源廣泛,使得成本降低,是利用了物質(zhì)的基本性質(zhì)(物理性質(zhì))。
工業(yè)制氧是將空氣降溫至液化,然后慢慢升溫,利用各種氣體的沸點不同,除去其他氣體,從而制得較純的氧氣。
實驗室一般有5種制法。(成本較高)
1.加熱高錳酸鉀;
2.氯酸鉀與二氧化錳共熱;
3.雙氧水加入二氧化錳;
4.過氧化鈉通入二氧化碳;
5.過氧化鈉加入水。