Читать книгу Увлекательная таблица Менделеева - Игорь Семенов - Страница 11

Газ без цвета и запаха. Наибольшее коммерческое применение газообразный кислород находит в сталелитейной промышленности. Большие количества также используются в производстве широкого спектра химических веществ, включая азотную кислоту и перекись водорода. Он также используется для получения эпоксиэтана (окиси этилена), используемого в качестве антифриза, и для получения полиэфира, а также хлорэтена, предшественника ПВХ.

Газообразный кислород используется для кислородно-ацетиленовой сварки и резки металлов. Все большее применение находит для очистки сточных вод и промышленных стоков.

Кислород впервые появился в атмосфере Земли около 2 миллиардов лет назад, накапливаясь в результате фотосинтеза сине-зеленых водорослей. Фотосинтез использует энергию солнца для расщепления воды на кислород и водород. Кислород попадает в атмосферу, а водород соединяется с углекислым газом для производства биомассы.

Когда живым существам требуется энергия, они используют кислород для дыхания. Кислород возвращается в атмосферу в виде углекислого газа.

Газообразный кислород хорошо растворим в воде, что делает возможной аэробную жизнь в реках, озерах и океанах.

Кислород составляет 21% атмосферы по объему. Это на полпути между 17% (ниже которого дыхание для людей с непривычкой к климату становится затрудненным) и 25% (выше которого многие органические соединения легко воспламеняются). Этот элемент и его соединения составляют 49,2% по массе земной коры и около двух третей человеческого тела.

Для получения газообразного кислорода используются два ключевых метода. Первый – путем перегонки жидкого воздуха. Второй – пропускание чистого, сухого воздуха через цеолит, который поглощает азот и оставляет кислород. Более новый метод, позволяющий получать кислород более высокой чистоты, заключается в пропускании воздуха через частично проницаемую керамическую мембрану.

В лабораторных условиях его можно получить электролизом воды или добавлением катализатора из оксида марганца (IV) к водной перекиси водорода.

В 1608 году Корнелиус Дреббель показал, что при нагревании селитры (нитрат калия, KNO3) выделяется газ. Это был кислород, хотя он не был идентифицирован как таковой.

Заслуга в открытии кислорода теперь принадлежит трем химикам: англичанину, шведу и французу. Джозеф Пристли был первым, кто опубликовал отчет о кислороде, сделав это в 1774 году, сфокусировав солнечный свет на оксиде ртути (HgO) и собрав выделяющийся газ. Он отметил, что свеча в нем горела ярче и от этого становилось легче дышать. Без ведома Пристли Карл Вильгельм Шееле произвел кислород в июне 1771 года. Он написал отчет о своем открытии, но оно было опубликовано только в 1777 году. Антуан Лавуазье также утверждал, что открыл кислород, и предложил назвать новый газ кислородом, что означает «кислотообразующий», поскольку считал его основой всех кислот.