| สมบัติของแก๊สออกซิเจน
ออกซิเจนเป็นแก๊สชนิดหนึ่งมีสัญลักษณ์ทางเคมีคือ O2 เป็นแก๊สที่มีความสำคัญมากต่อการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ อากาศที่เราใช้หายใจทุกวันนี้มีออกซิเจนผสมอยู่ประมาณ 21% โดยปริมาตรมีไนโตรเจน 78% อีก 1% เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนและอื่น ๆ แก๊สออกซิเจนที่จะรวมตัวกับแก๊สอะเซทิลีนจะให้ค่าความร้อนสูงนั้นต้องเป็นออกซิเจนบริสุทธิ์ ซึ่งมีสมบัติ ดังนี้
ไม่ติดไฟ แต่ช่วยให้ไฟติด ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ในสภาพเป็นแก๊ส แต่ในสภาพของเหลวจะมีสีน้ำทะเลอ่อน เป็นได้ทั้ง 3 สถานะ คือ ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง มีสถานะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ –183 0C และกลายเป็นของแข็งที่อุณหภูมิ 218 0C ออกซิเจนบริสุทธิ์ในสภาพของเหลวจะใช้ช่วยในการขับดันจรวด ส่วนออกซิเจนที่อยู่ในสภาพแก๊สจะบรรจุขวดใช้สำหรับช่วยในการหายใจของนักบิน และคนไข้ในงานแพทย์ ในส่วนของงานอุตสาหกรรมจะใช้ในงานเชื่อมและงานตัด ออกซิเจนเมื่อรวมตัวกับธาตุอื่นจะเกิดปฏิกิริยาเรียกว่า "ออกซิเดชัน" (Oxidation) การเกิดออกซิเดชันนี้ ถ้าเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจะมีความร้อนและมีแสงเกิดขึ้น ซึ่งเราเรียกว่า "การสันดาป" ตัวอย่างการเกิดออกซิเดชันได้แก่ การเกิดสนิมในเนื้อเหล็ก แต่ปฏิกิริยาได้เกิดขึ้นอย่างช้า ๆ จึงมีความร้อนเกิดขึ้นน้อย ในขณะเดียวกันเหล็กที่กำลังร้อนจัดเมื่อเพิ่มออกซิเจนเข้าจะเกิดปฏิกิริยาขึ้นอย่างรวดเร็ว และเมื่อมีความดันลมช่วยเป่าก็จะทำให้เนื้อเหล็กที่กำลังเกิดออกซิเดชันหลุดออกทำให้เหล็กขาดออกจากกัน จากหลักการที่กล่าวมาจึงนำไปใช้กับการตัดเหล็กด้วยแก๊สได้เป็นอย่างดี และใช้มาจนถึงปัจจุบันนี้
การผลิตแก๊สออกซิเจนจากอากาศ การผลิตวิธีนี้จะนำอากาศไปเก็บในถังเก็บ และขจัดสิ่งสกปรกออกก่อน จากนั้นลดอุณหภูมิให้ต่ำลงจนถึงอุณหภูมิ -200 0C และเพิ่มความดันให้มากขึ้นด้วยอุณหภูมิและความดันระดับนี้ทำให้อากาศแปรสภาพจากแก๊สเป็นของเหลวเรียกว่า "อากาศเหลว" ซึ่งมีทั้งออกซิเจนและไนโตรเจน แต่มีจุดเดือดที่แตกต่างกันจากจุดเดือดที่แตกต่างกันนี้ทำให้สามารถแยกไนโตรเจนออกจากออกซิเจนได้ โดยการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น และลดความดันลงในขณะเดียวกันก็เพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น และลดความดันลงในขณะเดียวกันก็เพิ่มอุณหภูมิอีกประมาณ -182 0C ออกซิเจนเหลวก็จะกลายเป็นแก๊สระเหยขึ้นมา เ มื่อนำไปจัดเก็บจะมีความบริสุทธิ์ถึง 99%
การผลิตแก๊สออกซิเจนจากน้ำ
การผลิตด้วยวิธีนี้ทำได้โดยกรรมวิธีแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ซึ่งใช้ไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งเหมาะสำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการเท่านั้น น้ำที่นำมาใช้ในการแยกนี้ จะเติมโซเดียมคลอไรด์ เพื่อให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้สะดวก โดยจะมีสายไฟต่อจากขั้วบวกและ ขั้วลบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ไปจุ่มน้ำไว้ทั้งสองขั้ว นำขวดสองใบเติมน้ำให้เต็ม โดยคว่ำไว้ที่ขั้วบวกและขั้วลบ เมื่อเปิดสวิตช์กระแสไฟจะไหลจากขั้วบวกผ่านน้ำไปยัง ขั้วลบ ขณะกระแสไฟไหลผ่านน้ำจะเริ่มทำปฏิกิริยาเกิดฟองอากาศผุดขึ้นที่ปลายขั้วบวกและ ขั้วลบ โดยแก๊สออกซิเจนจะเกิดขึ้นที่ขั้วบวกสังเกตได้จากปริมารของแก๊สที่มีเพียงครึ่งขวด ส่วนแก๊สไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นที่ขั้วลบ โดยมีปริมาณของแก๊สเต็มขวด ซึ่งเป็นไปตามสูตรทางเคมีคือH2Oประกอบด้วย แก๊สไฮโดรเจน 2 ส่วน และออกซิเจน 1ส่วน
http://www.oknation.net/blog/krunut/2010/11/26/entry-1
|
