氧气的制取PPT
氧气的制取主要有两种方法：实验室制氧和工业制氧。实验室制氧通常用于教学和科研，而工业制氧则用于大规模生产。一、实验室制氧实验室制氧主要使用化学方法，通过化...
氧气的制取主要有两种方法：实验室制氧和工业制氧。实验室制氧通常用于教学和科研，而工业制氧则用于大规模生产。一、实验室制氧实验室制氧主要使用化学方法，通过化学反应产生氧气。以下是一些常见的实验室制氧方法：1. 高锰酸钾制氧高锰酸钾（KMnO4）在加热条件下可以分解产生氧气。这种方法需要加热高锰酸钾固体，使其分解为锰酸钾（K2MnO4）、二氧化锰（MnO2）和氧气（O2）。反应方程式为：2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O22. 氯酸钾分解氯酸钾（KClO3）在二氧化锰（MnO2）的催化作用下，加热分解产生氧气。这种方法也是实验室常用的制氧方法之一。反应方程式为：2KClO3 → 2KCl + 3O23. 过氧化氢（双氧水）分解过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，可以分解为水和氧气。这种方法不需要加热，操作简便，因此常用于家庭制氧设备。反应方程式为：2H2O2 → 2H2O + O24. 其他方法除了上述方法外，还有一些其他实验室制氧方法，如过氧化钠与水反应等。这些方法在特定情况下可能更适用。二、工业制氧工业制氧主要使用物理方法，通过分离空气中的氧气和氮气来制取氧气。以下是一些常见的工业制氧方法：1. 分子筛制氧法（吸附法）分子筛制氧法是一种基于分子筛吸附原理的制氧方法。它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。这种方法适用于小型制氧设备，如家用制氧机。2. 空气冷冻分离法空气冷冻分离法是一种基于氧气和氮气沸点不同的制氧方法。它首先将空气压缩、冷却并液化，然后通过精馏塔将液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧和纯氮。这种方法适用于大规模生产，如工业制氧设备。3. 其他方法除了上述方法外，还有一些其他工业制氧方法，如膜分离法、化学法等。这些方法各有优缺点，适用于不同的场合和需求。三、制氧设备制氧设备是制取氧气的关键设备之一。根据制氧方法的不同，制氧设备也有所不同。以下是一些常见的制氧设备：1. 实验室制氧设备实验室制氧设备通常包括反应釜、加热装置、气体收集装置等。这些设备可以根据不同的制氧方法进行选择和配置。例如，高锰酸钾制氧需要加热反应釜，而过氧化氢分解则不需要加热。2. 工业制氧设备工业制氧设备通常包括空气压缩机、冷却器、液化器、精馏塔等。这些设备通过一系列物理过程将空气中的氧气和氮气分离开来，得到高纯度的氧气和氮气。3. 家用制氧设备家用制氧设备通常采用分子筛制氧法或过氧化氢分解法，具有体积小、操作简便、安全可靠等特点。这些设备适用于家庭使用，可以满足一些特定人群的氧气需求。四、氧气检验制取氧气后，需要对氧气进行检验以确保其质量和纯度。以下是一些常见的氧气检验方法：1. 带火星的木条法用带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明是氧气。这种方法简单易行，适用于实验室和家庭使用。2. 氧气检测仪氧气检测仪是一种专门用于检测氧气浓度的仪器。它可以快速、准确地测量氧气浓度，并显示结果。这种方法适用于工业生产和实验室研究。五、安全注意事项在制取和使用氧气过程中，需要注意以下安全事项：制取氧气时要严格遵守操作规程，确保设备安全可靠使用氧气时要注意防火、防爆和防窒息等安全事项存放氧气时要远离火源、热源和易燃物品确保安全对于不熟悉氧气制取和使用的人员应在专业人员的指导下进行操作六、氧气的应用氧气是一种重要的工业气体，具有广泛的应用领域。以下是一些常见的氧气应用领域：1. 冶金工业氧气在冶金工业中主要用于炼钢、炼铁和有色金属冶炼等过程。通过向熔融的金属中加入氧气，可以去除其中的杂质，提高金属的纯度和性能。2. 化学工业氧气在化学工业中用于合成氨、制备甲醇、生产染料等过程。氧气作为一种氧化剂，可以促进化学反应的进行。3. 医疗领域氧气在医疗领域中用于提供呼吸支持，特别是对于患有呼吸系统疾病或需要辅助呼吸的患者。医院和家庭制氧设备可以满足这部分需求。4. 环境保护氧气在环境保护领域中用于污水处理、垃圾焚烧等过程。通过向这些过程中通入氧气，可以提高处理效率和降低污染物的排放。5. 其他领域除了上述领域外，氧气还广泛应用于火焰加工、切割、焊接等领域。在这些领域中，氧气作为助燃剂或氧化剂，可以提高工艺效率和产品质量。七、结论氧气的制取和应用是一个涉及多个领域的重要课题。实验室制氧和工业制氧各有其特点和适用场合，需要根据具体需求进行选择。在制取和使用氧气过程中，需要注意安全事项，确保人员和设备的安全。同时，氧气的应用领域广泛，对于促进工业发展、提高生活质量和保护环境都具有重要意义。
