ChemStudy

1) разложением перманганата калия при нагревании:

2 КМnO4 = К2МnО4 + МnО2 + O2

2) разложением бертолетовой соли в присутствии диоксида марганца как катализатора:

2 КСlO3 = 2 КСl + 3 O2

3) разложение нитратов щелочных или щелочноземельных металлов:

2 КNО3 = 2 КNО3 + О2

4) разложением окcида ртути:

2 НgО = 2 Нg + O2

5) электролизом воды, к которой для увеличения электропроводности добавляют щелочи или сульфаты щелочных металлов. Этот метод применяется также для промышленного получения кислорода.

В промышленности кислород получают также разделением (ректификацией) жидкого воздуха. Воздух сильно сжимают (100-200 атм), а затем резко понижают давление. Этот процесс называется дросселированием. Он сопровождается значительным понижением температуры газа. Описанный принцип используется при сжижении газов в холодильном цикле, простейшая схема которого приведена на рис. 41.

Сжатый в компрессоре 1 воздух охлаждается в водяном холодильнике 2 и противоточном теплообменнике 3, проходит дроссель 4, где от резкого понижения давления сильно охлаждается, и через теплообменник 3 выходит из системы, охлаждая новые порции сжатого воздуха, которые направляются к дросселю. Чем ниже температура сжатого газа перед дросселем, тем ниже она после дросселирования. Когда температура воздуха достигнет -192 °С, он сжижается и собирается в сборнике 5. Полученный жидкий воздух, как и газообразный, состоит в основном из азота (около 80 %) и кислорода (около 20%). Примеси составляют около 1 %. Жидкий воздух подвергают разгонке на ректификационной колонне. Поскольку азот кипит при -195,8 °С, а кислород — при -183 °С, из жидкого воздуха вначале отгоняется азот, а затем кислород. Полученный таким образом кислород содержит некоторое количество азота, а отогнанный азот может иметь примеси кислорода. Для получения более чистых азота и кислорода их подвергают дополнительной очистке или используют другие методы получения.

Рис. 41. Схема простейшего холодильного цикла: 1 — компрессор; 2 — водяной холодильник; 3 — противоточный теплообменник; 4 — дроссельный вентиль; 5 — сборник жидкого воздуха.

Применение. Кислород широко применяется в технике. Процессы окисления в кислороде протекают значительно интенсивнее, чем на воздухе. Кроме того, повышается температура пламени, так как теплота не расходуется на нагревание азота, содержащегося в воздухе. Поэтому технический кислород применяют для интенсификации окислительных процессов в химической и металлургической промышленности: в реакциях окисления органических веществ, для обжига руд, выплавки чугунов и сталей, при резке металлов, в горнодобывающей промышленности. Чистый кислород используется в медицине, кислородных приборах для работы под землей, под водой, на больших высотах. и как окислитель ракетного топлива.

ЭЛИАШБЕРГ Герасим Матвеевич (р . 1930), российский физик-теоретик, член-корреспондент РАН (1991; член-корреспондент АН СССР с 1990). Основал труды по статистической физике и сверхпроводимости. Предсказал возможность повышения критической температуры сверхпроводимости под воздействием высокочастотного поля (1970).

ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН , закон природы, согласно которому энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает; она может только переходить из одной формы в другую.

ЧАМБАЛ , река в Индии, правый приток р. Джамна. 830 км, площадь бассейна ок. 135 тыс. км2. Течет по плато Малва и Гангской равнине. Средний расход воды ок. 600 м3/с. Используется для орошения. Крупное водохранилище близ г. Рампур. ГЭС.