ГДЗ по химии, 8 класс, Габриелян, номер 13.4: Кислород

План ответа:

• Определить основной промышленный источник кислорода.
• Описать физический метод разделения компонентов воздуха.
• Указать ключевые этапы процесса (охлаждение, испарение).

Вычисление и описание процесса:

В промышленных масштабах кислород получают из атмосферного воздуха . Воздух представляет собой смесь газов, где на долю азота приходится около 78%, а на долю кислорода — около 21%. Поскольку компоненты воздуха имеют разные температуры кипения, их можно разделить методом фракционной перегонки сжиженного воздуха.

Процесс получения выглядит следующим образом:

1. Воздух очищают от пыли, углекислого газа и водяных паров.
2. Очищенный воздух сильно охлаждают до очень низких температур, превращая его в жидкое состояние.
3. Жидкий воздух помещают в ректификационную колонну и постепенно нагревают.
4. Так как температура кипения азота (-196^°C) ниже, чем у кислорода (-183^°C), первым испаряется азот. Он отводится сверху колонны.
5. В нижней части колонны остается обогащенная кислородом жидкость, которую затем собирают и хранят в специальных баллонах или резервуарах.

Проверка:

Данный способ является экономически выгодным, так как сырьё (воздух) доступно повсеместно и бесплатно, а процесс основан на физических свойствах веществ, не требуя сложных химических реакций синтеза. Получаемый таким образом кислород имеет высокую степень чистоты, что позволяет использовать его в медицине, металлургии и химической промышленности.