Откуда берется кислород и как его используют?

В этой статье мы расскажем откуда берется кислород и как его используют
60

Введение

Кислород — это жизненно важный элемент, который играет ключевую роль во многих процессах на нашей планете. Он необходим для дыхания всех живых существ, используется в промышленности, медицине и других сферах. В этой статье мы рассмотрим, откуда берется кислород и как его используют, объясняя все простыми словами.

Откуда берется кислород?

Кислород (O₂) — это газ, который составляет примерно 21% от объема земной атмосферы. Он является вторым по распространенности элементом в атмосфере после азота. Основными источниками кислорода на Земле являются фотосинтез растений и водорослей, а также различные промышленные процессы.

Фотосинтез

Основной источник кислорода — это фотосинтез, процесс, в котором растения, водоросли и цианобактерии преобразуют углекислый газ (CO₂) и воду (H₂O) в глюкозу (C₆H₁₂O₆) и кислород (O₂) с помощью солнечного света. Этот процесс происходит в хлоропластах клеток растений, где содержится хлорофилл — пигмент, улавливающий солнечную энергию. Фотосинтез можно представить в виде упрощенного уравнения:

6CO₂ + 6H₂O + свет → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Благодаря этому процессу, растения не только производят пищу для себя, но и выделяют кислород, которым мы дышим.

Основные области применения кислорода

Металлургия:

  1. Кислородное дутье в доменных печах, конвертерах и электропечах: Используется для повышения температуры горения топлива и удаления примесей из расплавленного металла.
  2. Окисление металлов, получение чистых металлов: Помогает в процессе рафинирования и производства высококачественных металлов.
  3. Сварка, резка и пайка металлов: Обеспечивает высокую температуру для эффективного плавления и соединения металлов.

Резка металла

Химическая промышленность:

  1. Производство различных химических веществ (кислот, щелочей, удобрений, взрывчатых веществ и др.): Кислород необходим для синтеза аммиака, метанола и этиленоксида.
  2. Окисление органических веществ, синтез новых материалов: Используется в процессах получения новых химических соединений.

Нефтепереработка:

  1. Переработка нефти и газа: Кислород применяется для окисления углеводородов и получения ценных продуктов.
  2. Очистка нефти и газа от вредных примесей: Помогает удалять серу и другие нежелательные компоненты.

Стеклянная промышленность:

  1. Производство стекла и керамики: Окисление материалов с использованием кислорода повышает качество продукции.
  2. Повышение температуры плавления: Использование кислорода способствует достижению более высоких температур, необходимых для плавления стекла.
  3. Улучшение прозрачности и чистоты стекла: Кислород помогает в удалении примесей, что приводит к улучшению оптических свойств стекла.

  4. Снижение выбросов вредных веществ:Применение кислорода в процессах плавления стекла способствует уменьшению выбросов оксидов азота и других вредных веществ в атмосферу.

Пищевая промышленность:

  1. Производство напитков: Обогащение воды кислородом улучшает вкус и увеличивает срок хранения.
  2. Сохранение продуктов: Предотвращает порчу и увеличивает срок хранения продуктов питания.

Медицина:

  • Кислород используется для лечения респираторных заболеваний, анестезии и реанимации.

Авиация:

  • Компенсирует уменьшение количества кислорода на высоте для поддержания жизни экипажа и пассажиров.


Очистка сточных вод:

  • Осуществляется аэрация воды, способствующая разложению органических веществ и снижению содержания загрязняющих веществ.

Способы промышленного получения кислорода

  1. Фракционная перегонка воздуха: Разделение воздуха на его компоненты с получением чистого кислорода.
  2. Электролиз воды: Разложение воды на водород и кислород под воздействием электрического тока.
  3. Получение из химических соединений: Извлечение кислорода из различных соединений, таких как пероксиды.

Технологии использования кислорода

  1. Кислородное дутье: Используется в металлургии для повышения эффективности плавки металлов.
  2. Кислородное пламя: Применяется в сварке и резке металлов.
  3. Кислородные инжекторы: Внедрение кислорода в различные технологические процессы для повышения их эффективности.

Перспективы развития использования кислорода

  • Новые области применения кислорода в промышленности: Разработка и внедрение инновационных технологий, использующих кислород.
  • Тенденции в развитии технологий получения и использования кислорода: Увеличение эффективности и снижение затрат на производство кислорода.
  • Экологические аспекты использования кислорода: Улучшение экологической ситуации за счет применения кислорода в процессах очистки и переработки.
Позвоните нам по номеру +7 (495) 532-86-40 или напишите на почту info@agse.ru - мы оперативно ответим и предложим вам нашу помощь!

К списку статей
Оставить заявку
Если Вас заинтересовало наше оборудование и Вы хотите получить подробную информацию
Заказать звонок
Заказать КП
Telegram