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化学元素
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(Oxygen),元素周期表第二周期第16族非金属元素,元素符号O,原子序数8,相对原子质量15.9994。氧是地壳中最丰富、分布最广的元素,也是构成生物界与非生物界最重要的元素,在地壳的含量为48.6%。单质氧在大气中占20.9%。氧密度为1.404g/L,液态相对密度为1.149(-183℃),固态相对密度为1.426(-252.5℃),熔点-218.79℃,沸点-182.95℃。氧不溶于乙醇有机溶剂电负性仅次于氟,所有化学元素都能与氧直接或间接化合生成各类氧化物;除惰性气体、卤素及一些不活泼金属(如金、铂)外,氧能与所有的金属和非金属直接反应。可与活泼金属形成过氧化物超氧化物实验室可用氯酸钾或硝酸钾热分解制备,也可用重金属氧化物热分解或金属过氧化物与水和酸反应制备;工业上采用液态空气分馏方法制备。氧气动物维持生命过程和燃烧过程的必要物质,还广泛应用于冶金、化工、环保

基本信息

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中文名:氧

外文名:Oxygen

分子:32(注:氧气分子有两个原子,氧原子量为16)

CAS登录号:7782-44-7

EINECS登录号:231-956-9

熔点:-218.79℃

沸点:-182.95℃

水溶性:不易溶于水

密度:1.404g/dm³

外观:无色、无臭、无毒、无味气体

闪点:421.9℃

应用:气焊、医疗用氧

安全性描述:S17;S45;S36/37/39;S26;S61

危险性符号:R8

危险性描述:O

UN危险货物编号:1072

原子序数:8

常见氧化态:-2,-1,0

成单质:氧气(O2),臭氧(O3)等

原子量:15.9994(通常取16)

元素符号:O

周期:第二周期

区:p区

电子排布:2s2p

电负性:3.44(鲍林标度)

稳定同位素:O,O,O

研究简史

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把水放入电解槽中,加入氧化氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧气,同时获得两立方米氢气。用电解法制取一立方米氧气要耗电12~15千瓦时,与上述两种方法的耗电量(0.55~0.60千瓦时)相比,是很不经济的。所以,电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的爆炸。所以,电解法也不适用于家庭制氧。

有氧气生成的化学反应

电解溶液

电解水

光合作用总反应式

电解硝酸银溶液

氟气与水的反应

电解熔融氧化铝

氧化铜高温分解

加热氧化汞

过氧化氢分解

硝酸的见光分解

次氯酸见光分解

臭氧的分解

过氧化氢和氯气的反应

应用领域

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焊接工艺:气焊气割作业中,作为助燃剂的氧气必须是高品质氧气,以确保高速切割和洁净切割。

水产养殖:高纯度氧气对现代水产养殖业至关重要,正确剂量的纯氧对于产量、生产潜和整体健康尤为重要。

分布情况

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氧元素占整个地壳质量的48.6%,是地壳中含量最的元素,它在地壳中基本上是以氧化合物的形式存在的。每一千克的海水中溶解有2.8毫克的氧气,而海水中的氧元素差不多达到了89%。就整个地球而言,氧的质量分数为15.2%。无论是人、动物还是植物,他们的细胞都有类似的组成,其中氧元素占到65%的质量。 在空气中,氧的体积占20.9%。

毒理资料

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氧虽对身体有益,但并非越多越好,氧气含量过高时也会发生中毒, 氧中毒主要分以下三种类型:

型氧中毒

类似支气管肺炎。其表现及通常的发展过程为:最初为类似上呼吸道感染引起的气管刺激症状,如胸骨后不适(刺激或烧灼感)伴轻度干咳,并缓慢加重;然后出现胸骨后疼痛,且疼痛逐渐沿支气管树向整个胸部蔓延,吸气时为甚;疼痛逐渐加剧,出现不可控制咳嗽;休息时也伴有呼吸困难。在症状出现的早期阶段结束暴露,胸疼和咳嗽可在数小时内减轻。

型氧中毒

最初出现额、眼、口唇及面颊肌肉纤维颤动,也可累及手的小肌肉;面色苍白、有异味感。继而可有恶呕吐眩晕、汗、流涎上腹部紧张;也可出现视力丧失、视野缩小、幻视、幻听;还会有心动过缓心悸、气哽、指(趾)端发麻、情绪反常(忧虑、抑郁、烦躁或欣悦)。接着出现极度疲劳、嗜睡呼吸困难等。少数情况还可能发生虚脱

眼型氧中毒

主要表现为视网膜萎缩。早产婴儿在恒温箱内吸氧时间过长,视网膜有广泛的血管阻塞、成纤维组织浸润、晶体后纤维增生,可因而致盲。

储存运输

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置耐钢瓶内,在35℃以下保存。

检测方法

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来源

本品含O2不得少于99.5%(mL/mL)。

性状

本品为无色气体,无臭,无味,有强助燃力。

本品1容在常压20°C时,能在乙醇7容或水32容中溶解。

鉴别

本品能使炽红的木条突然发火燃烧。

检查

酸碱度

取甲基红指示液与溴麝香草酚蓝指示液各0.3mL,加水400mL,煮沸5分钟,放冷,分取各100mL,置甲、乙、丙3支比色管中,乙管中加盐酸滴定液(0.01mol/L)0.20mL,丙管中加盐酸滴定液(0.01mol/L)0.40mL,再在乙管中通本品2000mL(速度为每小时4000mL),乙管显出的颜色不得较丙管的红色或甲管的绿色更深。

一氧化

取甲、乙2支比色管,分别加微温的氨制硝酸银试液25mL,甲管中通本品1000mL(速度为每小时4000mL)后,与乙管比较,应同样澄清无色。

二氧化碳

取甲、乙2支比色管,分别加5%氢氧化钡溶液100mL,乙管中加0.04%碳酸氢钠溶液1.0mL,甲管中通本品1000mL(速度为每小时4000mL)后,所显浑浊与乙管比较,不得更浓(0.01%)。

其他气态氧化物质

取新制的化钾淀粉溶液(取碳化钾0.5g,加淀粉指示液100mL溶解,即得)100mL,置比色管中,加醋酸1滴,通本品2000mL(速度为每小时4000mL)后,溶液应无色。

含量测定

仪器装置

如图: A、C为总容量约300mL的吸收器,B为适宜的塞子,D、E及I为细玻璃导管,F为刻度精密至0.1mL、容量为100mL的量气管主体,G为三通活塞,H为气体进出口,J为平衡瓶。临用前用橡胶管将吸收器与量气管连接,后者再与平衡瓶连接。

测定法

先将铜丝节(取直径约0.8mm的紫铜丝缠成直径约4mm的铜丝卷并剪成长约10mm的小节)装满于吸收器A中,用塞B塞紧,再将氨-氯化溶液(取氯化铵150g,加水200mL,随搅随小心加浓氨溶液200mL,混匀)导入,使充满A并部分留于C中,再将饱和氯化钠溶液注入平衡瓶J中,提高平衡瓶,使饱和氯化钠溶液充满F,多余溶液由H流出,转动G接通拱气管与吸收器,下降平衡瓶使吸收器中的溶液全部充满导管D、E、I和活塞G的入口,立即关闭活塞,如有气体和部分氨-氯化铵溶液进入量气管时,可提高平衡瓶转动活塞,使由H排出。

将供试品钢瓶接上减压阀(专供氧气用),后者出口接上橡胶管,小心微开钢瓶气阀,再开减压阀使氧气喷放1分钟后,调整至较弱的气流。

将橡胶管另一端连接在气体进出口H上,俟量气管装满本品后,关闭G并立即拆去气体进出口H上的橡胶管,静置数分钟,转动G接通气体进出口H,将平衡瓶徐徐升降(为防止吸入外界空气,应注意使平衡瓶内的液面略高于量气管内的液面),使量气管内的液面恰达刻度100mL处。转动G接通量气管与吸收器,举起平衡瓶使供试品进入吸收器A中,当饱和氯化钠溶液流经导管I并充满导管D时,关闭G并将吸收器A小心充分振摇5~10分钟,俟气体被吸收近完毕时(所剩者为或其他不被吸收的气体),转动G接通量气管与吸收器,降低平衡瓶,将剩余气体由吸收器转入量气管中,当氨-氯化铵溶液充满吸收器A并经导管D、E与I通过活塞G时,关闭活塞。

约5分钟后,调节平衡瓶的液面使量气管内的气体压力与大气压力一致,读出量气管内的液面刻度,算出供试品的含量。

为了检查氧是否完全被吸收,应重复上述操作,自“转动G接通量气管与吸收器,举起平衡瓶”起,依法操作,至剩余的气体体积恒定为止(二次差不大于0.05mL)。

检查或测定前,应先将供试品钢瓶在试验室温度下放置6小时以上。

类别

用于缺氧的预防和治疗。