Жерде 49,4% оттегі бар, ол ауада еркін немесе байланысқан күйде (су, қосылыстар және минералдар) кездеседі.
Оттегінің қасиеттері
Біздің планетада оттегі газы кез келген басқа химиялық элементтерге қарағанда жиі кездеседі. Және бұл таңқаларлық емес, өйткені ол мыналардың бөлігі:
- тастар,
- су,
- атмосфера,
- тірі организмдер,
- белоктар, көмірсулар және майлар.
Оттегі белсенді газ болып табылады және жануды қолдайды.
Физикалық қасиеттері
Оттегі атмосферада түссіз газ түрінде кездеседі. Ол иіссіз және суда және басқа еріткіштерде аз ериді. Оттегінің күшті молекулалық байланыстары бар, бұл оны химиялық белсенді емес етеді.
Егер оттегі қыздырылса, ол тотыға бастайды және бейметалдар мен металдардың көпшілігімен әрекеттеседі. Мысалы, темір, бұл газ баяу тотығады және оны тот басады.
Температура төмендегенде (-182,9°C), және қалыпты қысымгаз тәрізді оттегі басқа күйге (сұйықтыққа) ауысады және бозарады Көк түс. Температураны одан әрі төмендетсе (-218,7°С), газ қатып, көк кристалдардың күйіне ауысады.
Сұйық және қатты күйде оттегі көк түске боялады және магниттік қасиетке ие.
Көмір - белсенді оттегі сіңіргіш.
Химиялық қасиеттері
Оттегінің басқа заттармен реакцияларының барлығы дерлік энергияны шығарады және шығарады, оның күші температураға байланысты болуы мүмкін. Мысалы, қалыпты температурада бұл газ сутегімен баяу әрекеттеседі, ал 550°С жоғары температурада жарылыс реакциясы пайда болады.
Оттегі - платина мен алтыннан басқа көптеген металдармен әрекеттесетін белсенді газ. Оксидтер түзілетін өзара әрекеттесу күші мен динамикасы металдағы қоспалардың болуына, оның бетінің күйіне және ұнтақталуына байланысты. Кейбір металдар оттегімен қосылса, негізгі оксидтерден басқа, амфотерлі және қышқылдық оксидтер түзеді. Алтын мен платина металдарының оксидтері олардың ыдырауы кезінде пайда болады.
Оттегі, металдардан басқа, барлық дерлік химиялық элементтермен (галогендерден басқа) белсенді әрекеттеседі.
Молекулярлық күйінде оттегі белсендірек және бұл қасиет әртүрлі материалдарды ағарту кезінде қолданылады.
Оттегінің табиғаттағы рөлі мен маңызы
Жасыл өсімдіктер жердегі оттегінің ең көп мөлшерін өндіреді, оның негізгі бөлігі өндірілген су өсімдіктері. Егер суда оттегі көбірек өндірілсе, оның артық мөлшері ауаға түседі. Ал аз болса, керісінше жетіспейтін сома ауадан толықтырылады.
Теңіз және тұщы суда 88,8% оттегі (масса бойынша), ал атмосферада көлемі бойынша 20,95%. Жер қыртысында 1500-ден астам қосылыстардың құрамында оттегі бар.
Атмосфераны құрайтын барлық газдардың ішінде оттегі табиғат пен адам үшін ең маңыздысы. Ол әрбір тірі жасушада болады және барлық тірі ағзалардың тыныс алуы үшін қажет. Ауадағы оттегінің жетіспеушілігі өмірге бірден әсер етеді. Оттегісіз тыныс алу, демек, өмір сүру мүмкін емес. 1 минут тыныс алған адам. орта есеппен 0,5 дм3 тұтынады. Оның 1/3 бөлігіне ауада аз болса, есін жоғалтады, 1/4 бөлігіне дейін өледі.
Ашытқылар мен кейбір бактериялар оттегісіз өмір сүре алады, бірақ оттегі жетіспесе, жылы қанды жануарлар бірнеше минут ішінде өледі.
Табиғаттағы оттегі айналымы
Табиғаттағы оттегі айналымы – бұл атмосфера мен мұхиттар арасындағы, жануарлар мен өсімдіктердің тыныс алу кезінде, сонымен қатар химиялық жану кезіндегі оттегінің алмасуы.
Біздің планетамызда оттегінің маңызды көзі өсімдіктер болып табылады, олар бірегей фотосинтез процесінен өтеді. Бұл кезде оттегі бөлінеді.
Атмосфераның жоғарғы бөлігінде күннің әсерінен судың бөлінуінен оттегі де түзіледі.
Табиғатта оттегі айналымы қалай жүреді?
Жануарлардың, адамдардың, өсімдіктердің тыныс алуы кезінде, сондай-ақ кез келген отынның жануы кезінде оттегі жұмсалып, көмірқышқыл газы түзіледі. Содан кейін көмірқышқыл газы өсімдіктерді қоректендіреді, олар қайтадан фотосинтез процесі арқылы оттегін шығарады.
Осылайша, оның атмосфералық ауадағы мазмұны сақталады және аяқталмайды.
Оттегінің қолданылуы
Медицинада ота жасау кезінде және өмірге қауіп төндіретін аурулар кезінде науқастардың жағдайын жеңілдету және тез жазылу үшін тыныс алу үшін таза оттегі беріледі.
Оттегі баллондары болмаса, альпинистер тауға көтеріле алмайды, ал аквалангтар теңіздер мен мұхиттардың тереңдігіне сүңги алмайды.
Оттегі кеңінен қолданылады әртүрлі түрлеріөнеркәсіп және өндіріс:
- әртүрлі металдарды кесуге және дәнекерлеуге арналған
- зауыттарда өте жоғары температураны алу үшін
- сорт алу үшін химиялық қосылыстар. металдардың балқуын жеделдету үшін.
Оттегі ғарыш өнеркәсібі мен авиацияда да кеңінен қолданылады.
Медицинада қолданылады әртүрлі түрлерігаздар, олардың ең көп тарағаны азот пен оттегі. Оттегінің қолдану аясы кең, соның ішінде байыту газ қоспалары, оттегі жастықшаларын толтыру, оттегі коктейльдерін жасау және т.б.
Медициналық оттегі жоғары концентрациямен және қоспалардың болмауымен сипатталады. Оның ауруханалардағы негізгі көздері оттегі концентраторлары, медицинада немесе газ тәрізді сұйық оттегі бар баллондар, оттегімен байыту жүйелері, химиялық өндірісгаз Бүгінгі күні оттегі концентраторлары жиі қолданылады - олар сенімділігі, пайдалану қауіпсіздігі, жүйенің ұтқырлығы және тиімділігі арқасында өзін дәлелдеді.
Оттегінің медицинада қолданылуыжансыздандыруды қамтамасыз ету, кең жүргізу қажет болғанда төтенше жағдайлармен байланысты хирургиялық операцияларнемесе реанимациялық шаралар. Бұл жағдайда жасанды желдету жүргізіледі. Бұл газ бірқатар ауруларды емдеуде де қажет - созылмалы аурудан басқа тыныс алу жеткіліксіздігі, инфаркт пен инсульт кезінде оттегі қажет.
Оттегі терапиясы бірқатар ауруларды емдеуде таптырмас:
- Бронхиалды астма.
- Пневмония.
- Туберкулез.
- Обструктивті бронхит.
- Аллергия.
- Интоксикация.
Оттегінің медицинада қолданылуы
О белгісімен белгіленген зат дененің тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатысады. Медицинада оттегін газбен жабдықтау үшін пайдалануға болады қарқынды терапия бөлімшелері, аурулардың алдын алу, иммунитетті нығайту үшін ауруханаларда, емханаларда, санаторийлерде, спорт клубтарында, балалар мекемелерінде.
Жер шарындағы тіршілік көзі – оттегі анаэробты инфекцияларды емдеуде және тіндердің трофизмі мен репаративті процестерін жақсартуда сұранысқа ие. Көп жағдайда газ жасанды және табиғи желдету кезінде ингаляция арқылы енгізіледі. IN медициналық мекемелероттегі сығылған күйде беріледі. Сұйық оттегі тасымалдауға және сақтауға ыңғайлы, ол газбен жабдықтау жүйесіне жеткізілмес бұрын газ күйіне өтеді.
Медицинадағы оттегітаза түрінде немесе газ қоспаларының бөлігі ретінде пайдалануға болады. Ингаляциясыз енгізу үшін тері астына, тамыр ішіне, қуыс ішіне, энтеральды және басқа енгізу әдістері қолданылады.
Гипоксияны болдырмау үшін медицинада оттегін қолдану да танымал. Әсіресе танымал оттегі коктейльдерін пайдалану немесе оттегі концентраторларын, консервілерді пайдалану. ірі қалалар. Әл-ауқатты жақсарту үшін адамдар жиі оттегі ванналарына жүгінеді.
Оттегінің ашылуы екі рет, 18 ғасырдың екінші жартысында бірнеше жыл аралығымен болды. 1771 жылы швед Карл Шееле селитраны қыздырып, оттегін алды. күкірт қышқылы. Алынған газ «отты ауа» деп аталды. 1774 жылы ағылшын химигі Джозеф Пристли сынап оксидін толығымен ыдырату процесін жүргізді. жабық контейнержәне оттегін ашты, бірақ оны ауадағы ингредиент деп санады. Пристли өзінің ашқан жаңалығын француз Антуан Лавуазьемен бөліскеннен кейін ғана оның ашқаны белгілі болды. жаңа элемент(калоризатор). Пристли бұл ашылуда жетекші орын алады, өйткені Шееле оны жариялады трактаташудың сипаттамасымен тек 1777 ж.
Оттегі химиялық элементтердің периодтық жүйесінің II периодының XVI тобының элементі Д.И. Менделеев, атомдық нөмірі 8, атомдық массасы 15,9994. Оттегіні таңбамен белгілеу әдетке айналған ТУРАЛЫ(латын тілінен Оттегі- генерациялайтын қышқыл).Орысша аты оттегітуындысына айналды қышқылдар, терминді енгізген М.В. Ломоносов.
Табиғатта болу
Оттегі - жер қыртысында және Дүниежүзілік мұхитта кездесетін ең көп таралған элемент. Оттегі қосылыстары (негізінен силикаттар) жер қыртысы массасының кемінде 47% құрайды, оттегі ормандар мен барлық жасыл өсімдіктердің фотосинтезі кезінде өндіріледі, олардың көпшілігі теңіз және тұщы сулардағы фитопланктоннан келеді. Оттегі - міндетті құрамдаскез келген тірі жасушалар органикалық текті заттардың көпшілігінде де кездеседі.
Физикалық және химиялық қасиеттері
Оттегі жеңіл бейметал, халькогендер тобына жатады, химиялық белсенділігі жоғары. Оттегі қарапайым зат ретінде түссіз, иіссіз және дәмсіз газ, оның сұйық күйі – ашық көк мөлдір сұйықтық және қатты күйі – ашық көк кристалдар. Екі оттегі атомынан тұрады (O₂ формуласымен белгіленеді).
Оттегі тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатысады. Тірі заттар ауадан оттегімен тыныс алады. Оттегі медицинада кеңінен қолданылады. Жүрек-тамыр аурулары кезінде метаболикалық процестерді жақсарту үшін асқазанға оттегі көбігі («оттегі коктейлі») енгізіледі. Оттегін тері астына енгізу трофикалық жаралар, піл ауруы және гангрена үшін қолданылады. Ауаны дезинфекциялау және дезодорациялау және тазалау үшін ауыз суозонды жасанды байыту қолданылады.
Оттегі жер бетіндегі барлық тірі ағзалардың тіршілік әрекетінің негізі болып табылады және негізгі биогендік элемент болып табылады. Ол жасушалардың құрылымы мен функцияларына жауап беретін барлық маңызды заттардың молекулаларында (липидтер, ақуыздар, көмірсулар, нуклеин қышқылдары) кездеседі. Әрбір тірі организмде кез келген элементке қарағанда әлдеқайда көп оттегі бар (70% дейін). Мысалы, орташа салмағы 70 кг болатын ересек адамның денесінде 43 кг оттегі бар.
Оттегі тірі организмдерге (өсімдіктер, жануарлар және адамдар) тыныс алу жүйесі және суды қабылдау арқылы түседі. Адам ағзасындағы ең маңызды тыныс алу мүшесі тері екенін еске түсірсек, адамның әсіресе жазда су қоймасының жағасында қанша оттегін алатыны белгілі болады. Адамның оттегіге қажеттілігін анықтау өте қиын, өйткені ол көптеген факторларға байланысты - жас, жыныс, дене салмағы мен бетінің ауданы, тамақтану жүйесі, сыртқы ортажәне т.б.
Оттегінің өмірде қолданылуы
Оттегі дерлік барлық жерде қолданылады - металлургиядан бастап таудағы жол жұмыстарына қолданылатын ракеталық отын мен жарылғыш заттарды өндіруге дейін; медицинадан бастап Тамақ өнеркәсібі.
Тамақ өнеркәсібінде оттегі ретінде тіркелген тағамдық қоспалар, отын және орау газы ретінде.
Ресей Федерациясының Білім және ғылым министрлігі
«ОТТЕГІ»
Аяқталды:
Тексерілді:
Жалпы сипаттамасыоттегі.
OXYGEN (лат. Oxygenium), O («o» оқыңыз), химиялық элементатомдық нөмірі 8, атомдық массасы 15,9994. IN мерзімді кестеМенделеев элементтерінің, оттегі VIA тобында екінші периодта орналасқан.
Табиғи оттегі үш тұрақты нуклидтердің қоспасынан тұрады массалық сандар 16 (қоспада басым, оның құрамында салмағы бойынша 99,759%), 17 (0,037%) және 18 (0,204%). Бейтарап оттегі атомының радиусы 0,066 нм. Бейтарап қозбаған оттегі атомының сыртқы электрондық қабатының конфигурациясы 2s2p4. Оттегі атомының дәйекті иондану энергиялары 13,61819 және 35,118 эВ, электронды жақындығы 1,467 эВ. O2 ионының радиусы 0,121 нм-ден (координация нөмірі 2) 0,128 нм-ге дейін (координация нөмірі 8) әртүрлі координациялық сандарда болады. Қосылыстарда ол –2 (валенттік II) және азырақ –1 (валенттік I) тотығу дәрежесін көрсетеді. Полинг шкаласы бойынша оттегінің электртерістігі 3,5 (метал еместер арасында фтордан кейінгі екінші орында).
Бос күйінде оттегі түссіз, иіссіз және дәмсіз газ болып табылады.
О2 молекуласының құрылыс ерекшеліктері: атмосфералық оттегі екі атомды молекулалардан тұрады. О2 молекуласындағы атомаралық қашықтық 0,12074 нм. Молекулалық оттегі (газ тәрізді және сұйық) парамагниттік зат, әрбір O2 молекуласында 2 жұпталмаған электрон бар. Бұл фактіні молекулада екі антибайланыс орбиталының әрқайсысында бір жұпталмаған электронның болуымен түсіндіруге болады.
О2 молекуласының атомдарға диссоциациялану энергиясы айтарлықтай жоғары және 493,57 кДж/моль құрайды.
Физикалық және Химиялық қасиеттері
Физикалық және химиялық қасиеттері: бос күйінде ол екі модификация O2 («қарапайым» оттегі) және O3 (озон) түрінде кездеседі. O2 – түссіз және иіссіз газ. Қалыпты жағдайда оттегі газының тығыздығы 1,42897 кг/м3 құрайды. Сұйық оттегінің қайнау температурасы (сұйықтық көк түсті) –182,9°С. –218,7°С-тан –229,4°С-қа дейінгі температурада текше торлы қатты оттегі бар (модификация), –229,4°С-тан –249,3°С-қа дейінгі температурада – алтыбұрышты тормен модификация және –249,3°C төмен температурада - куб модификациясы. Жоғары қан қысымымен және төмен температураларҚатты оттегінің басқа модификациялары да алынды.
20°С температурада O2 газының ерігіштігі: 100 мл суға 3,1 мл, 100 мл этанолға 22 мл, 100 мл ацетонға 23,1 мл. Құрамында фторы бар органикалық сұйықтықтар бар (мысалы, перфторбутилтетрагидрофуран), оларда оттегінің ерігіштігі әлдеқайда жоғары.
Жоғары беріктік химиялық байланыс O2 молекуласындағы атомдар арасындағы бөлме температурасында оттегі газының химиялық белсенді емес болуына әкеледі. Табиғатта ол ыдырау процестерінде баяу трансформацияға ұшырайды. Сонымен қатар, бөлме температурасындағы оттегі қандағы гемоглобинмен (дәлірек II темір гемімен) әрекеттесуге қабілетті, бұл оттегінің тыныс алу мүшелерінен басқа мүшелерге өтуін қамтамасыз етеді.
Оттегі көптеген заттармен қыздырусыз әрекеттеседі, мысалы, сілтілік және сілтілік жер металдарымен (тиісті оксидтермен, мысалы, Li2 O, CaO, т.б., Na2 O2, BaO2 және т.б. асқын тотықтармен және KO2, RbO2 сияқты супероксидтермен және т.б. түзіледі), болат бұйымдарының бетінде тоттың пайда болуын тудырады. Қыздырусыз оттегі ақ фосформен, кейбір альдегидтермен және басқаларымен әрекеттеседі. органикалық заттар.
Қыздырғанда, аздап болса да, оттегінің химиялық белсенділігі күрт артады. Тұтанған кезде ол сутегімен, метанмен және басқа жанғыш газдармен жарылғыш әрекеттеседі, үлкен санқарапайым және күрделі заттар. Оттегі атмосферасында немесе ауада қыздырғанда көптеген қарапайым және күрделі заттар жанып, әртүрлі оксидтер түзілетіні белгілі, мысалы:
S+O2 = SO2; C + O2 = CO2
4Fe + 3O2 = 2Fe2 O3; 2Cu + O2 = 2CuO
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2 O; 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
Егер оттегі мен сутегі қоспасы бөлме температурасында шыны ыдыста сақталса, экзотермиялық реакция суды түзеді.
2H2 + O2 = 2H2 O + 571 кДж
өте баяу жүреді; Есептеулер бойынша, судың алғашқы тамшылары шамамен миллион жылдан кейін ыдыста пайда болуы керек. Бірақ платина немесе палладий (катализатор рөлін атқаратын) осы газдардың қоспасы бар ыдысқа енгізілгенде, сондай-ақ тұтанған кезде реакция жарылыспен жүреді.
Оттегі N2 немесе азотпен әрекеттеседі жоғары температура(шамамен 1500-2000°C), немесе азот пен оттегі қоспасынан өткенде электр разряды. Бұл жағдайда азот оксиді (II) қайтымды түрде түзіледі:
Алынған NO оттегімен әрекеттесіп, қоңыр газды (азот диоксиді) түзеді:
2NO + O2 = 2NO2
Бейметалдардың ішінде оттегі галогендермен ешбір жағдайда тікелей әрекеттеспейді; металдармен - асыл металдаркүміс, алтын, платина және т.б.
Оттегі атомдарының тотығу дәрежесі –2 болатын екілік оттегі қосылыстары оксидтер деп аталады (бұрынғы оксидтер). Оксидтердің мысалдары: көміртек оксиді (IV) CO2, күкірт оксиді (VI) SO3, мыс оксиді (I) Cu2 O, алюминий оксиді Al2 O3, марганец оксиді (VII) Mn2 O7.
Оттегі де тотығу дәрежесі –1 болатын қосылыстар түзеді. Бұл пероксидтер (ескі атауы - пероксидтер), мысалы, сутегі асқын тотығы H2 O2, барий асқын тотығы BaO2, натрий асқын тотығы Na2 O2 және т.б. Бұл қосылыстарда пероксид тобы бар - O - O -. Белсенді сілтілік металдармен, мысалы, калиймен, оттегі де супероксидтер түзе алады, мысалы, СО2 (калий супероксиді), RbO2 (рубидий супероксиді). Супероксидтерде оттегінің тотығу дәрежесі –1/2. Айта кету керек, супероксид формулалары жиі K2 O4, Rb2 O4 және т.б. ретінде жазылады.
Ең белсенді металл емес фтормен оттегі қосылыстар түзеді оң дәрежелертотығу. Сонымен, O2 F2 қосылысында оттегінің тотығу дәрежесі +1, ал O2 F қосылысында - +2. Бұл қосылыстар оксидтерге емес, фторидтерге жатады. Оттегі фторидтерін тек жанама түрде синтездеуге болады, мысалы, Ф2 фторының КОН сұйылтылған сулы ерітінділеріне әсер етуі арқылы.
Ашылу тарихы
Азот сияқты оттегінің ашылу тарихы бірнеше ғасырға созылған зерттеулермен байланысты. атмосфералық ауа. Ауаның табиғаты бойынша біртекті емес, оның бір бөлігі жану мен тыныс алуды қолдайтын, ал екіншісі қолдамайтын бөліктерден тұратынын сонау 8 ғасырда қытай алхимигі Мао Хоа, кейінірек Еуропада Леонардо да білген. Винчи. 1665 жылы ағылшын табиғат зерттеушісі Р.Гук ауаның құрамындағы нитраттағы газдан, сондай-ақ оны құрайтын белсенді емес газдан тұрады деп жазды. көпшілігіауа. Ауада тіршілікті қамтамасыз ететін элемент бар екендігі 18 ғасырда көптеген химиктерге белгілі болды. Швед фармацеті және химигі Карл Шееле 1768 жылы ауаның құрамын зерттей бастады. Ол үш жыл бойы селитраны (KNO3, NaNO3) және басқа заттарды қыздыру арқылы ыдыратып, тыныс алу мен жануды қолдайтын «отты ауа» алды. Бірақ Шееле өз тәжірибелерінің нәтижелерін тек 1777 жылы «Ауа мен от туралы химиялық трактат» кітабында жариялады. 1774 жылы ағылшын діни қызметкері және табиғат зерттеушісі Дж. Пристли «жанған сынапты» (сынап оксиді HgO) қыздыру арқылы жануды қолдайтын газ алды. Алған газының ауаның бір бөлігі екенін білмеген Пристли Парижде жүргенде А.Лавуазьеге және басқа ғалымдарға өзінің ашқан жаңалығын баяндайды. Осы уақытқа дейін азот та ашылды. 1775 жылы Лавуазье кәдімгі ауа екі газдан тұрады - тыныс алу және жануды қамтамасыз ету үшін қажетті газ және «қарсы табиғат» газы - азот деген қорытындыға келді. Лавуазье жануды қолдайтын газды оттегін – «түзуші қышқылдар» деп атады (грек тілінен аударғанда oxys – қышқыл және gennao – мен туамын; демек, Орысша аты«оттегі»), өйткені ол барлық қышқылдарда оттегі бар деп сенген. Қышқылдардың құрамында оттегі де, оттегі де жоқ екені бұрыннан белгілі, бірақ Лавуазье элементіне берілген атау өзгеріссіз қалды. Бір жарым ғасырға жуық уақыт бойы оттегі атомының массасының 1/16 бөлігі әртүрлі атомдардың массаларын бір-бірімен салыстыру бірлігі ретінде қызмет етті және әртүрлі элементтер атомдарының массаларын сандық сипаттау үшін пайдаланылды (деп аталатын оттегі шкаласы атомдық массалар).
Табиғатта кездесуі: оттегі жер бетіндегі ең көп таралған элемент, оның үлесі (әртүрлі қосылыстарда, негізінен силикаттарда) қатты жер қыртысының массасының шамамен 47,4% құрайды. Теңіз және тұщы суларқамтиды үлкен саныбайланысқан оттегі – 88,8% (масса бойынша), атмосферада бос оттегінің мөлшері 20,95% (көлем бойынша). Оттегі элементі жер қыртысындағы 1500-ден астам қосылыстардың құрамына кіреді.
Түбіртек:
Қазіргі уақытта өнеркәсіпте оттегі ауаны төмен температурада бөлу арқылы өндіріледі. Біріншіден, ауа компрессормен қысылады, ол ауаны қыздырады. Сығылған газды суытуға рұқсат етіледі бөлме температурасы, содан кейін оның еркін кеңеюін қамтамасыз етіңіз. Ол кеңейген сайын газдың температурасы күрт төмендейді. Температурасы температурадан бірнеше ондаған градусқа төмен салқындатылған ауа қоршаған орта, қайтадан 10-15 МПа дейін қысуға ұшырайды. Содан кейін босатылған жылу қайтадан жойылады. Бірнеше қысу-кеңейту циклдарынан кейін температура оттегінің де, азоттың да қайнау температурасынан төмен түседі. Сұйық ауа пайда болады, ол кейін дистилляцияға ұшырайды. Оттегінің қайнау температурасы (–182,9°С) азоттың қайнау температурасынан (–195,8°С) 10 градустан жоғары. Сондықтан сұйықтықтан алдымен азот буланады, ал қалғанында оттегі жиналады. Баяу (фракциялық) айдаудың арқасында азот қоспасы көлемі бойынша 0,1 пайыздан аз болатын таза оттегін алуға болады.
Одан да таза оттегін сілтілердің (NaOH немесе KOH) сулы ерітінділерін немесе құрамында оттегі бар қышқылдардың тұздарын электролиздеу арқылы алуға болады (әдетте натрий сульфатының Na2SO4 ерітіндісі қолданылады). Зертханада калий перманганатын KMnO4 қыздыру арқылы өте таза емес оттегінің аз мөлшерін алуға болады:
2KMnO4 = K2 MnO4 + MnO2 + O2.
Неғұрлым таза оттегін қатты марганец диоксиді MnO2 каталитикалық мөлшерлерінің қатысуымен сутегі асқын тотығы H2 O2 ыдырату арқылы алады:
2H2O2 = 2H2O + O2.
Оттегі натрий нитраты NaNO3 күшті (600°С жоғары) күйдіргенде түзіледі:
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2,
кейбір жоғары оксидтерді қыздырғанда:
4CrO3 = 2Cr2 O3 + 3O2;
2PbO2 = 2PbO + O2;
3MnO2 = Mn3 O4 + O2.
Бұрын оттегі марганец диоксиді MnO2 каталитикалық мөлшерлерінің қатысуымен бертолле тұзы KClO3 ыдырағанда алынған:
2KClO3 = 2KCl + 3O2.
Дегенмен, Бертолле тұзы жарылғыш қоспалар түзеді, сондықтан ол оттегі өндіру үшін зертханаларда енді қолданылмайды. Әрине, қазір ешкімнің ойына сынап оксиді HgO оттегін алу үшін күйдіруді қолдану мүмкін емес, өйткені бұл реакцияда пайда болған оттегі улы сынап буымен ластанған.
Оттегінің көзі ғарыш кемелері, сүңгуір қайықтарт.б. жабық кеңістіктерде натрий асқын тотығы Na2 O2 және калий супероксиді KO2 қоспасы қолданылады. Бұл қосылыстар көмірқышқыл газымен әрекеттескенде оттегі бөлінеді:
2Na2 O2 + 2CO2 = 2Na2 CO3 + O2,
4KO2 + 2CO2 = 2K2 CO3 + 3O2.
Егер 1:1 молярлық қатынаста алынған Na2 O2 және СО2 қоспасын қолдансақ, онда ауадан жұтылған әрбір моль үшін Көмір қышқыл газы 1 моль оттегі бөлінеді, сондықтан тыныс алу кезінде оттегінің сіңірілуіне және СО2 бөлінуіне байланысты ауаның құрамы өзгермейді.
Қолдану:
Оттегінің қолданылуы өте әртүрлі. Ауадан алынатын оттегінің негізгі мөлшері металлургияда қолданылады. Домна пештеріндегі оттегі (ауа емес) домна пеші процесінің жылдамдығын айтарлықтай арттыруға, коксты үнемдеуге және шойын өндіруге мүмкіндік береді. ең жақсы сапа. Шойынды болатқа түрлендіру кезінде оттегінің жарылуы оттегі түрлендіргіштерде қолданылады. Таза оттегі немесе оттегімен байытылған ауа көптеген басқа металдар (мыс, никель, қорғасын және т.б.) өндірісінде қолданылады. Оттегі металдарды кесу және пісіру үшін қолданылады. Бұл жағдайда бөтелкедегі оттегі қолданылады. Цилиндрдегі оттегі 15 МПа дейін қысымда болуы мүмкін. Оттегі баллондары көк түске боялған.
Сұйық оттегі күшті тотықтырғыш болып табылады және зымыран отынының құрамдас бөлігі ретінде қолданылады. Сұйық оттегімен сіңдірілген үгінділер, мақта, көмір ұнтағы және т.б. оңай тотықтырғыш материалдар (бұл қоспалар оксиликвиттер деп аталады) жарылғыш заттар ретінде пайдаланылады, мысалы, таудағы жолдарды төсеуде қолданылады.
Оттегі жасушалардың құрылымы мен қызметін қамтамасыз ететін барлық маңызды заттардың – белоктардың, нуклеин қышқылдарының, көмірсулардың, липидтердің, сонымен қатар көптеген төмен молекулалы қосылыстардың молекулаларының құрамына кіретін негізгі биогендік элемент болып табылады. Әрбір өсімдік немесе жануар басқа элементтерге қарағанда әлдеқайда көп оттегін қамтиды (орта есеппен шамамен 70%). Бұлшық етадамда 16% оттегі бар, сүйек- 28,5%; Жалпы алғанда, орташа адамның денесінде (дене салмағы 70 кг) 43 кг оттегі бар. Оттегі жануарлар мен адам ағзасына негізінен тыныс алу мүшелері арқылы (бос оттегі) және сумен (байланысқан оттегі) түседі. Организмнің оттегіге қажеттілігі зат алмасу деңгейімен (интенсивтілігімен) анықталады, ол дененің массасы мен бетіне, жасына, жынысына, тамақтануына, сыртқы жағдайларт.б. Экологияда организмдер қауымының жалпы тыныс алуының (яғни толық тотығу процестерінің) оның жалпы биомасса.
Медицинада оттегінің аз мөлшері қолданылады: оттегі (оттегі жастықтары деп аталатын) біраз уақыт тыныс алуы қиындаған науқастарға беріледі. Дегенмен, оттегімен байытылған ауаны ұзақ ингаляциялау адам денсаулығына қауіпті екенін есте ұстаған жөн. Жоғары концентрациялароттегі тіндерде бос радикалдардың түзілуін тудырады, биополимерлердің құрылымы мен қызметін бұзады. Олар сондай-ақ денеге ұқсас әсер етеді. иондаушы сәулелену. Сондықтан организмді иондаушы сәулеленумен сәулелендіру кезінде ұлпалар мен жасушаларда оттегі мөлшерінің төмендеуі (гипоксия) қорғаныш әсерін береді – оттегі әсері деп аталады. Бұл әсер сәулелік терапияда қолданылады: ісіктегі оттегінің мөлшерін жоғарылату және оның айналасындағы тіндердегі мазмұнын азайту ісік жасушаларының радиациялық зақымдануын арттырады және сау жасушалардың зақымдануын азайтады. Кейбір аурулар үшін жоғары қысымда денені оттегімен қанықтыру қолданылады - гипербарикалық оксигенация.
Жүктелуде...
