氧气制取装置
发布网友
发布时间：2022-04-25 17:34
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-22 14:16
实验室制法
1．加热高锰酸钾：
加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气
高锰酸钾热分解的方程式存在争议，因为其在不同温度条件下的分解产物会有差异
2．二氧化锰与氯酸钾共热： （制得的氧气中含有少量Cl2、O3和微量ClO2；部分教材已经删掉该制取方法；该反应实际上是放热反应，而不是吸热反应，发生上述1mol反应，放热108kJ）。
3．过氧化氢溶液催化分解（催化剂主要为二氧化锰，三氧化二铁、氧化铜也可）
化学诗歌：氧气的制取
实验先查气密性，受热均匀试管倾。
收集常用排水法，先撤导管后移灯。
解释：
1、实验先查气密性，受热均匀试管倾：“试管倾”的意思是说，安装大试管时，应使试管略微倾斜，即要使试管口低于试管底，这样可以防止加热时药品所含有的少量水分变成水蒸气，到管口处冷凝成水滴而倒流，致使试管破裂。“受热均匀”的意思是说加热试管时必须使试管均匀受热。
2、收集常用排水法：意思是说收集氧气时要用排水集气法收集。
3、先撤导管后移灯：意思是说在停止制氧气时，务必先把导气管从水槽中撤出，然后再移去酒精灯（如果先撤去酒精灯，则因试管内温度降低，气压减小，水就会沿导管吸到热的试管里，致使试管因急剧冷却而破裂）。
工业制法
1、分离液态空气法
在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于液态氮的沸点是‐196℃，比液态氧的沸点（‐183℃）低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同，从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化（去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质）、然后进行压缩、冷却，使之成为液态空气。然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧（可以达到99.6%的纯度）和纯氮（可以达到99.9%的纯度）。如果增加一些附加装置，还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气，虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术，但是产量高，每小时可以产出数千、万立方米的氧气，而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气，所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
2、膜分离技术
膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离，可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。
3、分子筛制氧法（吸附法）
利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。首先，用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中，空气中的氮分子即被分子筛所吸附，氧气进入吸附器内，当吸附器内氧气达到一定量（压力达到一定程度）时，即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间，分子筛吸附的氮逐渐增多，吸附能力减弱，产出的氧气纯度下降，需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮，然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来，便于家庭使用。
