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氧氣O2的常識(shí)

2012-1-9 15:01:52

氧在常溫、常壓下為無(wú)色、無(wú)味的氣體。氧是自然界最豐富、分布最廣的元素之一。在水中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為89%。在地殼中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分46.6%。98%以上的巖石中含有氧元素。氧氣是十分重要的永久性氣體。大氣中氧的體積分?jǐn)?shù)為20.946%（干基）。氧氣是生命的保障，是動(dòng)物呼吸、燃料燃燒所必需的氣體。

從17世紀(jì)開(kāi)始，人們通過(guò)對(duì)燃燒和呼吸作用的研究，認(rèn)識(shí)到空氣中存在著性質(zhì)截然不同的兩種氣體。17世紀(jì)初荷蘭化學(xué)家德勒貝爾曾中熱硝石制出氧氣，但他沒(méi)有對(duì)這種氣體進(jìn)行研究。他在1773年前進(jìn)行了一系列燃燒實(shí)驗(yàn)，并研究了許多燃燒現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)在發(fā)熱二氧化錳與硫酸時(shí)可產(chǎn)生一種氣體，被稱為“火空氣”，即氧氣，并于1775年寫(xiě)成《論火與空氣》一書(shū)，此書(shū)1777年8月才出版面世。

氧的正式命名是在1775年，由法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫提出的。1775年英國(guó)化學(xué)家普里斯特里在他的著作《各種空氣的實(shí)驗(yàn)和觀察》一書(shū)中，敘述了他將氧化汞加熱時(shí)，分解出一種氣體，這種氣體不溶于水，能助燃，使蠟燭發(fā)出耀眼的光，稱為“脫燃素氣體”。拉瓦錫在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了著名的“12天實(shí)驗(yàn)”，確認(rèn)這種氣體是一種新元素，取名為氧，由希臘文和源組成，意思是“酸形成者”。他在大量的精確實(shí)驗(yàn)的研究上，提示了燃燒與空氣的關(guān)系，建立了新的燃燒理論——氧學(xué)論。此后不久，用氧合成水和水分解成氧的實(shí)驗(yàn)也獲得了成功，從而推翻素學(xué)說(shuō)理論，奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。

我國(guó)發(fā)現(xiàn)空氣成分的歷史比歐洲早一千多年。我國(guó)古代勞動(dòng)人民最早發(fā)現(xiàn)空氣是由“活”的和“死”的兩部分組成，“活”的氣體可支持燃燒和供給呼吸，沒(méi)有它生命體就難以生存。其實(shí)這部分“活”的氣體，就是氧氣；另一部分“死”的氣體，就是氮?dú)?。我?guó)勞動(dòng)人民在用爐子打鐵鑄刀劍時(shí)采肜的“風(fēng)箱”、“皮老虎”，實(shí)質(zhì)就是“吹風(fēng)鼓氧助燃”，只是鼓空氣中本身所含21%的氧，而不是現(xiàn)今的“純氧頂吹”、“富氧鼓風(fēng)”。但對(duì)古代來(lái)說(shuō)，這已很不簡(jiǎn)單，也可以說(shuō)我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)利用空氣中21%氧的偉大發(fā)明。

雖然，現(xiàn)在氧氣在地球普遍存在，但在地球地質(zhì)時(shí)代的初期，大氣中沒(méi)有氧或僅存在極少量的氧，隨后大氣中存在著大量的游離氧分子。這有兩種解釋?zhuān)湟皇菑奶?yáng)輻射的高能射線和高層大氣的宇宙射線將水分解成氧和氫，氧進(jìn)入大氣，而氫則逸至宇宙空間。另一種解釋是植物的光合作用，吸收太陽(yáng)光、水分和二氧化碳后，化合成碳水化合物，放出氧。在1972年阿波羅16號(hào)飛船向月球飛行中確實(shí)探測(cè)到一層密集的原子氫云層包裹著地球，這證實(shí)了第一種解釋。大氣中存在著大量的氧，可能是這兩種原因共同作用的結(jié)果。

各種不同物質(zhì)與氧所生成的化合物，在自然界中健在得最為廣泛。幾乎整個(gè)地殼都是由各種元素與氧所生成的各種化合物所構(gòu)成。動(dòng)物機(jī)體和植物也含有大量氧。大量的氧以非化合狀態(tài)存在，以分子形式游離于大氣的空氣中。

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