Кислород

Oxygen

Кислород является химическим элементом с символом O и атомным номером 8. Входит в группу халькогенов на периодической таблице и является неметаллическим элементом с высокой реакционной способностью и окислителем, который легко образует соединения (в частности оксиды) с большинством элементов. По массе, кислород является третьим наиболее распространенным элементом во Вселенной, после водорода и гелия. При стандартных условиях для температуры и давления, два атома элемента связываются для формирования дикислорода, двухатомного газа, который не имеет цвета, запаха и вкуса, с формулой О2.

Выплавка железной руды в сталь потребляет 55% коммерчески производимого кислорода. В этом процессе, О2 вводится через фурму высокого давления в расплавленное железо, которое удаляет примеси серы и избыток углерода в качестве соответствующих оксидов, SО2 и CО2. Реакции являются экзотермическими, поэтому температура возрастает до 1700°C.

Еще 25% коммерчески производимого кислорода используется в химической промышленности. Этилен реагирует с О2, для создания оксида этилена, который, в свою очередь, превращается в этиленгликоль; основной материал, используемый для изготовления множества продуктов, в том числе антифризов и полиэфирных полимеров (предшественники многих пластмасс и тканей).

Большая часть 20%, оставшихся от коммерческого производства кислорода, используется в медицинских целях, резке и сварке металла, в качестве окислителя ракетного топлива, а также при очистке воды. Кислород используется при ацетиленокислородной сварке, сжигая ацетилен с О2 для получения очень горячего пламени. В этом процессе металл толщиной до 60 см сначала нагревается небольшим кислородно-ацетиленовым пламенем, а затем быстро режется большим потоком кислорода.

Жидкий кислород - сокращенно LOX, LOX или Lox в аэрокосмической, подводной и газовой промышленностях - является одной из физических форм элементарного кислорода.

В торговле жидкий кислород классифицируется как промышленный газ и широко используется для промышленных и медицинских целей. Жидкий кислород получается естественным способом из кислорода в воздухе путем фракционной перегонки в криогенной установке разделения воздуха.

Жидкий кислород является распространенным окислителем криогенной жидкости, ракетным топливом для ракетных технологий космических аппаратов, как правило, в сочетании с жидким водородом, керосином или метаном. Жидкий кислород полезен в этой роли, так как он создает высокий удельный импульс. Он был использован в самых первых ракетных технологиях, таких как ракеты Фау-2 (под названием A-Stoff и Sauerstoff) и Редстоун, Р-7 (Семёрка), ускорители Атлас, а также этапах восхождения ракет Аполлон и Сатурн. Жидкий кислород также использовался в некоторых ранних МБР, хотя более современные МБР не используют жидкий кислород, так как из-за его криогенных свойств и потребности в регулярном пополнении для замены испарения труднее поддерживать и быстро запускать. Многие современные ракеты используют жидкий кислород, в том числе в главных двигателях ныне отставного Спейс шаттла (космический челнок).

Жидкий кислород также широко применяется в создании оксиликвита (взрывчатого вещества), но редко используется в настоящее время в связи с высоким процентом происшествий. Он также используется в процессе получения активного ила при обработке сточных вод, чтобы поддерживать высокий уровень микроорганизмов.

©2020