关于氧介绍

[拼音]：yang

[外文]：oxygen

一种化学元素，化学符号 O，原子序数 8，原子量15.999 4，属周期系ⅥA族。为典型的非金属。

1774年英国J.普里斯特利用一块透镜把太阳光聚焦在氧化汞上，发现一种能强烈帮助燃烧的气体。同时期C.W.舍勒也进行类似的实验，发现了氧。A.-L.拉瓦锡研究了此种气体的性质，并正确地解释这种气体在燃烧过程中的作用，指出它与其他元素结合时，有形成酸的倾向，因此命名为oxygene，来源于希腊文oxysgenēs，原意为“酸形成者”。

氧是地壳中最丰富的、分布最广的元素，它在地壳中的含量为48.6％（重量）。单质氧在大气中占23％，水中占88.8％，人体中占65％。

大气中的氧虽不断地用于动物的呼吸、燃烧及其他氧化过程，但由于植物的光合作用能把二氧化碳转变为氧气，就使大气中的氧的浓度几乎保持不变。

氧原子有三种稳定同位素， 即氧16、氧17、氧18，其中氧16的含量最高，为99.759％。

在常温常压下，氧为无色、无臭和无味的气体；熔点－218.4°C，沸点－182.962°C，气体密度1.429克/升。

氧的电子构型为1s22s22p4，氧化态为-2、-1、+2，氧原子的电负性仅次于氟。所有化学元素都能与氧直接或间接地化合，生成各类氧化物，最丰富的二元氧化物是水和二氧化硅。

除了惰性气体、卤素及一些不活泼的金属（如金、铂等）外，氧能与所有的金属和非金属直接作用，生成氧化物；在常温下，氧还可与化合物作用，如：

2NO+O2─→2NO2

4FeSO4+2H2SO4+O2─→2Fe2(SO4)3+2H2O

C6H12O6+6O2─→6CO2+6H2O

氧与葡萄糖的作用是构成生物的呼吸作用的主要反应。

氧与惰性气体氙能间接地生成氧化物：

6XeF4+12H2O─→2XeO3+4Xe+3O2+24HF

XeF6+3H2O─→XeO3+6HF

氧除了与金属形成正常的氧化物外，还与活泼金属形成过氧化物和超氧化物。氧分子还可失去一个电子，生成二氧基正离子O娚的化合物， 如O2PtF6；氧分子中每个氧原子含有一对孤对电子，可与络合物中的金属离子配位，如在血红素的二价铁的卟啉衍生物中，铁(Ⅱ)可逆地与氧分子结合，在生物体中起输氧的作用。

主要有：

（1）某些盐的热分解，如：

氯酸钾热分解时可以用二氧化锰作催化剂，以降低热分解温度，并避免发生以下反应：

4KClO3─→3KClO4+KCl

（2）重金属氧化物的热分解，汞、银、金、铂的氧化物加热就失去氧，如：

用氧化汞制氧是当年普里斯特利的方法，现在已没有实际意义。

（3）金属过氧化物与水和酸作用，如

由于过氧化钡是由氧化钡与空气中的氧加热而得到的，此法是从大气中提取氧的最早方法。此外，还可用过氧化钠与水作用以制取氧：

或用高锰酸钾溶液滴入酸化的过氧化氢中，也可得到氧：

（4）电解水，电解液中含有少量的酸或盐，其反应为：

电解时，阴极产生氢气，阳极产生氧气。

大规模生产氧，采用液态空气分馏的方法，首先把空气压缩和冷冻使其液化，然后将液态空气分馏，先除去惰性气体，再把氮分馏出去，留下的即为氧。经多步分馏，可得到工业用的纯氧(99.5％)，一般以压缩气体的形式装在钢瓶中贮存和运输。纯度高的氧也可用电解法生产。

氧气不但是动物维持生命过程和燃烧过程中不可缺少的物质，而且在现代工业生产上也十分重要。主要用途有：

（1）冶金工业中用于熔炼、精炼、焊接、切割和表面处理等冶金过程；

（2）化学工业中用于烃类的部分氧化、水煤气生产和颜料制造；

（3）液氧在现代火箭的推进剂中用作氧化剂；

（4）在空间、潜水和医疗中，氧供动物呼吸用以维持生命；

（5）在环境保护方面用于废水的处理；

（6）用于玻璃的制造和吹制造型，以及采矿、采石、水泥等生产中。

参考书目

1. E.A.V.Ebsworth， J.A.Connor and J.J.Turner，The Chemistry of Oxygen，Pergamon Texts in InorganicChemistry，Vol.16，Pergamon，Oxford，1973.

参考文章

• 高级氧化法处理农药废水研究进展废水治理
• 复合二氧化氯发生器在水处理中的应用废水治理
• 臭氧联合氧化技术在污水处理方面的新进展废水治理
• 柑桔臭氧保鲜技术果树园艺
• 鱼池的生物补氧水产/渔业
• 奥贝尔氧化沟在县级污水处理中的应用废水治理
• 臭氧-生物活性炭微污染水处理技术废水治理
• UASB+接触氧化法处理食品废水废水治理
• 两级厌氧-生物接触氧化处理淀粉与酒精废水废水治理
• Fenton氧化降解垃圾渗滤液中的COD废水治理