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氧元素位于周期表第六族,原子序数为8,原子量为16,分子量为32.在通常情况下,氧是无色、无味和无毒的气体。空气中含有自由状态的氧,专业六氟化硫按体积氧的含量约占21%,按质量约占23%。在标准状况下,1升氧气的质量为1.429克,它比空气稍重。当温度降到-183℃ 时,氧态氧变成淡蓝色的液体;当温度降到-218.8℃ 时,液氧就会变成雪花状的淡蓝色固体。氧是自然界中含量最多的元素,分布很广,六氟化硫占地壳中各元素总量的47%,占水成分的89%,占地壳中岩石,抗物成分的46.6%。
工业氧是用于工业生产及产品加工的气体,质量要求较低一般要求纯度在99%以上为合格。灌装规程不如医用氧气严格,常常会有水分和其他杂质混入并且残留在钢瓶氧气钢瓶中,混入和残留在钢瓶中的水份会导致氧气瓶内壁锈蚀,从而使瓶内气体带有异味。同时工业氧中还存在一氧化碳、二氧化碳、乙炔等对人体极为有害的杂质,一旦病人吸入过量,会发生呛咳、结痂等现象,引发或加重呼吸系统的病症。
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。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。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。电解制氧法,把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或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,同时获得两立方米氢。
液氮还可以用作超低温淬火的淬火介质。由于液氮的冷却速度比水大5倍,液氮的汽化潜热为水的1/11,所以工件淬入后立即被气体包围,淬火变形及淬裂的可能性较小。钢在液氮中淬火后,残余奥氏体量极少,可使其获得更高的硬度和尺寸稳定性。但由于液氮容易挥发,消耗量较大,生产成本较高,所以目前应用得较少。此外,电子显微镜是观测和研究材料、分析热处理质量问题的大型仪器。而液氮则是电子显微镜所需要的一种辅助材料。
乙炔瓶装有填料和溶剂(丙酮),卧放使用时,丙酮易随乙炔气流出,不仅增加丙酮的消耗量,还会降低燃烧温度而影响使用,同时会产生回火而引发乙炔瓶爆炸事故。乙炔瓶卧放时,易滚动,瓶与瓶、瓶与其它物体易受到撞击,形成激发能源,导致乙炔瓶事故的发生。乙炔瓶配有防震胶圈,其目的是防止在装卸、运输、使用中相互碰撞。胶圈是绝缘材料,卧放即等于乙炔瓶放在电绝缘体上,致使气瓶上产生的静电不能向大地扩散,聚集在瓶体上,易产生静电火花,当有乙炔气泄漏时,极易造成燃烧和爆炸事故。
氮主要用于合成氨,合成树脂,合成橡胶等的重要原料。 氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。常用作保护气体,如:瓜果,食品,灯泡填充气,以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。液氮还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用,即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用。