Температура жидкого кислорода по цельсию

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Температура — кипение — жидкий кислород

Температура кипения жидкого кислорода 182 9 С, аргона — 186 1 С. Из-за близости этих температур разделить их довольно сложно, однако, применяя многократную ректификацию, получают газ с содержанием 45 — 50 % аргона, 45 — 50 % кислорода и около 5 % азота. Для освобождения аргона от кислорода применяют также цеолит — синтетический силикат алюминия и натрия, являющийся молекулярным ситом. Через поры цеолита молекулы кислорода проходят ( d — 2 8 А), а молекулы аргона задерживаются. Аргон получают также из отходов азотно-туковых заводов. Аг применяется для световых реклам, как защитная среда. [1]

Температура кипения жидкого кислорода при атмосферном давлении — 183 С, критическая температура кислорода равна — 119 С, а критическое давление 50 атм; плотность жидкого кислорода равна 1 13, и, таким образом, он тонет в воде, что легко демонстрировать. [3]

Температура кипения жидкого кислорода равна — 183 С, температура плавления — 219 С. Критическая температура для кислорода — 118 8 С и соответствующее ей критическое давление 49 7 атм. Вязкость жидкого кислорода ( концентрация 90 %) при температуре кипения составляет 0 189 спз, скрытая теплота испарения 1 632 ккал / моль, теплоемкость кислорода в интервале от — 173 до 25 С находится в пределах 7 0 — 6 9 пал / моль. При расчетах следуот учитывать затрату тепла на испарение кислорода и нагревание его паров до 18 С. [5]

При температуре кипения жидкого кислорода ( минус 183 С) — озон растворяется в кислороде, образуя однородную смесь. Растворы озона в жидком кислороде в концентрации до 25 % вполне стабильны и малочувствительны к воздействию внешних импульсов. Практически растворы такой концентрации могут безопасно транспортироваться и применяться в ракетных двигателях. [6]

При повышении температуры кипения жидкого кислорода величина ДГ между кислородом и азотом в конденсаторе уменьшается. [7]

Низкотемпературное разделение воздуха основано на различии температур кипения жидкого кислорода и азота. Предварительно воздух сжимается компрессорами с целью последующего расширения и охлаждения до низкой температуры, при которой воздух переходит в жидкое состояние. Жидкий воздух разделяется в ректификационной колонне. Затраты в основном определяются затратами электроэнергии на сжатие воздуха перед разделением. [8]

Так как температура кипения жидкого азота ( — 195 8 С) ниже, чем температура кипения жидкого кислорода ( — 183 С), то жидкий воздух относительно скоро обогащается кислородом. [9]

Количества азота ( 1 % по весу) в жидком кисло роде принято, что растворы имеют температуру кипения жидкого кислорода 90 188 К, хотя температура кипения жидкого азота существенно ниже. [10]

Затем трубку устанавливали горизонтально над сосудом с жидким кислородом ( рис. 29) так, чтобы ее поверхность касалась зеркала жидкости и охлаждалась до температуры, близкой к температуре кипения жидкого кислорода . [12]

Температурная депрессия обусловлена тем, что давление внизу конденсатора становится больше, чем на поверхности кипящей жидкости, вследствие действия веса столбе жидкости. В результате температура кипения жидкого кислорода , которая возрастает с повышением давления, в нижних слоях будет больше, чем в верхних. Чтобы обеспечить передачу необходимого количества теплоты через стенки трубок приходится увеличивать поверхность теплообмена конденсатора или поднимать давление в нижней колонне. [13]

При понижении температуры прочность и твердость большинства неметаллических материалов возрастают, а пластичность и динамическая вязкость снижаются. Такие материалы как резина при температуре кипения жидкого кислорода становятся хрупкими и практически непригодными для работы в этих условиях. Это же относится к большинству смазочных материалов, которые затвердевают и теряют антифрикционные свойства. При криогенных температурах пластичность большинства пластмасс снижается незначительно, поэтому их можно использовать для изготовления деталей и узлов криогенного оборудования. [15]

Жидкий кислород, медицинский кислород

Газообразный кислород сегодня в промышленных масштабах получают из атмосферного воздуха. Его производство актуально и востребовано в наши дни. Существует специальное оборудование, которое позволяет получать кислород в необходимых объемах. В условиях лаборатории газообразный (а затем и жидкий) кислород наиболее часто получают, используя возможности электролиза водных растворов щелочей. Также существует еще один способ получения небольшого количество кислорода — взаимодействие подкисленного раствора пероксида водорода и раствора перманганата калия. Газообразный кислород сегодня востребован во множестве профессиональных видов деятельности человека.

Сферы применения кислорода

Основные химические свойства кислорода:

• способствует протеканию процессов дыхания, горения, гниения;
• является сильным окислителем, но не воздействует на Au и Pt;
• взаимодействует со всеми HeMe, кроме галогенов, за исключением F.

Такие характеристики данного газа обусловили его использование сегодня в самых разнообразных технологических процессах. Любое оборудование для проведения газопламенных работ не может функционировать без кислорода. К газопламенным работам относятся:

• пайка металлов,
• газовая сварка,
• резка металла.

В металлургической промышленности использование газообразного кислорода позволяет ощутимо повысить эффективность производства. Кислород технический в работе с металлом востребован в достаточно значительной степени. Без его использования многие виды работ попросту невозможны. Так, кислород технический позволяет повысить температуру горения. Он широко используется в производстве цветных и черных металлов.

Также он широко применяется в химической, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Применение кислорода помогает повысить производительность предприятий, занимающихся выращиванием рыбы и морепродуктов. В стекольной промышленности и при утилизации отходов данный газ также востребован.

Кислород участвует в окислительно-восстановительных реакциях, широко применяется в медицине. Медицинский кислород востребован в медицинских учреждениях. Так, аппараты искусственного дыхания используют медицинский кислород в чистом виде или же в качестве одной из составляющих воздушной смеси. Современное оборудование помогает производить сложнейшие операции и восстанавливать человеческое здоровье, казалось бы, в безнадежных ситуациях.

Жидкий кислород удобен в хранении на складе и транспортировке. Перед использованием его извлекают со склада и посредством специального процесса газификации жидкий кислород переводят в газообразное состояние.

Кислород — химический элемент с атомным номером 8, обозначающийся символом О, а также вещество (газ при нормальных условиях), молекула которого состоит из двух атомов кислорода (O2). Кислород является самым лёгким элементом из группы халькогенидов (6 группа периодической системы).

История открытия

Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).

Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье.

Несколькими годами ранее (возможно, в 1770-м) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.

Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Петра Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.

Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. [Лавуазье провел опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожженных элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теории флогистона.]

Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.

Происхождение названия

Название oxygenium («кислород») происходит от греческих слов, обозначающих «рождающий кислоту»; это связано с первоначальным значением термина «кислота». Ранее этим термином называли оксиды.

Нахождение в природе

Кислород — самый распространенный на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов), приходится около 47,4 % массы твердой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 88,8 % (по массе), в атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % (по объёму) в воздухе массовая доля кислорода состовляет 23,12 % . Элемент кислород входит в состав более 1500 соединений земной коры.

В настоящее время в промышленности жидкий кислород получают из воздуха. В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением около 15 МПа. Важнейшим лабораторным способом его получения служит электролиз водных растворов щелочей. Небольшие количества кислорода можно также получать взаимодействием раствора перманганата калия с подкисленным раствором пероксида водорода.

Физические свойства

Газ без цвета, вкуса и запаха. Растворим в воде, причем растворяется тем лучше, чем ниже ее температура. Поэтому плотность живых организмов в холодных приполярных водах может быть значительно выше, чем в теплых экваториальных.

Химические свойства

1. Сильный окислитель, но не окисляет Au и Pt
2. Взаимодействует со всеми HeMe, кроме галогенов, за исключением F
3. Поддерживает процессы дыхания, горения, гниения

Биологическая роль кислорода

Кислород участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Живые существа дышат кислородом воздуха. Широко используется кислород в медицине. При сердечнососудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене. Для обеззараживания и дезодорации воздуха и очистки питьевой воды применяют искусственное обогащение озоном. Радиоактивный изотоп кислорода 15O применяется для исследований скорости кровотока, лёгочной вентиляции.

Токсические производные кислорода

Некоторые производные кислорода (т. н. реактивные формы кислорода), такие как синглетный кислород, перекись водорода, супероксид, озон и гидроксильный радикал, являются высокотоксичными продуктами. Они образуются в процессе активирования или частичного восстановления кислорода. Супероксид (супероксидный радикал), перекись водорода и гидроксильный радикал могут образовываться в клетках и тканях организма человека и животных и вызывают оксидативный стресс.

Компания «СнабТехГаз» предлагает кислород, медицинский и технический, а также его производство и заправку.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Кислород температура кипения

Эффект Джоуля—Томсона находит практическое применение при сжижении газов. При последовательном сжатии, охлаждении и расширении газа и многократном повторении этого цикла температура газа постепенно понижается до его точки кипения, когда он превращается в жидкость. При сжижении воздуха получается смесь жидкого азота и жидкого кислорода, которую можно разделить, пользуясь различием в их температуре кипения. Азот, имеющий температуру кипения —195,8 °С, испаряется из жидкого воздуха раньше, чем кислород (температура кипения [c.162]

Использование для получения глубокого холода принципа испарения низкокипящих газов, таких, как кислород (температура кипения —183 °С) или азот (температура кипения —196 °С), также невозможно, так как наряду с низкими температурами кипения эти газы обладают очень низкими критическими температурами, выше которых нельзя перевести газ в жидкое состояние. Поэтому сжижение таких газов путем их охлаждения водой при любых давлениях исключается. [c.665]

Защитный слой конденсирующихся паров инертного органического разбавителя служит также барьером, предохраняющим реакционную смесь от проникновения кислорода. Температура кипения разбавителя должна быть близка к температуре оптимального полупериода термического распада инициатора. Существенно, конечно, чтобы образующийся полимер был нерастворим в разбавителе и не очень набухал в нем соблюдение этих условий позволяет получать полимерную дисперсию с приемлемыми реологическими свойствами. [c.230]

За счет испарения жидкого кислорода (температура кипения 90 К (—183° С) смеси обогащаются озоном, при этом растет опасность их взрыва, смеси кислорода с озоном токсичны и это усложняет эксплуатацию. В ряде работ [35, 40] отмечается, что чистый озон очень стоек к различным импульсам, однако там же подчеркивается, что достаточно небольших органических примесей, особенно в паровой фазе, и озон взрывается. Эксплуатация его при таких данных до появления надежных стабилизаторов едва ли целесообразна. [c.89]

Температуры кипения (° С) азота —195,8, аргона—185,9, кислорода —183, диоксида углерода —78,5 (температура возгонки). Поэтому при испарении жидкого воздуха из него в парообразное состояние в первую очередь перейдет азот, затем аргон. В результате остается довольно чистый жидкий кислород. Испаряя его, получают газообразный кислород (температуры кипения СО2 и НзО значительно выше, чем у Оа, поэтому они не мешают отделению чистого кислорода). [c.465]

Главная масса получаемого для технических целей свободного кислорода добывается с помощью сжижения воздуха и дробной перегонки получающейся жидкости азот испаряется первым (температура кипения азота при атмосферном давлении равна —194°) и идет главным образом на заводы синтетического аммиака оставшийся кислород (температура кипения —183°) собирают в большие газгольдеры или, когда его надо транспортировать, нагнетают компрессором под давлением в 100—150 атм в толстостенные баллоны и в таком виде отправляют на место употребления. Другим, но уже второстепенным, техническим методом получения свободного кислорода является электролиз водного раствора едкого натра ЫаОН при этом на катоде выделяется водород (собираемый отдельно), а на аноде — кислород. Таким образом, главным источником свободного кислорода в техническом масштабе являются воздух и вода. [c.22]

Жидкий кислород, температура кипения —183° С [c.95]

Г. А. Гитцевичем [16] были определены температуры кипения отдельных фракций продуктов разложения и переработки масла, собранных в цистернах для жидкого кислорода. Температура кипения легких фракций переработанного масла оказалась 60° С, а температура замерзания — 153° К. [c.35]

Судить об относительной прочности связей можно, сопоставив условия их разруслемия. Легче всего разрываются связи между молекулами водорода (у него самая низкая температура кипения). Затем по прочности следуют связи между молекулами кислорода (температура кипения выше). Прочность межмолекулярных связей воды значительно выше. В отличие от газообразп -лх водорода и кислорода вода при обычных условиях — жидкость, т. е. взаиглосвязь между ее молекулами намного прочнее. Еще более прочны связи между атомами в молекуле воды. Эти связи не разрушаются ни при ЮО С (при кипении воды), ни при дальнейшем повышении те.мпературы еще на несколько сот градусов. [c.203]

Для промышленных целей азот получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Азот отгоняется при — 196 °С, при этом жидкость обогащается кислородом, температура кипения которого — 183 °С. Азот используют для производства аммиака, большая часть которо1 о расходуется азотнокислотной [c.461]

При температуре около—190° жидкий воздух начинает кипеть, при чем сначала из него выделяется азот (температура кипения азота—195°), а зателч кислород (температура кипения кислорода —182,5°, т. е. более ысокая, чем у азота). [c.148]

При адсорбции газов наблюдается след гющая закономерность газа поглощается тем больше, чем выше его точка кипения. Например, хлора (температура кипения —33,9°) поглощается активированным углем приблизительно в 30 раз больше (по объему газа), чем кислорода (температура кипения—183°) или азота (температура кипения —195,7°). Этим объясняется тот факт, что нри прохождении через противогаз воздуха, содержащего хлор, углем задерживается почти исключительно хлор и только в очень незначительной степени кислород и азот из воздуха. [c.173]

Жидкий воздух представляет собой в основном смесь двух компонентов — азота и кислорода, температуры кипения которых при одинаковом давлении отличаются друг от друга примерно на 13°. Если к сосуду, наполненному жидким воздухом, подводить тепло, то в первую очередь будет выкипать азот. Поэтому в паре всегда будет больше легкокипяшего компонента — азота. Жидкий воздух можно рассматривать как раствор кислорода в азоте. Согласно закону Рауля и Генри упругость паров растворенного вещества возрастает пропорционально его молекулярному содерл Смотреть страницы где упоминается термин Кислород температура кипения: [c.501] [c.139] [c.18] [c.17] [c.215] [c.120] Минеральные кислоты и основания часть 1 (1932) — [ c.2 , c.3 , c.4 , c.5 , c.6 , c.7 , c.8 , c.9 , c.10 , c.11 , c.12 ]

Глубокое охлаждение Часть 1 (1957) — [ c.367 ]

Глубокое охлаждение Часть 1 Изд.3 (1957) — [ c.367 ]

Кислород и его получение (1951) — [ c.13 ]

Техника низких температур (1962) — [ c.243 , c.307 , c.309 ]

Расплескалась синева: первое получение жидкого кислорода

История сжижения кислорода под конец превратилась в соперничество. Но кто возьмет верх: инженер, всю жизнь проработавший на металлургическом заводе, или специалист по физике низких температур в Женевском университете? Лед или пламень, теория или практика, Эйфелева башня или Суэцкий канал одержат победу? Об этом читайте в рубрике «История науки».

Жидкий кислород, налитый в химический стакан, а не в сосуд Дьюара, удивит вас красивым голубым цветом. Этот цвет в прямом смысле небесной лазури – ведь этот газ составляет 21% воздуха. Но первым человеком, получившим его, был вполне приземленный инженер и владелец завода, не привыкший мечтами парить в небесах.

Луи-Поль Кайете родился в Бургундии, в живописной коммуне Шатийон-сюр-Сен. Школьное образование он начал получать там же, продолжил в Париже, а затем поступил в Горный институт вместе с братом Камилем. Там, в химической лаборатории, Луи познакомился со множеством будущих знаменитостей французского научного мира. Окончив институт, братья совершили несколько поездок в Англию, Австрию и Германию, тоже с образовательными целями: там они увидели самые современные доменные печи и прокатные станы, знакомились с самым передовым оборудованием. Но заниматься всю жизнь одной наукой не получилось: отец и дед молодых людей состарились, и дома, в Бургундии, нужна была помощь в работе на металлургическом заводе.

Myrabella / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Но и там Луи не прекратил научных изысканий. Сначала он занялся исследованием процессов горения древесины в печах, показав, что этот процесс приводит к выделению углекислого газа. Была у него слабость и к ботанике: свободное время он уделял своей небольшой оранжерее, где выращивал редкие орхидеи и бегонии, в результате даже опубликовав несколько статей по физиологии растений.

После того, как его брат умер от туберкулеза, а отец и дед – от старости в 1860-х годах, Луи-Поль Кайете остался единственным владельцем завода. Но это только подстегнуло его исследования. Он занялся изучением выплавки чугуна и участием в ней разных газов. Для понимания процессов в плавильных печах ученому нужно было измерить температуру и давление. Однако существующие приборы не работали в большом диапазоне температур и давлений, и Кайете посвятил полтора десятка лет своей жизни усовершенствованию манометров и термометров, а также изучению зависимости объема газов от давления и температуры, описанной законом Бойля-Мариотта.

В 1870 году на первом этаже оранжереи он построил себе лабораторию, оборудованную мощным гидравлическим насосом, чтобы изучать химические вещества при высоком давлении и температуре. Итогом его работы стал манометр, способный измерить давление до 400 атмосфер. В 1891 году он даже установил свой манометр на Эйфелевой башне.

Тогда Кайете и заинтересовался сжатием газов и решил получить их в жидком виде. В ноябре 1877 года он проводил опыты по сжижению ацетилена и диоксида азота, сначала сжимая их под большим давлением, а потом охлаждая их другими сжиженными газами. Кайете использовал эффект Джоуля-Томпсона, зная, что если замораживать газ при сильном давлении, а затем позволить ему резко расшириться, температура газа упадет еще больше.

Аппарат Кайете для сжижения газов

Popular Science Monthly Volume 12/Wikipedia

Но оборудование было несовершенным и не идеально герметичным, поэтому сжигаемый газ просачивался наружу. И только по небольшому облачку в сосуде он понял, что эксперименты увенчались успехом. Перед публикацией результатов Кайете проверил, не вызывают ли образование облачка примеси в ацетилене. Но, как выяснилось, и химически чистый ацетилен из лучших парижских химических лабораторий вел себя точно также. Но сжижать ацетилен было несложно, чего нельзя сказать о водороде (с которым, кстати, Кайете совладать так и не сможет – его аппарат неспособен был охладить этот газ до нужных температур, около -200°C).

Воодушевленный первым успехом, Луи-Поль Кайете приступил к работе по сжижению атмосферных газов. Начать он решил с кислорода. Схема опыта была похожей: сначала ученый довел давление в сосуде до 300 атмосфер, потом охладил газ до -29°C, а затем заставил расшириться при помощи паров диоксида серы. И снова получилось облачко капель, сконденсировавшихся в результате охлаждения. Свой отчет Кайете представил Академии наук 24 декабря. Но там его настигло неприятное известие: оказалось, что другой ученый уже прислал им телеграмму о сжижении кислорода два дня назад.

Этим ученым был физик из Женевы Рауль Пикте. Он был третьим из пяти отпрысков старинного швейцарского рода. Получив образование в Париже, Пикте к тому времени уже семь лет возглавлял кафедру в Женевском университете, занимаясь физикой низких температур. До этого он успел поработать в Египте во время строительства Суэцкого канала, реорганизовав образовательные учреждения в этой стране.

В отличие от своего французского соперника, он сам не занимался инженерным делом и прикладной наукой, хотя и верил в важность образования в обеих областях. Несмотря на это, у него, несомненно, был изобретательский талант: уже в 23 года он сконструировал холодильную установку, которая производила 15 килограммов льда в час. Идея Пикте о том, что в холодильных установках должна быть смесь двух веществ, была развита в дальнейшем и использована на практике при создании холодильников и криогенного оборудования.

Лаборатория Рауля Пикте

Ch. Baude/L’Illustration, du 19 janvier 1878, vol. LXXI, p. 45, et L’Exposition de Paris, journal hebdomadaire, du 28 mai 1878, N°4, p. 28

Методы получения сжиженного кислорода Кайете и Пикте различались: швейцарец подверг кислород сжатию до 320 атмосфер, охладив его до -140°C при помощи паров сернистой и угольной кислот (по сути, оксидами серы (IV) и углекислым газом). Но, самое главное, оба метода работали, а фактически опыты Кайете увенчались успехом раньше, несмотря на то, что он долго составлял свой отчет.

Разрешить спор помог Анри Девиль – французский физикохимик, разработавший промышленный способ производства алюминия и преподаватель Сорбонны. Также он ввел теорию диссоциации – разложения вещества при нагревании – и изготовил эталоны метра и килограмма из сплава платины и иридия для Международной комиссии мер и весов в 1872 году. К такому влиятельному ученому нельзя было не прислушаться. Так на чьей же он был стороне? Оказалось, Девиль, друг Кайете, получил от него письмо, датированное 2 декабря, с точным и полным описанием опыта по получению кислорода. При возникновении разногласий Анри Девиль тут же доставил доказательства секретарю Академии наук. Так Луи-Поль Кайете и стал известен как первый ученый, получивший кислород в жидком виде.

КИСЛОРОД, О (а. oxygen; и. Sauerstoff; ф. oxygene; и. oxigeno), — химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 8, атомная масса 15,9994. В природе состоит из трёх стабильных изотопов: 16 О (99,754%), 17 О (0,0374%), 18 О (0,2039%). Открыт независимо шведским химиком К. В. Шееле (1770) и английским исследователем Дж. Пристли (1774). В 1775 французский химик А. Лавуазье нашёл, что воздух состоит из двух газов — кислорода и азота и дал первому название.

Свойства кислорода

Кислород — бесцветный газ без запаха и вкуса; плотность при 273,15 К и нормальном давлении 1,428 кг/м 3 . При 90,18 К конденсируется в бледно-голубую жидкость, при 54,36 К отвердевает. Плотность жидкого кислорода 1142 кг/м 3 , t плавления — 218,7°С, t кипения — 192,98°С. Теплопроводность (при 273,15 К) 23,86•10 -3 Вт/м•К. Теплоёмкость (273,15 К) Cp =28,9 Дж/моль•К; C_v=20,5 Дж/моль • К; C_p/C_v = 1,403. Критическая температура 154,31 К, давление 4,91705 МПа.

Соединение элементов с кислородом

Простые соединения кислорода: О₂ и озон О₃. Степень окисления -2, -1, а также +2 (OF₂). Образует соединения со всеми элементами. С некоторыми металлами образует пероксиды Me₂О₂, надпероксиды MeO₂, озониды MeO₃; с горючими газами — взрывчатые смеси. В 1 м 3 воды при температуре 273,15 К растворяется 0,049 м 3 О₂.

Кислород занимает 3-е место после водорода и гелия по распространённости во Вселенной. Самый распространённый химический элемент на Земле — 47% массы земной коры, 85,7% массы гидросферы, 23,15% массы атмосферы, 79% и 65% массы растений и животных соответственно. По объёму кислород занимает 92% объёма земной коры. Известно около 1400 минералов, содержащих кислород, главные из них кварц, полевые шпаты, слюды, глинистые минералы, карбонаты.

Содержание кислорода

Более 99,9% кислорода Земли находится в связанном состоянии. Кислород — главный фактор, регулирующий распределение элементов в планетарном масштабе. Содержание его с глубиной закономерно уменьшается. Количество кислорода в магматических породах меняется от 49% в кислых эффузивах и гранитах до 38-42% в дунитах и кимберлитах. Содержание кислорода в метаморфических породах соответствует глубинности их формирования: от 44% в эклогитах до 48% в кристаллических сланцах. Максимум кислорода в осадочных породах 49-51%. При погружении осадков происходит их дегидратация и частичное восстановление оксидного железа, сопровождающиеся уменьшением количества кислорода в породе. При подъёме горных пород из глубин в приповерхностные условия начинаются процессы их изменения с привносом воды и углекислоты и содержание кислорода повышается. Исключительную роль в геохимических процессах играет свободный кислород, значение которого определяется его высокой химической активностью, большой миграционной способностью и постоянным, относительно высоким содержанием в биосфере, где он не только расходуется, но и воспроизводится.

Свободный кислород

Полагают, что свободный кислород появился в протерозое в результате фотосинтеза. В гипергенных процессах кислород — один из основных агентов, он окисляет сероводород и низшие оксиды. Кислород определяет поведение многих элементов: повышает миграционную способность халькофилов, окисляя сульфиды до подвижных сульфатов, снижает подвижность железа и марганца, осаждая их в виде гидроксидов и обусловливая этим их разделение, и т. д. В водах океана содержание кислорода меняется: летом океан отдаёт кислород в атмосферу, зимой поглощает его. Полярные регионы обогащены кислородом. Важное геохимическое значение имеют соединения кислорода — вода и углекислота.

Первичный изотопный состав кислорода Земли отвечал изотопному составу метеоритов и ультраосновных пород (18О = 5,9-6,4%). Процессы осадконакопления привели к фракционированию изотопов между осадками и водой и обеднению тяжёлым кислородом вод океана. Кислород атмосферы обеднён 18 О по сравнению с кислородом океана, принятым за стандарт. Щелочные породы, граниты, метаморфические и осадочные породы обогащаются тяжёлым кислородом. Вариации изотопного состава в земных объектах определяются в основном температурой протекания процесса. На этом основана изотопная термометрия карбонатообразования и других геохимических процессов.

Получение кислорода

Основной промышленный метод получения кислорода — разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Как побочный продукт кислород получают при электролизе воды. Разработан способ получения кислорода методом избирательной диффузии газов через молекулярные сита.

Газообразный кислород

Газообразный кислород применяется в металлургии для интенсификации доменных и сталеплавильных процессов, при выплавке цветных металлов в шахтных печах, бессемеровании штейнов и др. (свыше 60% потребляемого кислорода); как окислитель во многих химических производствах; в технике — при сварке и резке металлов; при подземной газификации угля и др.; озон — при стерилизации пищевой воды и дезинфекции помещений. Жидкий кислород используют как окислитель для ракетных топлив.