För syreproduktion, kommer du att behöva ämnen som är rika på dem. Dessa är peroxider, nitrat, klorater. Vi kommer att använda de som lätt kan erhållas.
Det finns flera sätt att få syre hemma, låt oss reda ut dem i ordning.
Den enklaste och överkomligt sätt få syre - använd kaliumpermanganat (eller mer rätt namn- kaliumpermanganat). Alla vet att kaliumpermanganat är ett utmärkt antiseptisk medel, som används som desinfektionsmedel. Om inte kan du få det på apoteket.
Nu kör vi. Häll lite kaliumpermanganat i provröret, stäng det med ett provrör med ett hål, installera ett gasutloppsrör i hålet (syre kommer att flöda genom det). Vi placerar den andra änden av röret i ett annat provrör (det ska placeras upp och ner, eftersom det frigjorda syret är lättare än luft och kommer att stiga uppåt. Stäng det andra provröret med samma kork.
Som ett resultat bör vi ha två provrör anslutna med ett gasutloppsrör genom pluggarna. Ett (ej omvänt) provrör innehåller kaliumpermanganat. Vi kommer att värma provröret med kaliumpermanganat. Den mörka violetta-körsbärsfärgen på kaliumpermanganatkristallerna försvinner och förvandlas till mörkgröna kristaller av kaliummanganat.
Reaktionen fortsätter så här:
2KMnO4 → MnO2 + K2 MnO4 + O2
Så från 10 gram kaliumpermanganat kan du få nästan 1 liter syre. Efter ett par minuter kan du ta bort kaliumpermanganatkolven från lågan. Vi fick syre i ett omvänt rör. Vi kan kontrollera det. För att göra detta, koppla försiktigt bort det andra röret (med syrgas) från gasutloppsröret och täck hålet med fingret. Nu, om du tar med en svagt brinnande tändsticka i en kolv med syre, då blinkar den starkt!
Syreproduktion det är också möjligt med hjälp av natrium- eller kaliumnitrat (motsvarande natrium- och kaliumsalter av salpetersyra).
(Kalium- och natriumnitrat - de är också salpeter, säljs i gödselbutiker).
Så för att få syre från salpeter, ta ett provrör av eldfast glas på ett stativ, lägg salpeterpulver där (5 gram räcker). Du måste sätta en keramisk kopp med sand under provröret, som glaset kan smälta av temperatur och flöde. Följaktligen måste brännaren hållas något åt sidan och röret med salpeter ska lutas.
Vid kraftig uppvärmning av nitrat börjar det smälta, samtidigt som syre frigörs. Reaktionen ser ut så här:
2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2
Det resulterande ämnet är kaliumnitrit (eller natrium, beroende på vilket nitrat som används) - ett salt av salpetersyrlighet.
En annan väg syreproduktion- använd väteperoxid. Peroxid, hydroperit - alla samma ämne. Väteperoxid säljs i tabletter och lösningar (3%, 5%, 10%), som kan köpas på apoteket.
Till skillnad från de tidigare ämnena, salpeter eller kaliumpermanganat, är väteperoxid ett instabilt ämne. Redan i närvaro av ljus börjar det sönderdelas till syre och vatten. Därför säljs peroxid på apotek i mörka glasflaskor.
Dessutom bidrar katalysatorer som manganoxid till den snabba nedbrytningen av väteperoxid till vatten och syre. Aktivt kol, stålpulver (finspån) och till och med saliv. Därför behöver du inte värma väteperoxid, det räcker med en katalysator!
Hej .. Idag kommer jag att berätta om syre och hur man får det. Jag påminner dig om att om du har några frågor till mig kan du skriva dem i kommentarerna till artikeln. Om du behöver hjälp med kemi. Jag hjälper dig gärna.
Syre är vanligt i naturen i form av isotoper 16 O, 17 O, 18 O, som har följande procent på jorden - 99,76%, 0,048%, 0,192%, respektive.
I ett fritt tillstånd är syre i formen av tre allotropiska modifikationer : atomärt syre - O o, dioxygen - O 2 och ozon - O 3. Dessutom kan atomärt syre erhållas enligt följande:
КClO3 = KCl + 3O 0
KNO 3 = KNO 2 + O 0
Syre finns i över 1400 olika mineraler och organiskt material, i atmosfären är dess innehåll 21 volymprocent. Och i människokropp innehåller upp till 65 % syre. Syre är en färglös och luktfri gas, lätt löslig i vatten (3 volymer syre löses i 100 volymer vatten vid 20 ° C).
I laboratoriet erhålls syre genom måttlig uppvärmning av vissa ämnen:
1) Vid nedbrytning av manganföreningar (+7) och (+4):
2KMnO4 → K2 MnO4 + MnO2 + O2
permanganat manganat
kalium kalium
2MnO2 → 2MnO + O2
2) Vid nedbrytning av perklorater:
2KClO4 → KClO2 + KCl + 3O2
perklorat
kalium
3) Vid nedbrytning av berthollets salt (kaliumklorat).
I detta fall bildas atomärt syre:
2KClO3 → 2 KCl + 6O 0
klorat
kalium
4) Vid sönderdelning i ljuset av salter av underklorsyra- hypokloriter:
2NaClO → 2NaCl + O2
Ca (ClO)2 → CaCl2 + O2
5) Vid uppvärmning av nitrater.
Detta producerar atomärt syre. Beroende på nitratmetallens position i aktivitetslinjen bildas olika reaktionsprodukter:
2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
Ca (NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2
2AgNO3 → 2 Ag + 2NO2 + O2
6) Vid nedbrytning av peroxider:
2H2O2 ↔ 2H2O + O2
7) Vid uppvärmning av oxider av inaktiva metaller:
2Ag 2 O ↔ 4Ag + O 2
Denna process är relevant i vardagen. Faktum är att rätter gjorda av koppar eller silver, med ett naturligt lager av oxidfilm, när de värms upp, bildar aktivt syre, vilket är en antibakteriell effekt. Upplösning av salter av inaktiva metaller, särskilt nitrater, leder också till bildning av syre. Till exempel kan den totala upplösningen av silvernitrat representeras i steg:
AgNO3 + H2O → AgOH + HNO3
2AgOH → Ag2O + O2
2Ag 2 O → 4 Ag + O 2
eller sammanfattningsvis:
4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + 4HNO3 + 7O2
8) Vid uppvärmning av kromsalter högsta graden oxidation:
4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2 Cr 2 O 3 + 3 O 2
dikromatkromat
kalium kalium
Inom industrin erhålls syre:
1) Elektrolytisk nedbrytning av vatten:
2H2O → 2H2 + O2
2) Interaktion mellan koldioxid och peroxider:
СО 2 + К 2 О 2 → К 2 СО 3 + О 2
Denna metod är oersättlig teknisk lösning andningsproblem i isolerade system: ubåtar, gruvor, rymdfarkoster.
3) När ozon interagerar med reduktionsmedel:
О3 + 2KJ + H2O → J2 + 2KOH + O2
Syreproduktion är av särskild betydelse i processen för fotosyntes. förekommer i växter. Allt liv på jorden beror i grunden på denna process. Fotosyntes är en komplex process i flera steg. Det börjar med ljus. Själva fotosyntesen består av två faser: ljus och mörk. V lätt fas pigmentet klorofyll, som finns i växternas löv, bildar det så kallade "ljusabsorberande" komplexet ", som tar bort elektroner från vattnet och på så sätt delar upp det till väte- och syrejoner:
2H2O = 4e + 4H + O2
De ackumulerade protonerna bidrar till syntesen av ATP:
ADP + F = ATP
I den mörka fasen omvandlas koldioxid och vatten till glukos. Och syre frigörs som en sida:
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + O2
blogg.sida, med hel eller delvis kopiering av materialet, krävs en länk till källan.
Syre är en av de gaser som används mest av mänskligheten; det används i stor utsträckning i nästan alla områden av vårt liv. Metallurgi, kemisk industri, medicin, ekonomi, flyg - det är bara kort lista sfärer där du inte kan klara dig utan detta ämne.
Syreproduktion utförs i enlighet med två tekniker: laboratorie- och industriteknik. De första metoderna för framställning av färglös gas baserades på kemiska reaktioner. Syre produceras genom nedbrytning av kaliumpermanganat, berthollets salt eller väteperoxid i närvaro av en katalysator. men laboratorietekniker kan inte helt tillfredsställa behoven för detta unika kemiska element.
Det andra sättet att få syre är kryogen rektifikation, antingen med hjälp av adsorption eller membranteknologi... Den första metoden ger hög renhet av separationsprodukterna, men har en längre (jämfört med den andra metoden) uppstartsperiod.
Syreadsorptionsenheter har visat sig vara bland de bästa högpresterande systemen för produktion av syreberikad luft. De gör det möjligt att erhålla färglös gas med en renhet på upp till 95 % (upp till 99 % med användning av ett extra reningssteg). Deras användning är motiverad i ekonomiskt speciellt i situationer där det inte finns något behov av högrent syre, vilket du skulle behöva betala extra för.
Huvudegenskaper hos kryogena system
Är du intresserad av produktion av syre med en renhet på upp till 99,9 %? Var sedan uppmärksam på installationer baserade på kryogen teknologi. Fördelar med system för produktion av syre med hög renhet:
- lång livslängd för installationen;
- hög prestanda;
- förmågan att erhålla syre med en renhet av 95 till 99,9 %.
Men på grund av de stora dimensionerna av kryogena system, oförmågan att snabbt starta och stoppa och andra faktorer, är användningen av kryogen utrustning långt ifrån alltid tillrådlig.
Principen för drift av adsorptionsanläggningar
Systemet för drift av syresystem som använder adsorptionsteknik kan representeras enligt följande:
- komprimerad luft rör sig in i mottagaren, in i luftberedningssystemet för att bli av med mekaniska föroreningar och filtrering från droppfuktighet;
- den renade luften leds tilln, som inkluderar adsorbatorer med en adsorbent;
- under drift är adsorbatorer i två tillstånd - absorption och regenerering; vid absorptionsstadiet kommer syre in i syremottagaren och kväve vid genereringsstadiet släpps ut i atmosfären; varefter syre skickas till konsumenten;
- vid behov kan gastrycket ökas med en syrgasförstärkningskompressor med efterföljande påfyllning i cylindrar.
Adsorptionskomplex kännetecknas av en hög nivå av tillförlitlighet, full automatisering, lätt underhåll, små dimensioner och vikt.
Fördelar med gasseparationssystem
Anläggningar och stationer som använder adsorptionsteknik för produktion av syre används mest olika områden: vid svetsning och skärning av metaller, inom konstruktion, fiskodling, odling av musslor, räkor, etc.
Fördelarna med gasseparationssystem:
- förmågan att automatisera syreproduktionsprocessen;
- inga särskilda krav för lokalerna;
- snabb start och stopp;
- hög tillförlitlighet;
- låg kostnad för det producerade syret.
Fördelar med adsorptionsanläggningar NPK Grasys
Är du intresserad av produktion av syre på ett industriellt sätt? Vill du få syre till lägsta ekonomiska kostnad? Forsknings- och produktionsföretaget "Grasys" kommer att hjälpa till att lösa ditt problem på själva verket hög nivå... Vi erbjuder pålitliga och effektiva system för att få syre från luften. Här är de viktigaste särdrag av våra produkter:
- full automatisering;
- genomtänkt till minsta detalj design;
- moderna system kontroll och förvaltning.
Syret som produceras av våra lär upp till 95 % rent (med tillval upp till 99 % efterbehandling). Gas med sådana egenskaper används ofta inom metallurgi vid svetsning och skärning av metaller, i nationalekonomi... Utrustningen vi tillverkar använder modern teknik som ger unika möjligheter inom området gasseparering.
Funktioner hos våra adsorptionssyreanläggningar:
- hög tillförlitlighet;
- låg kostnad för det producerade syret;
- innovativt mycket intelligent kontroll- och ledningssystem;
- lätt underhåll;
- förmågan att producera syre med en renhet på upp till 95% (med möjlighet till ytterligare rening upp till 99%);
- produktiviteten är upp till 6000 m³/h.
Adsorptionssyreanläggningar NPK "Grasys" - unik kombination världsdesignerfarenhet av produktion av gasseparationsutrustning och inhemsk innovativ teknik.
De främsta skälen till samarbete med NPK Grasys
Den industriella metoden för att producera syre med installationer baserade på adsorptionsteknik är en av de mest lovande idag. Det låter dig få en färglös gas med minimal energiförbrukning av erforderlig renhet. Ett ämne med dessa parametrar är efterfrågat inom metallurgi, maskinteknik, kemisk industri och medicin.
Kryogen korrigeringsmetod - optimal lösning när det är nödvändigt att producera syre med hög renhet (upp till 99,9%).
Det ledande inhemska företaget "Grasys" erbjuder högeffektiva system för produktion av syre med hjälp av adsorptionsteknik på förmånliga villkor... Vi har lång erfarenhet av genomförandet av olika nyckelfärdiga projekt, så vi är inte rädda för ens de svåraste uppgifterna.
Fördelar med att arbeta med en ansvarig leverantör av utrustning NPK Grasys:
- vårt företag är en direkt tillverkare, därför ökar inte kostnaden för de installerade installationerna de extra provisionerna för mellanhänder;
- hög kvalitet Produkter;
- ett komplett utbud av reparationstjänster och underhåll anläggningar för produktion av syre;
- Individuellt förhållningssätt till varje kund;
- mångårig erfarenhet inom området syreproduktion.
Ring våra chefer för att klargöra nyanserna i samarbetet.
Mer detaljerat kan du bekanta dig med syrgasutrustning (syregeneratorer, syrgasanläggningar, syrgasstationer) på sidan
I lektion 17 " Syreproduktion"Från kursen" Kemi för dummies»Ta reda på hur syre erhålls under laboratorieförhållanden; vi kommer att lära oss vad en katalysator är och hur växter påverkar produktionen av syre på vår planet.
Det viktigaste luftämnet för människor och andra levande organismer är syre. Syre används i stora mängder inom industrin, så det är viktigt att veta hur man kan få tag i det.
I ett kemiskt laboratorium kan syre fås genom att värma upp en del komplexa ämnen som inkluderar syreatomer. Dessa ämnen inkluderar ämnet KMnO 4, som finns i din första hjälpen-kit i hemmet kallas "kaliumpermanganat".
Du är bekant med de enklaste anordningarna för att producera gaser. Om du lägger lite KMnO 4-pulver i en av dessa enheter och värmer det, kommer syre att frigöras (bild 76):
Syre kan också produceras genom nedbrytning av väteperoxid H 2 O 2. För att göra detta bör en mycket liten mängd av ett speciellt ämne tillsättas till provröret med H 2 O 2 - katalysator- och stäng provröret med en propp med ett gasutloppsrör (Fig. 77).
För denna reaktion är katalysatorn ett ämne vars formel är MnO 2. I detta fall inträffar följande kemiska reaktion:
Observera att det inte finns någon katalysatorformel på vare sig vänster eller höger sida av ekvationen. Dess formel skrivs vanligtvis i reaktionsekvationen över likhetstecknet. Vad tillsätts katalysatorn för? Nedbrytningen av H 2 O 2 vid inomhusförhållanden går mycket långsamt. Därför tar det lång tid att få märkbara mängder syre. Denna reaktion kan emellertid påskyndas dramatiskt genom tillsats av en katalysator.
Katalysatorär ett ämne som påskyndar en kemisk reaktion, men som inte förbrukas i den.
Just för att katalysatorn inte förbrukas i reaktionen, skriver vi inte dess formel i någon del av reaktionsekvationen.
Ett annat sätt att få syre är nedbrytningen av vatten under inverkan av konstant elektrisk ström... Denna process kallas elektrolys vatten. Syre kan erhållas i enheten som schematiskt visas i figur 78.
I detta fall inträffar följande kemiska reaktion:
Syre i naturen
En enorm mängd gasformigt syre finns i atmosfären, löst i havens och oceanernas vatten. Syre är nödvändigt för att alla levande organismer ska kunna andas. Utan syre skulle det vara omöjligt att få energi genom förbränning olika typer bränsle. Dessa behov förbrukar årligen cirka 2 % av atmosfäriskt syre.
Var kommer syre ifrån på jorden och varför förblir dess mängd ungefär konstant, trots en sådan förbrukning? Den enda källan till syre på vår planet är gröna växter som producerar det under påverkan av solljus i processen för fotosyntes. Detta är en mycket komplex process med många steg. Som ett resultat av fotosyntes i gröna delar av växter koldioxid och vatten omvandlas till glukos C6H12O6 och syre. Total
ekvationen för reaktioner som inträffar i fotosyntesprocessen kan representeras enligt följande:
Man fann att ungefär en tiondel (11 %) av syret som produceras av gröna växter kommer från landväxter, och de återstående nio tiondelarna (89 %) tillhandahålls av vattenväxter.
Få syre och kväve från luften
De enorma reserverna av syre i atmosfären gör det möjligt att erhålla och använda det i olika industrier. V industriella förhållanden syre, kväve och vissa andra gaser (argon, neon) erhålls från luften.
För att göra detta omvandlas luft först till en vätska (fig. 79) genom kylning till en så låg temperatur, vid vilken alla dess komponenter övergår i ett flytande tillstånd av aggregation.
Därefter värms denna vätska långsamt upp, vilket resulterar i att sekventiell avkokning sker vid olika temperaturer (d.v.s. en övergång till gasformigt tillstånd) ämnen som finns i luften. Genom att samla upp gaser som kokar bort vid olika temperaturer erhålls kväve, syre och andra ämnen separat.
Lektionssammanfattning:
- Under laboratorieförhållanden erhålls syre genom nedbrytning av vissa komplexa ämnen, som inkluderar syreatomer.
- Katalysator - ett ämne som accelererar flödet kemisk reaktion, men det i sig konsumeras inte.
- Källan till syre på vår planet är gröna växter, där fotosyntesprocessen äger rum.
- Inom industrin erhålls syre från luft.
Förhoppningsvis lektion 17" Syreproduktion"Var begriplig och informativ. Om du har några frågor, skriv dem i kommentarerna.
Den här lektionen handlar om lärande moderna sätt få syre. Du får lära dig med vilka metoder och från vilka ämnen syre erhålls i laboratoriet och industrin.
Ämne: Ämnen och deras omvandlingar
Lektion:Syreproduktion
För industriella ändamål måste syre erhållas i stora volymer och på billigast möjliga sätt. Denna metod för att erhålla syre föreslogs av pristagaren Nobelpriset Peter Leonidovich Kapitsa. Han uppfann en anläggning för flytande luft. Luften innehåller som bekant cirka 21 volymprocent syre. Syre kan separeras från flytande luft genom destillation, eftersom alla ämnen som utgör luften har olika temperaturer kokande. Syrets kokpunkt är -183 ° C, och kokpunkten för kvävet är -196 ° C. Det betyder att vid destillering av flytande luft kommer kväve först att koka och avdunsta, och sedan syre.
I laboratoriet krävs inte syre i dessa stora mängder som i branschen. Vanligtvis förs den i blå stålcylindrar där den står under tryck. I vissa fall krävs det fortfarande att få syre kemiskt. För detta används nedbrytningsreaktioner.
ERFARENHET 1. Häll en lösning av väteperoxid i en petriskål. På rumstemperatur väteperoxid sönderdelas långsamt (vi ser inga tecken på reaktionen), men denna process kan påskyndas genom att tillsätta några korn mangan(IV)oxid till lösningen. Gasbubblor börjar omedelbart bildas runt kornen av svart oxid. Detta är syre. Oavsett hur länge reaktionen pågår löser sig inte korn av mangan(IV)oxid i lösningen. Det vill säga mangan (IV) oxid deltar i reaktionen, accelererar den, men förbrukas inte i den.
Ämnen som påskyndar reaktionen, men som inte förbrukas i reaktionen, kallas katalysatorer.
De reaktioner som accelereras av katalysatorer kallas katalytisk.
Acceleration av reaktionen som katalysator kallas katalys.
Sålunda tjänar mangan(IV)oxid som en katalysator vid sönderdelningen av väteperoxid. I reaktionsekvationen skrivs katalysatorformeln ovanför likhetstecknet. Låt oss skriva ner ekvationen för den utförda reaktionen. När väteperoxid sönderfaller frigörs syre och vatten bildas. Frigörandet av syre från lösningen visas med en uppåtpil:
2. En enda samling digitala utbildningsresurser ().
3. Elektronisk version av tidskriften "Chemistry and Life" ().
Läxa
med. 66-67 nr 2 - 5 av Arbetsbok i kemi: årskurs 8: till läroboken av P.A. Orzhekovsky och andra. "Kemi. Betyg 8 "/ О.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; under. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
