登陆注册
28269900000028

第28章 取之不尽的氧气

氧气的产生及发现

1774年英国化学家J·普里斯特利用一个大凸透镜将太阳光聚焦后加热氧化汞,制得纯氧,并发现它助燃和帮助呼吸,称之为“脱燃素空气”。瑞典C·W·舍勒用加热氧化汞和其他含氧酸盐制得氧气虽然比普里斯特利还要早一年,但他的论文《关于空气与火的化学论文》直到1777年才发表。1774年,普里斯特利访问法国,把制氧方法告诉A·L·拉瓦锡,后者于1775年重复这个实验,把空气中能够帮助呼吸和助燃的气体称为oxygene,这个字来源于希腊文oxygenēs,含义是“酸的形成者”。因此,后世把这三位学者都确认为氧气的发现者。

氧气的中文名称是一个叫徐寿的人命名的。他认为人的生存离不开氧气,所以就命名为“养气”即“养气之质”,后来为了统一就用“氧”代替了“养”字,便叫“氧气”。

地球的大气层形成初期是不含氧气的。原始大气是还原性的,充满了甲烷、氨等气体。大气层氧气的出现源于两种作用。一个是非生物参与的水的光解,一个是生物参与的光合作用。生物的光合作用对大气层的影响巨大。它造成了大气层由还原环境向氧化环境的转变。使得水光解产生的氢气能重新被氧化为水回到地球而不至于扩散到外层空间去,从而防止了地球上的水的流失。同时光合作用也加速了大气层氧气的积累,深刻地改变了地球上物种的代谢方式和形态。

大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10000吨每秒。以这样的消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而,这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。

那么,如何人工制氧呢?实验室小规模制氧一般会加热氯酸钾和催化剂二氧化锰的混合物,生成氧气和氯化钾;或者直接加热高锰酸钾来制备。也有人用过氧化氢稀溶液加二氧化锰的方法,制得氧气和水。工业上则普遍利用氮气、氧气沸点的不同,用低温分馏的方法大量制备氧气。

大规模生产氧气的方法是分馏液态空气。

1.首先将空气压缩,待其膨胀后又冷冻为液态空气。

2.由于稀有气体和氮气的沸点都比氧气低,经过分馏,剩下的便是液氧。

所有的氧化反应和燃烧过程都需要氧,例如炼钢时除硫、磷等杂质,氧和乙炔混合气燃烧时温度高达3500摄氏度,用于钢铁的焊接和切割。玻璃制造、水泥生产、矿物焙烧、烃类加工都需要氧。液氧还用作火箭燃料,它比其他燃料更便宜。在低氧或缺氧的环境中工作的人,如潜水员、宇航员,氧更是维持生命所不可缺少的。

知识链接

氧在地壳中的含量为48.6%,居首位,氧在地球上分布极广,大气中的氧占21%,海洋和江河湖泊中到处都是氧的化合物水,氧在水中占88.8%。地球上还存在着许多含氧酸盐,如土壤中所含的铝硅酸盐,还有硅酸盐、氧化物、碳酸盐的矿物。大气中的氧不断地用于动物的新陈代谢,人体中氧占65%,植物的光合作用能把二氧化碳转变为氧气,使氧得以不断地循环。虽然地球上到处是氧,但氧主要是从空气中提取的,有取之不尽的资源。

随着人们对新鲜氧气的需求愿望与日俱增,在大城市,一种氧气喷泉吧随之设立。在氧气喷泉吧里,人们手持透明氧气罐,其上插上了精巧的外接吸收装置,轻轻一吸,罐内的纯氧即喷涌而出。带着柠檬或其他香味的氧气可连续输送20分钟。除此之外,其他与氧有关的产品不断涌现,如各种含氧水、含氧汽水、含氧胶丸等。新兴的氧气消费,已形成一股新潮流。

同类推荐
  • 读给孩子听的古代科学故事

    读给孩子听的古代科学故事

    名人具有一种内在的力量品格与个性的力量,而普通人缺乏的正是这种强大的内驱力。对我们而言,拥有健全的头脑和身体是上天赐予我们的幸福,可是对身体有残缺的人来说,他们的成功更是一条充满坎坷的艰辛之路。他们身上所展现出来的人格魅力令人折服,如果我们也拥有这些可贵的坚强品质。那么请相信自己:这个世界没有什么困难可以难倒你!《读给孩子听的古代科学故事》是一本生动、有趣、神奇的古代科学故事书,把这些故事读给孩子们听,不仅可以让孩子们学到一些科技知识,而且还能从一个侧面进一步了解中国古代的文化、地理和历史,从而加深对中华文明的深刻了解和认识。
  • 科学大探险:藏地大冒险

    科学大探险:藏地大冒险

    布瓜博士、乐乐淘和小猴,他们乘坐着阿拉丁的神奇飞毯着陆藏地,这是一个神秘的地方,但也充满着危险。他们能够一起克服各种的困难,最终以美好的团圆结束了这场探险旅途吗…书中还介绍了关于藏地的常识,本书读者对象是针对5~16岁的儿童,在奇幻与冒险的故事中,激发他们探索与学习的兴趣。
  • 优秀小学生最爱问的600个艺术常识

    优秀小学生最爱问的600个艺术常识

    本书以小学生为阅读对象,精选出600个小学生最爱的问绘画、雕塑、音乐、舞蹈等众多艺术门类的问题进行回答,内容简洁而生动,便于孩子们在有限的时间内轻松获得艺术知识,快速提升小学生的艺术赏析能力,是小学生课外阅读的必备书籍。以小学生为阅读对象,精选出600个小学生最爱问的中外文学中的问题进行回答,内容简洁而生动,便于孩子们在有限的时间内轻松获得文学知识,快速提升小学生的文学赏析能力,是小学生课外阅读的必备书籍。
  • 树人贝尔

    树人贝尔

    在一座荒无人烟的神秘小岛上,突然出现一头半死不活、不知来自哪里的怪兽。就在怪兽出现不久的一天夜晚,知识渊博的老教授泰奥多先生的家里,来了一位长相十分古怪的来客。这位神秘来客告诉教授,那个怪兽居然是自己失散多年的战友贝尔。那么这个失踪多年的贝尔是怎样漂流到那个荒无人烟的荒岛上的呢?他在岛上经历了哪些神秘事件呢?后来得知,贝尔竟然在荒岛上遭遇到了一种半人半鱼的生物,甚至碰到了生活在一口棺材里、满嘴血污的如同死尸一般的魔鬼样的怪物。《树人贝尔》中更令人费解的是,在这座荒岛上竟然还建有一个空中人基地。不过,由于某种神秘的力量,这座荒岛最终不知漂向了哪里,消失在众人的眼中……
  • 美德智慧故事

    美德智慧故事

    晨玥编撰的《美德智慧故事 》分为美德故事篇和智慧故事篇两个部分。美德故事篇选取了历史不同时代有名人物的高尚道德情操故事,通过阅读,我们可以提高品德修养、完善自我人格。智慧故事篇选取了中外历史斗智斗勇的故事,故事中蕴含着做人、做事的智慧,只要我们认真去发现、去感悟就可以有许多的收获。
热门推荐
  • 玄黄四宇

    玄黄四宇

    剑随身业传千古,刀冯乱世劈乾坤。枪如点墨走纵横,棍扫伏魔荡八方。降妖钢鞭震五岳,戟开双月万人敌。斧如旋风扫天下,钩断无常百业消。天涯从此无人幸,百代武者入江湖
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 拐个大佬就跑路

    拐个大佬就跑路

    (甜宠,特别甜,王者荣耀)是什么让17岁花季少女如此苦恼???苏小小经过自己的努力成功混到了钻石,成为一名优秀的钻石混子,一路摸爬滚打的从铂金打到钻石,结果发现自己会的英雄一只手都能数过来打不了排位了,决定打匹配练英雄,,,,但是匹配14连跪是什么情况,正当苏小小准备放弃的时候,惊!!!!!好友里这个荣耀王者是谁????作者(能是谁,你未来老公呗!!)从此苏小小就开始了拐走大佬,抱紧大腿,安心上分的生活,……熟悉前:小哥哥,可以带小小上分吗,小小求求你了嘛~~某小哥哥:嗯,,,熟悉后:老婆,老婆,上分啊!!!结婚后:老婆我终于把你拐到手了,,某小小:原来你早有预谋,,,某男主:没点预谋能把你拐到手吗????男主人前高冷人后忠犬,女主肤白貌美声甜……(会很短,因为第一次写文,等到以后会尝试写长篇的,希望大家支持!!!!!!)
  • 井蛟

    井蛟

    “真是难以想象啊,那个世界中央,星芒所聚,就这样一步步走向死亡。”沈鱼,心理学系高材生,因为好友的一场生日宴,与学长傅渊相识,开始了她青春中最甜的美梦,和一生里最大的噩梦。渊中之鱼,井中之蛟,皆有比喻被困住,无法实现自己伟大理想,始终郁郁不得志的意思。
  • 快穿之攻略黑化病娇小可爱

    快穿之攻略黑化病娇小可爱

    离莫堇以为她只需要还完欠他人情,却没想到在这过程中,这男人却没想过放过她。既然你心甘情愿来到我身边,我怎会让你轻易离去,你注定只能是我的,生生世世永生永世你只能有我。
  • 天心裂变

    天心裂变

    天地动乱妖魔鬼怪恃机而动,正义勇士纷纷而出撼卫家园!万物相生相克,不是谁想独揽天下,便是谁的主宰,只有绝对的实力征服人心,才能永世不朽................
  • 那年的花季雨季

    那年的花季雨季

    明明很爱你,却总是欺骗自己,一个人的日子学会了逃避,逃避,逃不去的过去,你我的回忆,渗入我的眼底,埋藏在心底!!!
  • 一叶便是一世界

    一叶便是一世界

    我爱你,爱你为了我不顾一切,我恨你,恨你太傻却说我轻狂,我爱你,爱你青涩的甜言蜜语,我恨你,恨你一走了之再无她,傻瓜,我愿意和你承担一切,你却抛弃了我,独自一人离?笨蛋,难道你不知道我对你,胜过全世界的,是最美的爱吗爱一个人,并不需要每天陪在她身边,只要互相想着彼此,恨一个人,并不需要任何侮辱他的话,只要你还是爱着他,你只知爱,却不知,恨一个人比爱还痛苦……一花一世界,一叶一菩提,花落了,只剩下我的叶……每次对你说出让你帮我“女朋友”试这个试那个,你却总欣然接受,你灿烂的笑脸,就像是一把匕首,在我心上狠狠的刻下了无数伤疤。
  • 我说嗯

    我说嗯

    这是一本四辑合成的短诗集,第一辑题名为《在路上》。包括《我说嗯》《等待》《我想告诉你》《敲门》在内,共计33首短诗。第二辑《局外者》中灯灯共收集了45首短诗。从《春天的敌人》开始,诗集进入了入第三辑组成。这一辑题名是《灌木丛》,别有意味。当一首《桃花劫》的闪现,灯灯似乎找到了必须革新自己以往的写作真谛,她的诗歌感觉又开始了新一程扫描。在整个第四辑《桃花劫》中,灯灯竟然放进了73首短诗,这是灯灯写作求新,求变,求质,求深的结果。与既往写作经验不同,灯灯把自己的写作视域,逐步从高山庙宇,内心墙壁,移向了烟火缭绕的尘世,移向身边的人事,移向历史场景、生活思考和文化反思。并逐渐出现了一批优秀的诗作。