制取氧气的常用方法

制取氧气的常用方法

2017-01-04 作者: xuzhiping 浏览: 15637 次

摘要: 制取氧气的方法很多。实验室和小规模的制氧常采用化学方法,而大规模的工业制氧则采用压缩空气法或电解法等。 一、化学制氧法 1.在实验室里,常用氯酸钾(KCl03)或高锰酸钾(KMnO4)制取氧气。因为氯酸钾和高锰酸钾都是富氧化合物,如氯酸钾含氧39.2%,高锰酸...

制取氧气的方法很多。实验室和小规模的制氧常采用化学方法,而大规模的工业制氧则采用压缩空气法或电解法等。

一、化学制氧法

1.在实验室里,常用氯酸钾(KCl03)或高锰酸钾(KMnO4)制取氧气。因为氯酸钾和高锰酸钾都是富氧化合物,如氯酸钾含氧39.2%,高锰酸钾含氧40.5%。在常温下它们的性质稳定,但如将它们进行加热即可分解产生氧气。

这种制氧方法的优点是:原料易得,价格便宜,而且方法简便,所以很有实用价值。

2.用不稳定的氧化物制氧,如过氧化钠(Na202)或超氧化钾(K02),当它们遇到二氧化碳或水时,即可放出氧气。呼吸面具就是根据这一原理制成的。

氧化钡(BaO)的化学性质比较特殊。当将它加热至500°C时,它可以吸收空气中的氧气成为过氧化钡(Ba〇2);而将过氧化钡加热到900°C时,则又可以释放出氧气重新生成氧化钡。因此它可以成为反复使用的供氧剂。

二、压缩空气法

一般先除去空气中的二氧化碳和水蒸气(因为空气中含有0.03%的二氧化碳和少量的水,它们在低温下容易形成固体而堵塞管道),然后加压至200个大气压并冷却后导入空气液化装置。这种装置犹如一个多孔的塞子,可使压缩的空气体积迅速膨胀,从而形成零下196°C的低温,这时被压缩的空气就会冷凝为液态空气。然后再将液态空气导入分馏塔,利用液态氮与液态氧的沸点不同(液态氮的沸点为-195.8°C,液态氧的沸点为-182.96°C)进行分离,一般沸点较低的液态氮先蒸发,剩下的便是浅蓝色的液态氧。因此采用压缩空气法可以同时制得液态氮和液态氧。为了运输与储存的方便,大量的液态氧常常储存在耐压\(1.5\times10^7\)帕以上的钢瓶之中,并做好蓝色标记。

三、电解水

利用电解水的方法可以在阳极上获得氧气,同时在阴极上得到氢气。这种方法制得的氧气比较纯净,但耗电量大。一般每电解1m3水可制得氧气约680m3

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