1。物理的分離方法:
* 分数蒸留: これは、純粋な酸素を生成するための最も一般的な産業方法です。空気は液化され、ゆっくりと暖かくなります。異なるガスには異なる沸点があるため、酸素は特定の温度で沸騰し、収集することができます。
* 膜分離: 特殊な膜により、酸素分子が通過し、他のガスがブロックされます。この方法は、多くの場合、医療目的で酸素を生成するために使用されます。
* 圧力スイング吸着(PSA): この方法では、他のガスを優先的に吸着させる多孔質材料を使用し、酸素を残します。これは、小規模酸素産生に一般的に使用されます。
2。化学的方法:
* 金属との反応: 鉄のような特定の金属は、酸素と反応して金属酸化物を形成します。この反応は、混合物から酸素を除去するために使用できます。
* 還元剤との反応: 一酸化炭素のような還元剤は、酸素と反応して二酸化炭素を形成し、混合物から酸素を除去します。
3。実験方法:
* 水の電解: 水を通って電流を通過すると、水素と酸素ガスに分割されます。この方法は純粋な酸素を生成しますが、一般に大規模な生産には適していません。
* 過マンガン酸カリウムとの化学反応: この化合物は、加熱時に酸素を容易に放出し、ラボで少量の酸素を生成する便利な方法を提供します。
適切な方法を選択すると、いくつかの要因に依存します:
* 生産の規模: 大規模な生産には、分数蒸留などの産業手法が必要ですが、小規模アプリケーションではPSAまたは化学的方法を使用する場合があります。
* 望ましい純度: さまざまな方法で異なるレベルの純度を提供します。
* コスト: 一部の方法は、他の方法よりも費用対効果が高いです。
いくつかの方法、特に化学反応には、関連する化学物質の危険な性質のために特別な機器と安全上の注意事項が必要になる場合があることに注意することが重要です。