Применение
кислорода основано на его химических свойствах. В больших количествах
кислород используют для ускорения химических реакций в разных отраслях
химической промышленности и в металлургии. Например, при выплавке чугуна
для повышения производительности доменных печей в них подают воздух,
обогащенный кислородом. При сжигании смеси ацетилена или водорода с кислородом в специальных горелках температура пламени достигает 3000oC.
Такое пламя используется для сварки металлов. Если будет кислород в избытке, то пламенем можно резать металл. Жидкий кислород применяют в ракетных двигателях. В
медицине кислород служит для облегчения затрудненного дыхания. В этом
случае кислородом заполняют специальные подушки. Кислородные маски
необходимы в высотных полетах, в космосе и при работе под водой. Кислород расходуется в громадных количествах для многих химических реакций, например много его расходуется при сжигании топлива. Из
сказанного видно, что очень много кислорода расходуется на
разнообразную деятельность человека, тратится на процессы дыхания
человека, животных, растений, а также на процессы гниения. Человек при
вдыхании в течение 1 мин в среднем употребляет0,5 дм3 кислорода, в течение суток - 720 дм3, а в год - 262,8 м3
кислорода. Можно рассчитать, что все жители земного шара (6 миллиардов)
в течение года для дыхания используют 1314 миллиардов кубических метров
кислорода. Если такой объем кислорода при нормальном давлении поместить
в железнодорожные цистерны, то поезд был бы протяженностью более 300
млн. км, что равняется расстоянию до солнца и обратно. Но все же
общая масса кислорода в воздухе заметно не изменяется. Это
обьясняется процессом фотосинтеза, происходящим в зеленых растениях на
свету. В результате этого процесса масса кислорода в воздухе
пополняется. Так в природе происходит непрерывный круговорот кислорода. В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупных промышленных центров создаются зоны зеленых насаждений. Кислород необходим практически всем живым существам. Дыхание
это окислительно-восстановительный процесс, где кислород является
окислителем. С помощью дыхания живые существа вырабатывают энергию,
необходимую для поддержания жизни. К счастью, атмосфера Земли пока не
испытывает заметного недостатка кислорода, но такая опасность может
возникнуть в будущем. Вне земной атмосферы человек вынужден брать с собой
запас кислорода. Мы уже говорили о его применении на подводных лодках.
Точно так же полученный искусственно кислород используют для дыхания в
любой чуждой среде, где приходится работать людям: в авиации при полетах
на больших высотах, в пилотируемых космических аппаратах, при
восхождении на высокие горные вершины, в экипировке пожарных, которым
часто приходится действовать в задымленной и ядовитой атмосфере и т.д.
Во всех этих устройствах есть источники кислорода для автономного дыхания.
| Рис. 6-3. Работа в открытом космосе (фото с Международной космической станции) |
| Рис. 6-4. Снаряжение водолаза (фото с сайта www.tetis.ru) |
| Рис. 6-5. Пожарный с автономным дыхательным аппаратом (фото с сайта www.aha.ru) |
В медицине
кислород используют для поддержания жизни больных с затрудненным
дыханием и для лечения некоторых заболеваний. Однако чистым кислородом
при нормальном давлении долго дышать нельзя – это опасно для здоровья.
| Рис. 6-6. Больной находится в специальном аппарате в кислородной
атмосфере при пониженном давлении. Врач беседует с больным по телефону (фото автора) |
Для
металлургической и химической промышленности нужен уже не атмосферный, а
чистый кислород. Ежегодно во всем мире получают свыше 80 млн. тонн
кислорода. Для его производства требуется огромное количество
электроэнергии, получение которой, как мы уже знаем, тоже связаноНо главными потребителями кислорода, конечно, являются энергетика, металлургия и химическая промышленность. с расходованием кислорода.Электрические и тепловые станции, работающие на угле,
нефти или природном газе используют атмосферный кислород для сжигания
топлива. Если даже небольшой автомобиль является настоящим "пожирателем"
кислорода (как мы выяснили в предыдущей главе), то гигантские тепловые и
электрические станции расходуют кислорода неизмеримо больше. До сих пор
они вырабатывают около 80 % всего электричества в нашей стране и только
остальные 20 % электроэнергии дают гидростанции и атомные станции, не
расходующие атмосферного кислорода. Чистый кислород расходуется главным образом на
получение стали из чугуна и металлолома. С этим важным процессом вы
познакомитесь в следующем классе. В машиностроении, в строительстве кислород используют
для сварки и резки металлов. Горючий газ ацетилен, сгорая в токе
кислорода, позволяет получить температуру выше 3000°
С! Это приблизительно вдвое больше температуры плавления железа.
2 C2H2+5 O2=4 CO2+2 H2O+теплота
ацетилен
|
Ацетиленовая
горелка состоит из двух трубок, вставленных одна в другую. В одну
трубку подается кислород, в другую – ацетилен, после чего смесь газов
поджигается. Таким пламенем можно расплавить металлические детали в
месте их соединения, то есть сварить их между собой. Немного по-другому осуществляют резку металла. Если
сначала сильно разогреть металл ацетиленовой горелкой, а затем уменьшить
поток ацетилена и увеличить поток кислорода, то получается "кислородный
резак". Железо, как мы знаем, горит в кислороде. Поэтому дальнейшее
горение поддерживается уже без участия ацетилена, а струя кислорода
прожигает металл, превращая его в оксиды железа. Сноп искр, вырывающихся
из прожигаемого кислородом металла - это раскаленные частицы железной
окалины.
Источники:
http://sochi-nochi.narod.ruИсточники: http://www.hemi.nsu.ru
Ещё по теме...
http://revolution.allbest.ru
Комментариев нет:
Отправить комментарий