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氧氣《氣體應(yīng)用大全》
2019-6-19 11:17:07
氧O2
1.別名·英文名
Oxygen．
2.用途
化工和治金中的強(qiáng)氧化劑、制造水煤氣和天然氣、低溫氧化石油氣、焊接及切割金屬、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、輸氧呼吸裝置、空氣凈化、液態(tài)氧炸藥、制冷劑、染料、半導(dǎo)體制造用等離子蝕刻、氧化、擴(kuò)散、化學(xué)氣相淀積、標(biāo)準(zhǔn)氣、校正氣、零點(diǎn)氣、在線儀表標(biāo)準(zhǔn)氣、醫(yī)療氣、光導(dǎo)纖維的制備。
3.制法
(1)空分。
(2)水電解。
4.理化性質(zhì)
分子量： 32.0
熔點(diǎn)(101.325kPa)： -218.8℃
沸點(diǎn)(101.325kPa)： -183.0℃
液體密度(90.18K，101.325kPa)：1141kg/m3
氣體密度(0℃，101.325kPa)： 1.4289kg/m3
相對(duì)密度(氣體，25℃，101.325kPa，空氣=1)：1.105
比容(21.1℃，101.325kPa)：0.7554m3/kg
氣液容積比(15℃，100kPa)：854L/L
臨界溫度： -118.6℃
臨界壓力： 5043kPa
臨界密度： 436kg/m3
|
溫度
K |
壓縮系數(shù) | |||
|
100kPa |
1000kPa |
10000kPa |
50000kPa | |
|
300
500 |
0.9994
0.9998 |
0.9941
0.9979 |
0.9542
0.9870 |
1.1572
1.1722 |
熔化熱(-218.799℃，0.152kPa)： 13.91kJ/kg
氣化熱(-182.97℃，101.325kPa)： 212.98kJ/Kg
比熱容(300K，100kPa)： CP=920.26J/(kg·K)
比熱比(氣體，25℃，101.325kPa)： CP/Cv=1.414
蒸氣壓(-200℃)： 10·7kPa
(-160℃)： 640kPa
(-120℃)： 4700kPa
粘度(300K，100kPa)：0.02072mPa·s
表面張力(70℃)： 18.3mN/m
導(dǎo)熱系數(shù)(300K，100kPa)：0.02625w/(m·K)
折射率(氣體，0℃，101.325kPa)： 1.000266
(氣體，25℃，101.325kPa)： 1.0002712
毒性級(jí)別(液氧)： 3
易燃性級(jí)別(液氧)：0
易爆性級(jí)別(液氧)：0
氧在常溫常壓下為無色無臭無味的氣體，液化后成藍(lán)色。氧本身不燃燒，但能助燃。氧的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與多種元素化合發(fā)出光和熱，也即燃燒。當(dāng)氧與易氧化物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的熱蓄積到一定程度時(shí)就會(huì)自燃。當(dāng)空氣中氧的濃度增加時(shí)火焰的溫度和火焰長度增加，可燃物的著火溫度下降。氧與氫的混合氣具有爆炸性(見氫項(xiàng))。液氧和有機(jī)物及其它易燃物質(zhì)共存時(shí)，特別是在高壓下，也具有爆炸的危險(xiǎn)性。
氧與一些物質(zhì)的危險(xiǎn)反應(yīng)如下表所示。
|
反應(yīng)物 |
狀況 |
反應(yīng)結(jié)果 |
附注 | |
|
氣
氧 |
丙酮
苯二氯胺
松節(jié)油
活性碳+氧化鐵
活性碳+磷
乙醚
氫、甲烷、乙炔、硫、金屬粉末
木炭末(含鐵及鋅)
碳化鈣
鋅箔 |
在空氣中
在空氣中
在空氣中
在空氣中
在空氣中
生成過氧化物
點(diǎn)火摩擦
在空氣中
加熱
加熱 |
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸
爆炸 |
氧化鐵為觸媒
磷吸收氧放出熱量
碳化鈣和水分起爆炸反應(yīng)
|
|
液
氧 |
活性炭
木炭粉末
乙醚 |
在空氣中
在空氣中
在空氣中 |
爆炸
爆炸
爆炸 |
在室溫
在室溫
在室溫 |
|
壓
縮
氧 |
乙醛、酒精及有機(jī)物
鐵粉
鐵銹 |
接觸
摩擦
摩擦 |
燃燒及爆炸
燃燒
燃燒 |
|
氧溶于水、酒精等，其溶解度為：
在水中(25℃，101.325kPa)： 2.831ml/100ml
在甲醇中(25℃，101.325kPa)： 24.76ml/100ml
在乙醇中(25℃，101.325kPa)： 24.17ml/100ml
在丙酮中(25℃，101.325kPa)： 27.94ml/100ml
5.毒性
氧是空氣的主要成分之一，占正常空氣體積的21.0%，是一切動(dòng)植物內(nèi)的組成成分。氧參與有機(jī)體內(nèi)的各種代謝過程，是生命活動(dòng)必不可缺的元素之一。但是，正常人體只需要一定濃度的氧，氧的濃度過高或過低都對(duì)人有害。氧的分壓過低會(huì)導(dǎo)致缺氧癥，氧的分壓過高會(huì)引起“氧中毒”。
在常壓下，氧的濃度超過40%時(shí)，就有發(fā)生氧中毒的可能性。人的氧中毒主要有兩種類型：①肺型——主要發(fā)生在氧分壓為1～2個(gè)大氣壓，相當(dāng)于吸入氧濃度40%～60%左右。開始時(shí)，胸骨后稍有不適感，伴輕咳，進(jìn)而感胸悶、胸骨后燒灼感和呼吸困難、咳嗽加劇。嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生肺水腫、窒息。②神經(jīng)型--主要發(fā)生于氧分壓在3個(gè)大氣壓以上時(shí)，相當(dāng)于吸人氧濃度80%以上。開始多出現(xiàn)口唇或面部肌肉抽動(dòng)、面色蒼白、眩暈、心動(dòng)過速、虛脫，繼而出現(xiàn)全身強(qiáng)直性癲癇樣抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。
正常成年人在安靜狀態(tài)下，每分鐘約耗氧250ml，即每天需氧量約360升，但體內(nèi)貯存的氧僅1.5升左右，即使貯存氧全部被利用也只夠組織消耗4～5分鐘。因此，機(jī)體必須不斷地自外界吸入氧氣，才能維持正常生命活動(dòng)。
如果氧的供給不足或由于體內(nèi)氧的代謝過程發(fā)生障礙，無法獲得足夠的氧或正常利用氧，以致產(chǎn)生機(jī)體的一系烈變化，甚至危及生命，這就稱為“缺氧”。不同程度缺氧的主要表現(xiàn)如下表所示．
|
氧濃度(常壓時(shí))% |
氧分壓(×0.1333224kPa) |
主要表現(xiàn) |
|
14～16 |
100～120 |
呼吸加深加快、脈率增速、脈搏加強(qiáng)、血壓升高、肢體肌肉協(xié)調(diào)動(dòng)作稍差 |
|
10～14
|
70～100 |
疲乏無力、精神不集中、反應(yīng)遲鈍、思維紊亂 |
|
6～10 |
45～70 |
頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、意識(shí)朦朧、紫紺 |
|
6以下 |
45以下 |
心音低鈍、脈搏微弱、血壓下降、潮式呼吸或呼吸停頓、抽搐、瞳孔擴(kuò)大、繼而心跳呼吸停止、死亡 |
*：1mmHg=0.133224kPa
液態(tài)氧能刺激皮膚和組織，引起冷燒傷。從液態(tài)氧蒸發(fā)的氧氣易被衣服吸收，而且遇到任何一種火源均可引起急劇地燃燒。
氧中毒治療應(yīng)及時(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)，改吸空氣，安靜休息，保持呼吸道通暢，給予鎮(zhèn)靜、抗驚厥藥物，防止肺部繼發(fā)感染。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明大劑量維生素C對(duì)氧中毒有一定療效，可以采用。預(yù)防在于合理使用氧，使用高壓時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制次數(shù)和時(shí)間。
缺氧的救治，關(guān)鍵在于除去造成缺氧的原因和防治腦水腫。一般應(yīng)立即撤離現(xiàn)場(chǎng)，吸入氧氣，宜用正壓給氧，有條件時(shí)，可采用高壓氧治療。心跳呼吸停止時(shí)，要進(jìn)行人工呼吸，心臟按摩，盡快地使患者復(fù)蘇。
當(dāng)皮膚接觸液氧時(shí)，應(yīng)立即用水沖洗，傷重者應(yīng)就醫(yī)診治。
6.安全防護(hù)
液氧要用杜瓦瓶或槽車貯運(yùn)。存放時(shí)必須與可燃物隔絕，避免受熱。液氧槽車最好放在室外。氧無腐蝕性，可以用一般通用金屬，但是，鋁合金應(yīng)盡量避免使用。有水分時(shí)，對(duì)金屬有腐蝕作用，所以，對(duì)裝置都應(yīng)事先除水分。適用的材料有不銹鋼、銅、銅合金、鎳、鎳合金、玻璃等材料。要避免使用碳鋼和低合金鋼。對(duì)液氧可使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合體和氟橡膠，避免使用聚乙烯、聚丙烯等可燃性材料。
如果發(fā)生火災(zāi)，又來不及轉(zhuǎn)移時(shí)，對(duì)槽車要澆水冷卻，以防受熱爆炸以及爆炸后流出的液氧急劇助長火勢(shì)。但是澆水時(shí)，一定要避免將水直射在安全閥上，避免其冷凍結(jié)冰而失靈。
當(dāng)溢漏的液氧引起木材、紙張等燃燒時(shí)，如有可能,首先切斷氣流，制止溢漏，然后用足量水去撲滅。當(dāng)液氧與液體燃料相遇而起火時(shí)，要按下列辦法救火。當(dāng)溢漏的液氧流到大量燃料上起火時(shí)，首先要切斷液氧源，然后用適當(dāng)?shù)臏缁饎缁稹．?dāng)液體燃料流到大量液氧上起火時(shí)，首先要切斷液體燃料源，然后進(jìn)行滅火。當(dāng)液體燃料和液氧已經(jīng)混合而尚未起火時(shí)，要立即切斷所有火源，迅速脫離危險(xiǎn)區(qū)，任其液氧自行蒸發(fā)。如果是水溶性燃料，則可用水稀釋，以壓火勢(shì)。但是此法對(duì)非水溶性燃料不適用，必須等液氧全部蒸發(fā)后才可用適當(dāng)?shù)臏缁饎缁稹?/span>
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