工业制取氧气不是化学变化,这是一种物理变化。工业制氧是利用空气分离或水分解的方法大量制取氧气,原料来源广泛,是利用了物质的物理性质和化学性质,可以降低成本。
工业制取氧气的方法有哪些
1、吸附法制取氧气
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。
2、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。用电解法制取一立方米氧要耗电12——15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55——0.60千瓦小时)相比,是很不经济的。所以,电解法不适用于大量制氧。
另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的爆炸。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。
实验室制取氧气的操作方法
1、检查实验器材:根据实验要求,进行实验器材检查,(用手指着仪器快速检查)。
2、进行试验
①检查装置的气密性;先用烧杯接水,再连接仪器,检查装置的气密性(连接导管时,先蘸水,再旋转连接)。
②装药品:(镊子、药匙用前用后及时擦拭)用药匙或纸槽向试管中加入高锰酸钾,取用时瓶塞倒放在桌面上,标签对着手心,试管要横放,将药匙或纸槽深入试管底,迅速竖起试管并取出药匙或纸槽,注意加入量的把握,试管口塞一团棉花,塞好塞子。
③固定试管:组装仪器时按照从左到右、从下到上的顺序,把铁架台放在左边,集气瓶放在右边,导气管伸入试管内部分不要太长,试管固定在离试管口三分之一处,试管口略向下倾斜,药品平铺在试管底。
④给试管加热:先预热,再集中加热。
⑤收集:待气泡连续均匀冒出时,开始收集。当瓶口有大气泡冒出时,取出导管,在水底下盖好玻璃片,将集气瓶取出,正放在桌面上。
⑥将导管从水槽中取出。
⑦移走并熄灭酒精灯。
3、整理洗涤:将试管中的剩余物质倒入回收固体的烧杯中,镊子擦净,实验垃圾及时处理,擦拭实验台。不用洗涤试管。