گاز اکسیژن چگونه تولید می شود؟

2020-01-03T01:37:32+03:303 ژانویه 2020|دسته‌بندی‌ها: Articles, مقالات تخصصی|بدون ديدگاه

معرفی گاز اکسیژن:

‘گاز اکسیژن در متداول ترین شکل خود یک گاز بی رنگ است که در هوا یافت می شود و آن یکی از عناصر پایدار برای زندگی در کره زمین است و مورد نیاز همه ی موجودات زنده می باشد . اکسیژن یکی از وفور ترین عناصر شیمیایی روی زمین است حدود نیمی از پوسته زمین از ترکیبات شیمیایی حاوی اکسیژن تشکیل شده است و یک پنجم جو زمین را تشکیل می دهد.  بدن انسان تقریبا دارای دو سوم اکسیزن است. این گاز جز گروه کالکوژن در جدول تناوبی بوده و نماد آن o و دارای عدد اتمی 8 می باشد. این گاز بسیار واکنش پذیر و یک ماده اکسید کننده است که به راحتی اکسید های را با اکثر عناصر و با سایر ترکیبات تشکیل می دهد. از نظر جرم گاز اکسیژن  بعد از هیدروژن و هلیوم ، سومین عنصر فراوان در جهان است.

چگونگی تولید گاز اکسیژن:

اکسیژن را می توان با استفاده از چندین روش مختلف از تعدادی ماده تولید کرد که از متداول ترین آن روش طبیعی فتوسنتز است. در این روش گیاهان با استفاده از نور خورشید ، دی اکسید کربن موجود در هوا را به اکسیژن تبدیل می کنند،  این روند طبیعی تنفس را جبران کرده و در آن حیوانات اکسیزن موجود در هوا را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند. پنج منطقه بزرگ در جهان تولید کننده گاز اکسیژن هستند از جمله اروپای غربی ، روسیه، ایلات متحده، اروپای شرقی و ژاپن است .

از جمله روش های تجاری تولید اکسیژن جدا سازی هوا با استفاده از فرایند تقطیر کرایوژنیک یا یک فرایند جذب نوسان خلاء است، همچنین با جدا کردن اکسیژن از هوا، نیتروژن و آرگون تولید می شود.   اکسیزن همچنین می تواند در نتیجه یک واکنش شیمیایی تولید می شود که در آن اکسیژن از یک ترکیب شیمیایی آزاد می شود و تبدیل به گاز می گردد. از این روش برای تولید مقادیر محدود اکسیزن ، در زیر دریایی ها ، هواپیماها و فضاپیماها استفده می شود.

گاز اکسیژن چگونه کشف شد؟

اکسیژن قبل از سال 1604 توسط مایکل سندیووگیوس کشف شد اما معمولا اعتقاد بر این است که این عنصر توسط کارل ویلیهام شل در سال 1773 کشف شده است. یک سال بعد یعنی در سال 1774 فردی به نام جوزف پریستلی ، اکسیژن را هوای فرومایه نامید . در سال 1777 توسط آنتوان لاوویزایر گاز اکسیزن به عنوان یک عنصر شیمیایی تشخیص داده شد و او نقشی که این گاز در احتراق دارد را به درستی توصیف کرد.

ایزوترپ های  اکسیژن :

اکسیژن دارای  دو نوع ایزوترپ است نوع اول O2 که همان ملکول حاصل از فتوسنتز بوده که برای تنفس موجودات زنده لازم و ضروری است، اما نوع دیگر آن ازن است با فرمول شیمیایی O3 که تابش اشعه ی ماورای بنفش UBV را به شدت جذب می کند و وظیفه ی ازن این است که در ارتفاع زیاد ، از بیسفور در برابر اشعه ی ماوراء بنفش محافظت کند، با این حال ازن موجود در اتمسفر یک محصول فرعی دود و آلاینده می باشد.

کاربرد های گاز اکسیژن در صنعت:

از جمله کاربرد های مهم اکسیژن شامل تولید فولاد ، پلاستیک و منسوجات ، تراشکاری ، جوشکاری ، برش فولاد ها یا سایر فلزات، اکسیژن درمانی ، در هواپیماها ، زیر دریایی ها ، فضا پیما ها و غواصی می باشد.

از گاز اکسیژن در کوره های انفجار برای ساختن فولاد استفاده می شود و آن یک عنصر مهم در تولید بسیاری از مواد شیمیایی مصنوعی از جمله آمونیاک، الکل و پلاستیک های مختلف است. هنگامی که اکسیژن در زیر 297- درجه فارنهایت (183- درجه سانتی گراد) سرد می شود به یک مایع آبی کم رنگ تبدیل می شود که به عنوان سوخت موشک مورد استفاده قرار میگیرد.

گاز اکسیژن در تنفس سلولی استفاده می شود و در بسیاری از ترکیبات آلی در موجودات زنده مثل پروتوئین ها، اسید های نوکلئیک، کربوهیدرات ها و چربی ها قرار دارد. همچنین بسیاری از ترکیبات غیر آلی مثل فسیل های حیوانات، دندان ها و استخوان ها حاوی اکسیژن هستند.

هشدارها در خصوص گاز اکسژن :

گاز اکسیژن در فشار های پایین می تواند سمی باشد و منجر به تشنج شود و سایر خطارات را برای سلامتی به همراه داشته باشد. غواص های که به اعماق دریاها می روند ممکن است اکسیژن سمی وارد ریه ها و سیستم عصبی مرکزی آنها شود و تنفس طولانی مدت از هوای مخلوط با  اکسیژن در فشار های پایین ، حدود 60 کیلو پاسکال می تواند منجر به فیبروز دائمی ریه شود.

قرار گرفتن در معرض اکسیژن در فشار حدود 160 کیلو پاسکال (1.6 اتمسفر) ممکن است منجر به تشنج شود و به طور معمول برای غواصان کشنده است.

خطر آتش سوزی و انفجار هنگامی رخ می دهد که اکسیدان ها و سوخت های غلیظ در مجاورت یکدیگر قرار گیرند، بنابراین برای ایجاد آتش، حرارت یا جرقه مورد نیاز است. اکسیژن اکسید کننده است نه قابل سوختن، اما با این وجود اکسیژن ، منبع و منشا اکثر انرژی های شیمیایی است که در احتراق آزاد می شود.

 منبع:

http://www.madehow.com/Volume-4/Oxygen.html

 

 

ثبت ديدگاه