酸素の実験室の調製:
酸素は、さまざまな方法を使用して実験室で調製できます。これが最も一般的なものです:
1。過マンガン酸カリウムの分解:
* 反応: 2kmno₄(s)→k₂mno₄(s) +mno₂(s) +o₂(g)
* 手順: 試験管内の過マンガン酸カリウム結晶を熱。下向きの変位によって水の上で進化した酸素ガスを集めます。
* 利点: 実行が簡単で、すぐに利用可能な化学物質。
* 短所: 収量の点であまり効率的ではなく、二酸化マンガンを副産物として生成します。
2。過酸化水素の熱分解:
* 反応: 2h₂o₂(aq)→2h₂o(l) +o₂(g)
* 手順: 過酸化水素の溶液への触媒として二酸化マンガンを加えます。水上の下向きの変位によって進化した酸素ガスを集めます。
* 利点: 過マンガン酸法よりも効率的で、副産物として水を生成します。
* 短所: 過酸化水素は腐食性物質であり、慎重な取り扱いが必要です。
3。水の電気分解:
* 反応: 2h₂o(l)→2h₂(g) +o₂(g)
* 手順: 不活性電極を備えた電解セルを使用した電解水。水上に上向きの変位によってアノードで進化した酸素ガスを集めます。
* 利点: 比較的単純なセットアップ、純粋な酸素を生成します。
* 短所: 電気が必要であり、時間がかかる場合があります。
酸素の商業生産:
これらの方法は実験室規模の酸素製剤に適していますが、商業生産はさまざまな方法に依存しています。
* 空気の分数蒸留: これは、窒素と酸素のさまざまな沸点を利用する最も一般的な方法です。空気は液化され、窒素が煮沸され、濃縮酸素が残ります。
* 圧力スイング吸着(PSA): 空気は、窒素を選択的に除去する吸着剤の床を通り、酸素を残します。このプロセスは継続的であり、高純度の酸素の生産を可能にします。
市販の酸素生産は、特殊な機器と専門知識を必要とする大規模なプロセスであることに注意することが重要です。上記の実験方法は、主に教育目的と小規模アプリケーションのためのものです。