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Oxygen Production Equipment
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Sauerstoff
Sauerstoff ist ein farb- und geruchloses Gas. Sauerstoff ist im Wasser nur schwer löslich und etwas schwerer als Luft. Bei der Abkühlung bis zu −183 °С wird Sauerstoff zu einer durchsichtigen bläulichen Flüssigkeit, deren Dichte höher als die Wasserdichte ist. Sauerstoff reagiert mit allen Elementen, außer Edelgase, und bildet die Verbindungsklasse der Oxide.
Sauerstoff ist ein typisches Oxydationsmittel. Bei der Erhöhung seiner Konzentration in der Luft bis zu 30 % und mehr erfolgt in solch einer Atmosphäre ein sehr intensives Verbrennen von praktisch allen Stoffen. Im Sauerstoff verbrennen verschiedene Metalle, Nichtmetalle und zusammengesetzte Stoffe, zum Beispiel Kohlenstoff, Schwefel, Magnesium, Eisen, Schwefelwasserstoff. Diese Eigenschaften bestimmen breite Anwendung dieses Gases in verschiedenen Industriebereichen.
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Entdeckungsgeschichte
Oxygenium (Oxygen)(O), 8
| Aussehen |
Farb-, geruch- und geschmackloses Gas
Bläuliche Flüssigkeit
(bei tiefen Temperaturen) |
| Atomeigenschaften |
| Name, Symbol, Ordnungszahl Sauerstoff |
| Atommasse (molare Masse) | 15,9994 u (g/mol) |
| Elektronenkonfiguration | [He] 2s2 2p4 |
| Atomradius | 60 (48) pm |
| chemische Eigenschaften |
| Kovalenter Radius | 73 pm |
| Ionenradius | 132 (-2e) pm |
| Elektronegativität | 3,44 (Pauling-Skala) |
| Elektrodenpotential | 0 |
| Oxidationszustände | -2, -1, 0,+1, +2, -½ |
| 1. Ionisierungsenergie | 1313,1 (13,61) kJ/mol (eV) |
| thermodynamische Eigenschaften des Elementarstoffs |
| Dichte (unter Normalbedingungen) | 0,00142897 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | 54,8 K |
| Siedepunkt | 90,19 K |
| Schmelzwärme | 0,444 kJ/mol |
| Verdampfungswärme | 3,4099 kJ/mol |
| Molare Wärmekapazitätь | 29,4 J/(K mol) |
| Molares Volumen | 14,0 cm3/mol |
| Kristallstruktur des Elementarstoffs |
| Gitterstruktur | monoklin |
| Gitterparameter | a=5,403 b=3,429 c=5,086 β=135,53 Å |
| Debye-Temperatur | 155 K |
| sonstige Eigenschaften |
| Wärmeleitfähigkeit | (300 K) 0,027 W/(m К) |
Offiziell gilt, dass Sauerstoff vom englischen Chemiker Joseph Priestley am 1. August 1774 entdeckt wurde, indem er Quecksilberoxid in einem luftdicht abgeschlossenen Gefäß zersetzte (Priestley richtete auf diese Verbindung Lichtstrahlen mithilfe einer starken Linse).
2HgO (t) → 2Hg + O2↑
Jedoch erkannte Priestley anfangs nicht, dass er einen neuen Elementarstoff entdeckt hatte und glaubte, einen Bestandteil der Luft ausgeschieden zu haben, und nannte dieses Gas „dephlogistische Luft“. Über seine Entdeckung berichtete Priestley dem hervorragenden französischen Chemiker Antoine Lavoisier. 1775 erkannte A. Lavoisier, dass Sauerstoff ein Bestandteil der Luft und der Säuren ist sowie in vielen Stoffen enthalten ist.
Einige Jahre früher (im Jahre 1771) erhielt Sauerstoff der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele. Er erhitzte Salpeter mit Schwefelsäure und zersetzte danach das entstandene Stickstoffoxid. Scheele nannte es „Feuerluft“ und beschrieb seine Entdeckung in dem 1777 herausgegebenen Buch (ebendeswegen, dass sein Buch später publiziert wurde, als Priestley über seine Entdeckung benachrichtigte, gilt der letzte als Entdecker von Sauerstoff). Auch Scheele berichtete über seinen Versuch Lavoisier.
Eine bedeutende Etappe, die zur Entdeckung von Sauerstoff beigetragen hatte, waren Experimente des französischen Chemikers Pierre, der die Arbeiten zur Quecksilberoxidation und nachfolgender Zersetzung seines Oxids veröffentlichte.
Die Natur des entstandenen Gases verstand endgültig A. Lavoisier, der die Arbeiten von Priestley und Scheele weiter entwickelte. Seine Erkenntnis hatte große Bedeutung, denn sie führte zur Infragestellung der damals herrschenden Phlogiston-Theorie, die die Entwicklung der Chemie hemmte. Lavoisier stellte Experimente, indem verschiedene Stoffe verbrannt wurden, und widerlegte die Phlogiston-Theorie durch Veröffentlichung der Ergebnisse zur Masse der verbrannten Elemente. Das Gewicht der Asche war größer, als das ursprüngliche Gewicht des Elements, damit war Lavoisier berechtigt, zu behaupten, dass beim Verbrennen eine chemische Reaktion (Oxidation) der Substanz erfolgt und in diesem Zusammenhang das Gewicht des ursprünglichen Stoffs zunimmt, damit wurde die Phlogiston-Theorie umstürzt.
Somit teilen den Ruhmestitel des Sauerstofferfinders faktisch Priestley, Scheele und Lavoisier untereinander.
Hauptanwendungen
Gasschweißen, Schneiden und Löten von Metallen
Die Durchführung von Flammarbeiten, darunter Schweißen, Schneiden und Löten von Metallen, ist eine der wichtigsten und angefragten Anwendungen von Sauerstoff.
Metallurgische Industrie
Die Erhöhung der Brenntemperatur bei der Produktion von Eisen- und Nichteisenmetallen, die erlaubt, Produktionseffektivität wesentlich zu steigern. Die Bindung von Kohlenstoff und Sauerstoff zum Kohlenstoffdioxid.
Chemische und erdölchemische Industrie
Die Oxidation des Reaktionsgutes zwecks Erzeugung von Stickstoffsäure, Ethylenoxid, Propylenoxid, Vinylchlorid und anderen chemischen Verbindungen.
Erdöl- und Erdgasindustrie
Die Erhöhung der Viskosität und die Verbesserung der Erdöl- und Gasströme aus Brunnenbohrungen. Die Leistungssteigerung von Crackingwerken, mehr wirksame Überarbeitung von klopffesten Komponenten, Minderung der Schwefelablagerungen in Erdölverarbeitungswerken.
Fisch-, Garnellen-, Krabben- und Muschelnzucht
Die Anreicherung von Wasser mit gelöstem Sauerstoff trägt der Erhöhung der Überlebensfähigkeit und Ausbeute der Jungfische bei und verkürzt wesentlich Inkubationszeiten.
Glasindustrie
Die Erhöhung der Öfentemperatur und Verbesserung der Brennprozesse, die die Produktionsleistung steigern.
Abfallverwertung
Die Erhöhung der Flammentemperatur in Abfallverbrennungsofen, wodurch große Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit der Öfen sichergestellt wird. |
Kein offentliches Angebot
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