氧氣(O2)是地球大氣的重要組成部分,占空氣體積的約21%。作為一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體,氧氣對(duì)地球上的生命至關(guān)重要,參與絕大多數(shù)生物體的呼吸作用和能量的產(chǎn)生。
1、參與機(jī)體新陳代謝:氧氣通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入肺部后,會(huì)通過(guò)肺部毛細(xì)血管參與機(jī)體的肺循環(huán)以及體循環(huán),可以到達(dá)全身各個(gè)組織和器官,有利于細(xì)胞呼吸和新陳代謝。
2、提供能量:氧氣是維持機(jī)體各組織細(xì)胞的重要因素,通常參與細(xì)胞能量的產(chǎn)生,有利于維持機(jī)體和組織器官的正常生理功能。
3、維持肺部的正常生理功能:肺是人體的呼吸器官,通常具有運(yùn)輸氧以及二氧化碳的作用,氧氣進(jìn)入身體后可以緩解肺部疾病,有利于維持肺部功能正常。
4、維持神經(jīng)的正常生理功能:氧氣還可以維持神經(jīng)細(xì)胞的正常生理功能,有利于使身體始終保持清醒的狀態(tài),還可以維持情緒穩(wěn)定,避免出現(xiàn)神經(jīng)損傷的情況。
5、維持心臟的正常生理功能:氧氣可以維持心臟的供血功能,有利于心臟收縮和舒張,如果缺氧,可能會(huì)導(dǎo)致心絞痛、急性心肌梗死等情況。
物理性質(zhì)
無(wú)色無(wú)味氣體,熔點(diǎn)-218.8℃,沸點(diǎn)-183.1℃,相對(duì)密度1.14(-183℃,水=1),相對(duì)蒸氣密度1.43(空氣=1),飽和蒸氣壓506.62kPa(-164℃),臨界溫度-118.95℃,臨界壓力5.08MPa,辛醇/水分配系數(shù):0.65。大氣中體積分?jǐn)?shù):20.95%(約21%)。氧氣為非極性分子,不易溶于水,20℃時(shí),溶解度為30cm3氧氣/dm3水,氧氣在鹽水中的溶解度略小于純水中,但氧氣在許多有機(jī)溶劑(如乙醚、CCl?、丙酮、苯等)中的溶解度比在水中的溶解度高10倍左右。
在101kPa下,-183℃時(shí),氧氣經(jīng)凝聚變?yōu)橐貉鯛顟B(tài),呈淡藍(lán)色,且具有流動(dòng)性,當(dāng)進(jìn)一步冷卻至-219℃時(shí),氧氣則凝聚形成淡藍(lán)色的雪花狀固體,但氧的液體和固體形態(tài)均具有明顯的順磁性。
化學(xué)性質(zhì)
氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,具有助燃性,氧化性。除了稀有氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀之外,大部分的元素都能與氧氣反應(yīng),這些反應(yīng)稱(chēng)為氧化反應(yīng),而經(jīng)過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生的化合物(有兩種元素構(gòu)成,且一種元素為氧元素)稱(chēng)為氧化物。一般而言,非金屬氧化物的水溶液呈酸性,而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。
此外,幾乎所有的有機(jī)化合物,可在氧中劇烈燃燒生成二氧化碳與水。化學(xué)上曾將物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)定義為氧化反應(yīng),氧化還原反應(yīng)指發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或偏移的反應(yīng)。
冶煉工藝:在煉鋼過(guò)程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應(yīng),這不但降低了鋼的含碳量,還有利于清除磷、硫、硅等雜質(zhì)。而且氧化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過(guò)程所需的溫度,因此,吹氧不但縮短了冶煉時(shí)間,同時(shí)提高了鋼的質(zhì)量。高爐煉鐵時(shí),提高鼓風(fēng)中的氧濃度可以降焦比,提高產(chǎn)量。在有色金屬冶煉中,采用富氧也可以縮短冶煉時(shí)間提高產(chǎn)量。
化學(xué)工業(yè):在生產(chǎn)合成氨時(shí),氧氣主要用于原料氣的氧化,以強(qiáng)化工藝過(guò)程,提高化肥產(chǎn)量。再例如,重油的高溫裂化,以及煤粉的氣化等。
國(guó)防工業(yè):液氧是現(xiàn)代火箭最好的助燃劑,在超音速飛機(jī)中也需要液氧作氧化劑,可燃物質(zhì)浸漬液氧后具有強(qiáng)烈的爆炸性,可制作液氧炸藥。
醫(yī)療保健:供給呼吸:用于缺氧、低氧或無(wú)氧環(huán)境,例如:潛水作業(yè)、登山運(yùn)動(dòng)、高空飛行、宇宙航行、醫(yī)療搶救等時(shí)。
其它方面:它本身作為助燃劑與乙炔、丙烷等可燃?xì)怏w配合使用,達(dá)到焊割金屬的作用,各行各業(yè)中,特別是機(jī)械企業(yè)里用途很廣,作為切割之用也很方便,是首選的一種切割方法。
木炭在氧氣反應(yīng)中的文字表達(dá)式:碳+氧氣點(diǎn)燃二氧化碳。木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是:木炭在氧氣中能夠劇烈地燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出大量的熱,能生...
鎂在氧氣中燃燒會(huì)生成氧化鎂(MgO),它是一種白色的粉末,非常穩(wěn)定。鎂是一種具有活性化學(xué)性質(zhì)的銀白色輕堿土金屬,能與酸反應(yīng)生成氫氣,具有一定...
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第一種方法是采用燃燒法,用熾熱的鐵絲放入瓶中,劇烈燃燒的是氧氣,沒(méi)有燃燒的是二氧化碳。第二種方法是冷凝法,將液氮瓶倒入氣體瓶?jī)?nèi),變成顆粒狀的...
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氧氣是活潑氣體。氧在自然界中分布最廣,占地殼質(zhì)量的48.6%。在烴類(lèi)的氧化、廢水的處理、火箭推進(jìn)劑以及航空、航天和潛水中供動(dòng)物及人進(jìn)行呼吸等...
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