在空氣中氧氣約占21%。地球的大氣層形成初期是不含氧氣的。原始大氣是還原性的,充滿了甲烷、氨等氣體。大氣層氧氣的出現(xiàn)源于兩種作用,一個(gè)是非生物參與的水的光解,一個(gè)是生物參與的光合作用。
在空氣中氧氣約占21%。正常的空氣成分按體積百分比計(jì)算是:氮(N2)占78.08%,氧(O2)占20.95%,氬(Ar)占0.93%,二氧化碳(CO2)占0.03%,還有微量的惰性氣體,如氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)等。臭氧(O3)、氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)在正常空氣中的含量分別是0.025、0.002、0.004ppm(1ppm表示一百萬(wàn)分之一)。
空氣的成分以氮?dú)狻⒀鯕鉃橹鳎情L(zhǎng)期以來(lái)自然界里各種變化所造成的。在原始的綠色植物出現(xiàn)以前,原始大氣是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨為主的。在綠色植物出現(xiàn)以后,植物在光合作用中放出的游離氧,使原始大氣里的一氧化碳氧化成為二氧化碳,甲烷氧化成為水蒸氣和二氧化碳,氨氧化成為水蒸氣和氮?dú)狻R院螅捎谥参锏墓夂献饔贸掷m(xù)地進(jìn)行,空氣里的二氧化碳在植物發(fā)生光合作用的過(guò)程中被吸收了大部分,并使空氣里的氧氣越來(lái)越多,終于形成了以氮?dú)夂脱鯕鉃橹鞯默F(xiàn)代空氣。
冶煉工藝:在煉鋼過(guò)程中吹以高純度氧氣,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應(yīng),這不但降低了鋼的含碳量,還有利于清除磷、硫、硅等雜質(zhì)。而且氧化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過(guò)程所需的溫度,因此,吹氧不但縮短了冶煉時(shí)間,同時(shí)提高了鋼的質(zhì)量。高爐煉鐵時(shí),提高鼓風(fēng)中的氧濃度可以降焦比,提高產(chǎn)量。在有色金屬冶煉中,采用富氧也可以縮短冶煉時(shí)間提高產(chǎn)量。
化學(xué)工業(yè):在生產(chǎn)合成氨時(shí),氧氣主要用于原料氣的氧化,以強(qiáng)化工藝過(guò)程,提高化肥產(chǎn)量。再例如,重油的高溫裂化,以及煤粉的氣化等。
國(guó)防工業(yè):液氧是現(xiàn)代火箭最好的助燃劑,在超音速飛機(jī)中也需要液氧作氧化劑,可燃物質(zhì)浸漬液氧后具有強(qiáng)烈的爆炸性,可制作液氧炸藥。
醫(yī)療保健:供給呼吸:用于缺氧、低氧或無(wú)氧環(huán)境,例如:潛水作業(yè)、登山運(yùn)動(dòng)、高空飛行、宇宙航行、醫(yī)療搶救等時(shí)。
其它方面:它本身作為助燃劑與乙炔、丙烷等可燃?xì)怏w配合使用,達(dá)到焊割金屬的作用,各行各業(yè)中,特別是機(jī)械企業(yè)里用途很廣,作為切割之用也很方便,是首選的一種切割方法。
氧氣(O2)是地球大氣的重要組成部分,占空氣體積的約21%。作為一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體,氧氣對(duì)地球上的生命至關(guān)重要,參與絕大多數(shù)生物體的呼吸作用和能量的產(chǎn)生。在化學(xué)上,氧是周期表中的第八個(gè)元素,化學(xué)性質(zhì)較為活潑,能與多種元素形成化合物。氧氣在標(biāo)準(zhǔn)條件下為氣態(tài),但在低溫或高壓下可以液化。液態(tài)氧(LOX)呈淡藍(lán)色,沸點(diǎn)約為-183℃,是火箭燃料的重要組成部分,氧氣的凝固點(diǎn)約為-218℃,固態(tài)氧為藍(lán)色晶體。
氧氣是一種強(qiáng)氧化劑,能夠在反應(yīng)中接受電子。這一特性使其在許多化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,包括燃燒反應(yīng)、腐蝕過(guò)程和細(xì)胞呼吸等。氧氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)通常放出大量能量,這是生物體產(chǎn)生ATP(細(xì)胞的能量貨幣)的基礎(chǔ)。在生物學(xué)上,氧氣是細(xì)胞呼吸過(guò)程中的關(guān)鍵消耗品,通過(guò)呼吸作用被生物體吸入,用于氧化有機(jī)物,釋放能量、二氧化碳和水。這一過(guò)程是多細(xì)胞生物生存的基礎(chǔ),使它們能夠維持復(fù)雜的生命活動(dòng)。
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