Dalam pelajaran 17" Memperoleh oksigen"dari kursus" Kimia untuk boneka» mengetahui bagaimana oksigen diproduksi di laboratorium; Kita akan mempelajari apa itu katalis dan bagaimana tumbuhan mempengaruhi produksi oksigen di planet kita.

Zat terpenting di udara bagi manusia dan organisme hidup lainnya adalah oksigen. Jumlah besar oksigen digunakan dalam industri, jadi penting untuk mengetahui bagaimana Anda bisa mendapatkannya.

DI DALAM laboratorium kimia Oksigen dapat diperoleh dengan memanaskan zat kompleks tertentu yang mengandung atom oksigen. Zat tersebut antara lain zat KMnO 4 yang tersedia di lemari obat rumah Anda dengan nama “kalium permanganat”.

Anda sudah familiar dengan perangkat paling sederhana untuk menghasilkan gas. Jika Anda menempatkan sedikit bubuk KMnO 4 di salah satu perangkat ini dan memanaskannya, oksigen akan dilepaskan (Gbr. 76):

Oksigen juga dapat diperoleh dengan menguraikan hidrogen peroksida H 2 O 2 . Untuk melakukan ini, tambahkan banyak H 2 O 2 ke dalam tabung reaksi sejumlah kecil zat khusus - katalisator- dan tutup tabung reaksi dengan sumbat yang berisi tabung saluran keluar gas (Gbr. 77).

Untuk reaksi ini, katalisnya adalah zat yang rumusnya adalah MnO 2. Dalam hal ini, terjadi reaksi kimia berikut:

Harap dicatat bahwa baik kiri maupun bagian yang tepat Tidak ada persamaan rumus katalis. Rumusnya biasanya ditulis dalam persamaan reaksi di atas tanda sama dengan. Mengapa ditambahkan katalis? Proses penguraian H 2 O 2 dalam kondisi ruangan berlangsung sangat lambat. Oleh karena itu, dibutuhkan waktu lama untuk memperoleh oksigen dalam jumlah besar. Namun, reaksi ini dapat dipercepat secara dramatis dengan menambahkan katalis.

Katalisator- Ini adalah zat yang mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak dikonsumsi sendiri.

Justru karena katalis tidak dikonsumsi dalam reaksi maka kita tidak menuliskan rumusnya di bagian mana pun dari persamaan reaksi.

Cara lain untuk memperoleh oksigen adalah dengan menguraikan air di bawah pengaruh konstan arus listrik. Proses ini disebut elektrolisa air. Oksigen dapat diperoleh dalam perangkat yang secara skematis ditunjukkan pada Gambar 78.

Dalam hal ini, terjadi reaksi kimia berikut:

Oksigen di alam

Sejumlah besar gas oksigen terkandung di atmosfer dan terlarut di perairan laut dan samudera. Oksigen diperlukan bagi semua organisme hidup untuk bernafas. Tanpa oksigen mustahil memperoleh energi melalui pembakaran berbagai jenis bahan bakar. Sekitar 2% oksigen atmosfer dikonsumsi setiap tahun untuk kebutuhan ini.

Dari mana asal oksigen di Bumi dan mengapa jumlahnya tetap konstan, meskipun dikonsumsi sedemikian rupa? Satu-satunya sumber oksigen di planet kita adalah tumbuhan hijau, yang memproduksinya di bawah pengaruh sinar matahari selama proses fotosintesis. Ini adalah proses yang sangat kompleks yang mencakup banyak tahapan. Akibat fotosintesis pada bagian hijau tumbuhan karbon dioksida dan air diubah menjadi glukosa C 6 H 12 O 6 dan oksigen. Total
Persamaan reaksi yang terjadi pada proses fotosintesis dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Telah ditetapkan bahwa sekitar sepersepuluh (11%) oksigen yang dihasilkan oleh tumbuhan hijau berasal dari tumbuhan darat, dan sembilan per sepuluh (89%) sisanya berasal dari tumbuhan air.

Memperoleh oksigen dan nitrogen dari udara

Cadangan oksigen yang besar di atmosfer memungkinkan untuk memperoleh dan menggunakannya berbagai industri. Dalam kondisi industri, oksigen, nitrogen dan beberapa gas lainnya (argon, neon) diperoleh dari udara.

Untuk melakukan ini, udara pertama-tama diubah menjadi cairan (Gbr. 79) dengan pendinginan hingga suhu rendah sehingga semua komponennya berubah menjadi keadaan agregasi cair.

Cairan ini kemudian dipanaskan secara perlahan, menghasilkan suhu yang berbeda ada pendidihan berurutan (yaitu transisi ke keadaan gas) zat-zat yang terkandung di udara. Dengan mengumpulkan gas yang mendidih pada suhu berbeda, nitrogen, oksigen, dan zat lain diperoleh secara terpisah.

Kesimpulan singkat dari pelajaran ini:

1. Dalam kondisi laboratorium, oksigen diperoleh melalui penguraian zat kompleks tertentu yang mengandung atom oksigen.
2. Katalis adalah zat yang mempercepat reaksi kimia tanpa dikonsumsi.
3. Sumber oksigen di planet kita adalah tumbuhan hijau tempat terjadinya proses fotosintesis.
4. Dalam industri, oksigen diperoleh dari udara.

Saya harap pelajaran 17" Memperoleh oksigen"jelas dan informatif. Jika Anda memiliki pertanyaan, tulis di komentar.

Oksigen O mempunyai nomor atom 8, terletak pada subgrup utama (subgrup a) VI grup, pada periode kedua. Dalam atom oksigen, elektron valensi terletak di urutan ke-2 tingkat energi, hanya memiliki S- Dan P-orbital. Hal ini meniadakan kemungkinan transisi atom O ke keadaan tereksitasi, oleh karena itu oksigen dalam semua senyawa menunjukkan valensi konstan sama dengan II. Memiliki keelektronegatifan yang tinggi, atom oksigen dalam senyawa selalu bermuatan negatif (c.d. = -2 atau -1). Pengecualian adalah fluorida OF 2 dan O 2 F 2 .

Untuk oksigen, bilangan oksidasinya diketahui -2, -1, +1, +2

Ciri-ciri umum suatu unsur

Oksigen adalah unsur paling melimpah di Bumi, jumlahnya kurang dari setengah, 49%, massa total kerak bumi. Oksigen alami terdiri dari 3 isotop stabil 16 O, 17 O dan 18 O (16 O mendominasi). Oksigen merupakan bagian dari atmosfer (20,9% volume, 23,2 massa), dalam komposisi air dan lebih dari 1400 mineral: silika, silikat dan aluminosilikat, kelereng, basal, hematit dan mineral lainnya dan batu. Oksigen membentuk 50-85% massa jaringan tumbuhan dan hewan, karena terkandung dalam protein, lemak, dan karbohidrat yang menyusun organisme hidup. Peran oksigen untuk proses respirasi dan oksidasi sudah diketahui.

Oksigen relatif sedikit larut dalam air - 5 volume dalam 100 volume air. Namun, jika semua oksigen terlarut dalam air masuk ke atmosfer, maka volumenya akan sangat besar - 10 juta km 3 (n.s.). Jumlah ini setara dengan sekitar 1% dari seluruh oksigen di atmosfer. Terbentuknya atmosfer oksigen di bumi disebabkan oleh proses fotosintesis.

Ditemukan oleh orang Swedia K. Scheele (1771 - 1772) dan orang Inggris J. Priestley (1774). Yang pertama menggunakan pemanasan nitrat, yang kedua - merkuri oksida (+2). Nama tersebut diberikan oleh A. Lavoisier (“oksigenium” - “melahirkan asam”).

Itu ada secara bebas dalam dua bentuk modifikasi alotropik– oksigen “biasa” O 2 dan ozon O 3 .

Struktur molekul ozon

3O 2 = 2O 3 – 285 kJ
Ozon di stratosfer membentuk lapisan tipis yang menyerap paling berbahaya secara biologis radiasi ultraviolet.
Selama penyimpanan, ozon secara spontan berubah menjadi oksigen. Secara kimia, oksigen O2 kurang aktif dibandingkan ozon. Keelektronegatifan oksigen adalah 3,5.

Sifat fisik oksigen

O 2 – gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa, m.p. –218.7 °C, bp. –182.96 °C, paramagnetik.

Cairan O 2 biru, padat – berwarna biru. O 2 larut dalam air (lebih baik dari nitrogen dan hidrogen).

Memperoleh oksigen

1. Metode industri - distilasi udara cair dan elektrolisis air:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2. Di laboratorium oksigen diperoleh:
1.Elektrolisis basa larutan berair atau larutan garam yang mengandung oksigen (Na 2 SO 4, dll.)

2. Dekomposisi termal kalium permanganat KMnO 4:
2KMnO 4 = K 2 MnO4 + MnO 2 + O 2,

Garam berthollet KClO 3:
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (katalis MnO 2)

Mangan oksida (+4) MnO 2:
4MnO 2 = 2Mn 2 O 3 + O 2 (700 o C),

3MnO 2 = 2Mn 3 O 4 + O 2 (1000 o C),

Barium peroksida BaO 2:
2BaO2 = 2BaO + O2

3. Penguraian hidrogen peroksida:
2H 2 O 2 = H 2 O + O 2 (katalis MnO 2)

4. Penguraian nitrat:
2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

Pada pesawat ruang angkasa dan kapal selam, oksigen diperoleh dari campuran K 2 O 2 dan K 2 O 4:
2K 2 O 4 + 2H 2 O = 4KOH +3O 2
4KOH + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + 2H 2 O

Total:
2K 2 O 4 + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + 3O 2

Ketika K 2 O 2 digunakan, reaksi keseluruhannya terlihat seperti ini:
2K 2 O 2 + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + O 2

Jika Anda mencampurkan K 2 O 2 dan K 2 O 4 dalam jumlah yang sama (yaitu ekuimolar), maka satu mol O 2 akan dilepaskan per 1 mol CO 2 yang diserap.

Sifat kimia oksigen

Oksigen mendukung pembakaran. Pembakaran - b suatu proses oksidasi suatu zat yang cepat disertai dengan pelepasannya jumlah besar kehangatan dan cahaya. Untuk membuktikan bahwa labu tersebut mengandung oksigen dan bukan gas lain, Anda perlu menurunkan serpihan yang membara ke dalam labu. Dalam oksigen, serpihan yang membara bersinar terang. Pembakaran berbagai zat di udara merupakan proses redoks dimana oksigen sebagai oksidatornya. Agen pengoksidasi adalah zat yang “mengambil” elektron dari zat pereduksi. Bagus sifat pengoksidasi oksigen dapat dengan mudah dijelaskan oleh struktur kulit elektron terluarnya.

Cangkang valensi oksigen terletak di tingkat ke-2 - relatif dekat dengan inti. Oleh karena itu, inti atom menarik elektron dengan kuat ke dirinya sendiri. Pada kulit valensi oksigen 2s 2 2p 4 ada 6 elektron. Akibatnya, oktet kehilangan dua elektron, yang cenderung diterima oleh oksigen cangkang elektronik unsur-unsur lain, bereaksi dengannya sebagai zat pengoksidasi.

Oksigen memiliki keelektronegatifan kedua (setelah fluor) pada skala Pauling. Oleh karena itu, sebagian besar senyawanya dengan unsur lain mengandung oksigen negatif tingkat oksidasi. Lagi zat pengoksidasi kuat Satu-satunya hal yang berbeda dari oksigen adalah tetangganya dalam periode – fluor. Oleh karena itu, senyawa oksigen dengan fluor adalah satu-satunya senyawa yang memiliki oksigen derajat positif oksidasi.

Jadi, oksigen adalah oksidator terkuat kedua di antara semua unsur. Tabel periodik. Sebagian besar sifat kimia terpentingnya terkait dengan hal ini.
Semua unsur bereaksi dengan oksigen kecuali Au, Pt, He, Ne dan Ar; dalam semua reaksi (kecuali interaksi dengan fluor), oksigen adalah zat pengoksidasi.

Oksigen mudah bereaksi dengan logam alkali dan alkali tanah:

4Li + O 2 → 2Li 2 O,

2K + O 2 → K 2 O 2,

2Ca + O 2 → 2CaO,

2Na + O 2 → Na 2 O 2,

2K + 2O 2 → K 2 O 4

Serbuk besi halus (yang disebut besi piroforik) terbakar secara spontan di udara, membentuk Fe 2 O 3, dan kawat baja terbakar dalam oksigen jika dipanaskan terlebih dahulu:

3 Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

2Mg + O 2 → 2MgO

2Cu + O 2 → 2CuO

Oksigen bereaksi dengan non-logam (belerang, grafit, hidrogen, fosfor, dll.) jika dipanaskan:

S + O 2 → JADI 2,

C + O 2 → CO 2,

2H 2 + O 2 → H 2 O,

4P + 5O 2 → 2P 2 O 5,

Si + O 2 → SiO 2, dst.

Hampir semua reaksi yang melibatkan oksigen O2 bersifat eksotermik, dengan pengecualian yang jarang terjadi, misalnya:

N2+O2 → 2TIDAK–Q

Reaksi ini terjadi pada suhu di atas 1200 o C atau dalam pelepasan muatan listrik.

Oksigen dapat teroksidasi zat kompleks, Misalnya:

2H 2 S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2 O (kelebihan oksigen),

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O (kekurangan oksigen),

4NH 3 + 3O 2 → 2N 2 + 6H 2 O (tanpa katalis),

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O (dengan adanya katalis Pt),

CH 4 (metana) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O,

4FeS 2 (pirit) + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Senyawa yang mengandung kation dioksigenil O 2 + telah diketahui, misalnya O 2 + - (keberhasilan sintesis senyawa ini mendorong N. Bartlett untuk mencoba memperoleh senyawa gas inert).

Ozon

Ozon secara kimia lebih aktif dibandingkan oksigen O2. Jadi, ozon mengoksidasi iodida - ion I - dalam larutan Kl:

O 3 + 2Kl + H 2 O = I 2 + O 2 + 2KOH

Ozon sangat beracun, sifat racunnya lebih kuat dari, misalnya hidrogen sulfida. Namun di alam, ozon yang terkandung di lapisan atas atmosfer berperan sebagai pelindung seluruh kehidupan di bumi dari radiasi ultraviolet matahari yang berbahaya. Tipis lapisan ozon menyerap radiasi ini dan tidak mencapai permukaan bumi. Ada fluktuasi yang signifikan dalam ketebalan dan luas lapisan ini dari waktu ke waktu (yang disebut lubang ozon) alasan fluktuasi tersebut belum jelas.

Penerapan Oksigen O 2: untuk mengintensifkan proses produksi besi tuang dan baja, dalam peleburan logam non-besi, sebagai zat pengoksidasi dalam berbagai produksi kimia, untuk penunjang kehidupan di kapal bawah air, sebagai oksidator bahan bakar roket (oksigen cair), dalam pengobatan, untuk pengelasan dan pemotongan logam.

Penerapan ozon O 3: untuk desinfeksi air minum, Air limbah, udara, untuk memutihkan kain.

>> Mendapatkan oksigen

Memperoleh oksigen

Dalam paragraf ini yang sedang kita bicarakan:

> tentang penemuan oksigen;
> tentang perolehan oksigen di industri dan laboratorium;
> tentang reaksi dekomposisi.

Penemuan oksigen.

J. Priestley memperoleh gas ini dari senyawa yang disebut merkuri(II) oksida. Ilmuwan tersebut menggunakan lensa kaca untuk memfokuskan sinar matahari pada zat tersebut.

Dalam versi modern, percobaan ini digambarkan pada Gambar 54. Ketika dipanaskan, merkuri(||) oksida (bubuk warna kuning) berubah menjadi merkuri dan oksigen. Merkuri dilepaskan ke keadaan gas dan mengembun pada dinding tabung reaksi berupa tetesan berwarna keperakan. Oksigen dikumpulkan di atas air dalam tabung reaksi kedua.

Metode Priestley tidak lagi digunakan karena uap merkuri bersifat racun. Oksigen diproduksi menggunakan reaksi lain yang serupa dengan yang dibahas. Biasanya terjadi saat dipanaskan.

Reaksi yang membentuk beberapa zat lain dari satu zat disebut reaksi dekomposisi.

Untuk memperoleh oksigen di laboratorium, senyawa yang mengandung oksigen berikut digunakan:

Kalium permanganat KMnO 4 (nama umum kalium permanganat; zat adalah desinfektan umum)

Kalium klorat KClO 3 ( nama yang sepele- Garam Berthollet, sebagai penghormatan kimiawan Perancis akhir XVIII - awal XIX V. K.-L. Berthollet)

Sejumlah kecil katalis - mangan (IV) oksida MnO 2 - ditambahkan ke kalium klorat sehingga terjadi penguraian senyawa dengan pelepasan oksigen 1.

Pengalaman laboratorium № 8

Produksi oksigen melalui dekomposisi hidrogen peroksida H 2 O 2

Tuang 2 ml larutan hidrogen peroksida ke dalam tabung reaksi (nama tradisional zat ini adalah hidrogen peroksida). Nyalakan serpihan panjang dan padamkan (seperti yang Anda lakukan dengan korek api) hingga hampir tidak membara.
Tuang sedikit katalis - bubuk hitam mangan (IV) oksida - ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan hidrogen oksida. Amati pelepasan gas yang cepat. Gunakan serpihan yang membara untuk memverifikasi bahwa gas tersebut adalah oksigen.

Tuliskan persamaan reaksi penguraian hidrogen peroksida yang produk reaksinya adalah air.

Di laboratorium, oksigen juga dapat diperoleh dengan menguraikan natrium nitrat NaNO 3 atau kalium nitrat KNO 3 2. Ketika dipanaskan, senyawa mula-mula meleleh dan kemudian terurai:

1 Jika suatu senyawa dipanaskan tanpa katalis, terjadi reaksi yang berbeda

2 Zat ini digunakan sebagai pupuk. Milik mereka nama yang umum- sendawa.

Skema 7. Metode laboratorium memperoleh oksigen

Ubah diagram reaksi menjadi persamaan kimia.

Informasi tentang bagaimana oksigen diproduksi di laboratorium dikumpulkan pada Skema 7.

Oksigen bersama dengan hidrogen adalah produk penguraian air di bawah pengaruh arus listrik:

Di alam, oksigen dihasilkan melalui fotosintesis pada daun hijau tumbuhan. Diagram sederhana dari proses ini adalah sebagai berikut:

kesimpulan

Oksigen ditemukan di akhir XVIII V. beberapa ilmuwan .

Oksigen diperoleh di industri dari udara, dan di laboratorium melalui reaksi penguraian senyawa tertentu yang mengandung oksigen. Selama reaksi penguraian, dua atau lebih zat terbentuk dari satu zat.

129. Bagaimana oksigen diperoleh di industri? Mengapa mereka tidak menggunakan kalium permanganat atau hidrogen peroksida untuk ini?

130. Reaksi apa yang disebut reaksi dekomposisi?

131. Ubah skema reaksi berikut menjadi persamaan kimia:

132. Apa yang dimaksud dengan katalis? Bagaimana pengaruhnya terhadap jalannya reaksi kimia? (Untuk jawaban Anda, gunakan juga materi di § 15.)

133. Gambar 55 menunjukkan momen penguraian warna putih padat, yang memiliki rumus Cd(NO3)2. Perhatikan baik-baik gambarnya dan jelaskan segala sesuatu yang terjadi selama reaksi. Mengapa serpihan yang membara muncul? Tulis persamaan kimia yang sesuai.

134. Fraksi massa Kandungan oksigen pada residu setelah pemanasan kalium nitrat KNO 3 adalah 40%. Apakah senyawa ini sudah terurai sempurna?

Beras. 55. Penguraian suatu zat bila dipanaskan

Popel P.P., Kryklya L.S., Kimia: Pidruch. untuk kelas 7 zagalnosvit. navigasi. penutupan - K.: VC "Academy", 2008. - 136 hal.: sakit.

Isi pelajaran kerangka pelajaran dan kerangka pendukung penyajian pelajaran teknologi interaktif metode pengajaran akselerator Praktik tes, pengujian tugas online dan latihan lokakarya pekerjaan rumah dan pertanyaan pelatihan untuk diskusi kelas Ilustrasi materi video dan audio foto, gambar, grafik, tabel, diagram, komik, perumpamaan, ucapan, teka-teki silang, anekdot, lelucon, kutipan Pengaya abstrak lembar contekan tips artikel penasaran (MAN) literatur dasar dan kamus istilah tambahan Menyempurnakan buku teks dan pelajaran mengoreksi kesalahan dalam buku teks, mengganti pengetahuan yang sudah ketinggalan zaman dengan yang baru Hanya untuk guru rencana kalender program pembelajaran pedoman

Saat memotong logam, dilakukan dengan nyala gas bersuhu tinggi yang diperoleh dengan membakar gas yang mudah terbakar atau uap cair yang dicampur dengan oksigen murni secara teknis.

Oksigen adalah unsur paling melimpah di bumi, terjadi dalam bentuk senyawa kimia Dengan berbagai zat: di dalam tanah - hingga 50% berat, dalam kombinasi dengan hidrogen dalam air - sekitar 86% berat dan di udara - hingga 21% volume dan 23% berat.

Oksigen di kondisi normal(suhu 20°C, tekanan 0,1 MPa) adalah gas tidak berwarna, tidak mudah terbakar, sedikit lebih berat dari udara, tidak berbau, tetapi aktif mendukung pembakaran. Dalam kondisi normal tekanan atmosfir dan suhu 0°C, massa 1 m 3 oksigen adalah 1,43 kg, dan pada suhu 20°C dan tekanan atmosfer normal - 1,33 kg.

Oksigen mempunyai kadar yang tinggi aktivitas kimia , membentuk koneksi dengan semua unsur kimia, kecuali (argon, helium, xenon, kripton dan neon). Reaksi senyawa dengan oksigen terjadi dengan pelepasan sejumlah besar panas, yaitu bersifat eksotermik.

Ketika gas oksigen terkompresi bersentuhan dengan zat organik, minyak, lemak, debu batu bara, plastik yang mudah terbakar, dapat menyala sendiri akibat pelepasan panas selama kompresi oksigen yang cepat, gesekan dan benturan partikel padat pada logam, serta pelepasan percikan elektrostatis. Oleh karena itu, saat menggunakan oksigen, harus diperhatikan untuk memastikan tidak bersentuhan dengan zat yang mudah terbakar atau mudah terbakar.

Semua peralatan oksigen, saluran oksigen, dan silinder harus diturunkan kadarnya secara menyeluruh. mampu membentuk campuran yang mudah meledak dengan gas yang mudah terbakar atau uap cair yang mudah terbakar dalam rentang yang luas, yang juga dapat menyebabkan ledakan jika ada nyala api terbuka atau bahkan percikan api.

Ciri-ciri oksigen yang diperhatikan harus selalu diingat ketika menggunakannya dalam proses pemrosesan api gas.

Udara atmosfer terutama merupakan campuran mekanis tiga gas dengan kandungan volume berikut: nitrogen - 78,08%, oksigen - 20,95%, argon - 0,94%, sisanya adalah karbon dioksida, dinitrogen oksida, dll. Oksigen diperoleh dengan memisahkan udara menjadi oksigen dan dengan metode pendinginan dalam (pencairan), bersamaan dengan pemisahan argon, yang penggunaannya terus meningkat. Nitrogen digunakan sebagai gas pelindung saat mengelas tembaga.

Oksigen dapat diperoleh secara kimia atau dengan elektrolisis air. Metode kimia tidak efisien dan tidak ekonomis. Pada elektrolisis air DC oksigen diproduksi sebagai produk sampingan dalam produksi hidrogen murni.

Oksigen diproduksi di industri dari udara atmosfer dengan pendinginan dan rektifikasi yang dalam. Dalam instalasi untuk memperoleh oksigen dan nitrogen dari udara, udara dibersihkan dari kotoran berbahaya, dikompresi dalam kompresor hingga tekanan siklus pendinginan yang sesuai yaitu 0,6-20 MPa dan didinginkan dalam penukar panas hingga suhu pencairan, perbedaan suhu pencairan sebesar oksigen dan nitrogen adalah 13°C, yang cukup untuk pemisahan sempurna dalam fase cair.

Oksigen murni cair terakumulasi dalam peralatan pemisahan udara, menguap dan dikumpulkan dalam penampung gas, kemudian dipompa ke dalam silinder oleh kompresor di bawah tekanan hingga 20 MPa.

Oksigen teknis juga diangkut melalui pipa. Tekanan oksigen yang diangkut melalui pipa harus disepakati antara produsen dan konsumen. Oksigen dikirim ke lokasi dalam tabung oksigen, dan dalam bentuk cair dalam bejana khusus dengan insulasi termal yang baik.

Untuk mengubah oksigen cair menjadi gas, digunakan gasifier atau pompa dengan evaporator oksigen cair. Pada tekanan atmosfer normal dan suhu 20°C, 1 dm 3 oksigen cair ketika diuapkan menghasilkan 860 dm 3 oksigen gas. Oleh karena itu, disarankan untuk mengalirkan oksigen ke lokasi pengelasan keadaan cair, karena ini mengurangi berat wadah sebanyak 10 kali lipat, yang memungkinkan Anda menghemat logam untuk pembuatan silinder dan mengurangi biaya pengangkutan dan penyimpanan silinder.

Untuk pengelasan dan pemotongan Menurut -78, oksigen teknis diproduksi dalam tiga tingkatan:

• 1 - kemurnian minimal 99,7%
• 2 - tidak kurang dari 99,5%
• 3 - tidak kurang dari 99,2% berdasarkan volume

Kemurnian oksigen dimiliki sangat penting untuk pemotongan oksigen. Semakin sedikit pengotor gas yang dikandungnya, semakin tinggi kecepatan pemotongan, semakin bersih, dan semakin sedikit konsumsi oksigen.

Untuk memperoleh oksigen, Anda akan membutuhkan zat yang kaya akan hal itu. Ini adalah peroksida, nitrat, klorat. Kami akan menggunakan yang bisa diperoleh tanpa banyak kesulitan.

Ada beberapa cara untuk mendapatkan oksigen di rumah; mari kita lihat secara berurutan.

Yang paling sederhana dan cara yang terjangkau untuk mendapatkan oksigen - gunakan kalium permanganat (atau lebih nama yang benar- kalium permanganat). Semua orang tahu bahwa kalium permanganat adalah antiseptik yang sangat baik dan digunakan sebagai disinfektan. Jika tidak memilikinya, Anda bisa membelinya di apotek.

Mari kita lakukan. Tuang sedikit kalium permanganat ke dalam tabung reaksi, tutup dengan tabung reaksi yang berlubang, dan pasang tabung saluran keluar gas di dalam lubang tersebut (oksigen akan mengalir melaluinya). Tempatkan ujung tabung yang lain ke dalam tabung reaksi yang lain (harus diletakkan terbalik, karena oksigen yang dilepaskan lebih ringan dari udara dan akan naik ke atas. Tabung reaksi kedua ditutup dengan sumbat yang sama.
Hasilnya, kita harus memiliki dua tabung reaksi yang dihubungkan satu sama lain melalui tabung saluran keluar gas melalui sumbat. Dalam satu tabung reaksi (tidak terbalik) terdapat kalium permanganat. Kami akan memanaskan tabung reaksi dengan kalium permanganat. Warna cherry ungu tua pada kristal kalium permanganat akan hilang dan berubah menjadi kristal kalium manganat berwarna hijau tua.

Reaksinya berlangsung seperti ini:

2KMnO 4 → MnO 2 + K 2 MnO 4 +O 2

Jadi dari 10 gram kalium permanganat bisa diperoleh hampir 1 liter oksigen. Setelah beberapa menit, Anda dapat mengeluarkan labu berisi kalium permanganat dari api. Kami menerima oksigen dalam tabung reaksi terbalik. Kita bisa memeriksanya. Untuk melakukan ini, lepaskan tabung kedua (dengan oksigen) dengan hati-hati dari tabung saluran keluar gas, tutupi lubang dengan jari Anda. Sekarang, jika Anda membawa korek api yang menyala lemah ke dalam labu berisi oksigen, korek api itu akan menyala terang!

Memperoleh oksigen dimungkinkan juga dengan menggunakan natrium atau kalium nitrat (garam natrium dan kalium yang sesuai dari asam nitrat).
(Kalium dan natrium nitrat – juga dikenal sebagai nitrat – dijual di toko pupuk).

Jadi, untuk mendapatkan oksigen dari sendawa, ambil tabung reaksi yang terbuat dari kaca tahan api di atas dudukannya, letakkan bubuk sendawa di sana (5 gram sudah cukup. Anda perlu meletakkan cangkir keramik berisi pasir di bawah tabung reaksi, karena gelasnya dapat meleleh karena suhu dan aliran. Oleh karena itu, pembakar perlu diposisikan agak ke samping, dan tabung reaksi yang berisi nitrat harus diposisikan miring.

Ketika nitrat dipanaskan dengan kuat, nitrat mulai meleleh, melepaskan oksigen. Reaksinya seperti ini:

2KNO 3 → 2KNO 2 +O 2

Zat yang dihasilkan adalah kalium nitrit (atau natrium nitrit, tergantung jenis sendawa yang digunakan) - garam asam nitrat.

Cara lain memperoleh oksigen– gunakan hidrogen peroksida. Peroksida dan hidroperit semuanya merupakan zat yang sama. Hidrogen peroksida dijual dalam bentuk tablet dan dalam bentuk larutan (3%, 5%, 10%), yang dapat dibeli di apotek.

Berbeda dengan zat sebelumnya, sendawa atau kalium permanganat, hidrogen peroksida merupakan zat yang tidak stabil. Dengan adanya cahaya, ia mulai terurai menjadi oksigen dan air. Oleh karena itu, di apotek, peroksida dijual dalam botol kaca gelap.

Selain itu, katalis seperti oksida mangan, karbon aktif, bubuk baja (serutan halus) dan bahkan air liur berkontribusi terhadap penguraian hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen dengan cepat. Oleh karena itu, tidak perlu memanaskan hidrogen peroksida, katalis saja sudah cukup!