И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 247
Текст из файла (страница 247)
саед. обычно приобретает электроны и имеет отрицат. эффективный заряд. Саед., в к-рых электроны оттягиваются от атома К., крайне редки (напр., Орг). С простыми в-вами, кроме Ан, Р!, Хе и Кг, К. реагирует непосредственно при обычных условиях нли прн нагр., а также в присут, катанизаторов.
Р-цин с галогеиами проходят под действием злектрич. разряда нли УФ излучения. В р-циях со всеми просгьпии в-вами, кроме Р,, К, является окислителем. Мол. К, образует трн разл, ионные формы, каждая из к-рых дает начало классу соедг О -супероксидам, Оз перокгилам (см Пгрокгидные соединения неорганические, !угро» мтыг со«дик«вил органические), О+ — диакснггнилькым «о»дик«киям. Озон образует озониды, в к-рых ионная форма К О, Молекула Ог присоединяется как слабый лиганд к иск-рйм комплексам Ре, Со, Мп, Сн. Среди таких саед. вах нос значение имеет гемоглобин, к-рый осуществляет пе(снос К в организме теплокровных.
Р-ини с К., сопровождающиеся интенсивным выделением знер» ии наз. горением. Большую роль играют взаимод. К. с мсы»л.ыми в присут. влаги-атм. коррозия металлов, а зв»»» гысакиг живых организмов и гниение. В результате гнк.»г» ложные орг. в-ва погибших животных и растений пг Г». ыются в более простые и в конечном счете в СОз и вол С во.юродоы К. реагирует с образованяем воды и вьщелсниеч большого кол-ва тепла (286 кДж на моль Нг). При комнатной г-ре р-ция идет крайне медленно, в йрисут. катализаторов-сравнительно быстро уже при 80-100'С (зту р-цию используют для очистки Нз и инертнык газов от примеси Оз).
Выше 550 С р-циа Нз с Оз сопровождается взрывом. Из элементов! гр, наиб. легко реагируют с К. КЬ и Сз, к-рые самовоспламеняются на воздухе, К, )»(а и 1л реагируют с К. медленнее, р-ция ускоряется в присут, паров воды. При сжигании щелочных металлов (кроме Ь|) в атмосфере К, образуются пероксиды М,О, и супероксиды МО,. С элементами подгруппы 1!а К. Реагирует сравнительно легко, напр., Ва способен воспламеняться на воздухе при 20-25 'С, Мй и Ве воспламеняются выше 500 'С; продукты р-ции в этих случаях-оксиды и псроксиды. С элементами подгруппы Пб К. взаимод.
с ббльшим трупом, р-ция К. с сп, Сд и Нй происходит только при более высокях т-рах (извесгны породы, в к-рых Нй содержится в элементарной форме). На пов-стах Еп и Сд образуются прочные пленка их оксидов, предохраняющие металлы от дальнейшего окисления. Элементы 1П гр. реагируют с К. только при иагр., образуя оксиды.
Компактные металлы Т1, Уг, Н( устойчивы к действию К. С углеролом К. реагирует с образованием СО, и вьщеленнем тепла (394 кДж/моль); с аморфным углеродом р-ция про«екает при небольшом нагревании, с алмазом и графитом — выше 700 'С. С азотом К, реагирует лишь выше 1200'С с образованием (ЧО, к-рый далее легко окисляется К. до )»(Ог уже пря комнатной т-ре.
Бе.тый фосфор склонен к самовозгоранию на воздухе при комнатной т-ре. Элементы Ч1 гр. Б, Бе и Те реагируют с К.с заметной скоростью при умеренном нагревании. Заметное окисление '»У и Мо наблюдается выше 400'С, Сг — при значительно более высокой т-ре. К. энергично окисляет орг. соединения. Горение жидких топлив и горючего газа происходит в результате р-ции К, с углеводородамя. Получение. В пром-сти К. подучают воздуха разделением, гл.
обр. методом низкотемпсратурной ректификации. Его производят также наряду с Н, при прем. электролизе воды. Выпускают газообразный технол. К. (92-9858 О,), техн. (1-й аорт 99,7% 0„2-8 сорт 99.5"» и 3-й сорт 99,2М) и 767 жидкий (не менее 99,758 О,). Производится также К. для лечебных целей (амедицийский кислород», содержащий 99,5;4 Оз).
Для дыхания в замкнупях помещениях (подводные лодки, космич. аппараты и др.) используют твердые источники К., действие к-рых основано на самораспространязощейся зкзотермич. р-ции между носителем К. (хлоратом или перхлоратом) и горючим. Напр., смесь )еаС!О (80»А»), порошка Ре (10%), ВаОз (454) и стекловолокна (6 А) прессуют в виде цилиндров; после поджигания такая кислородная свеча горит со скоростью 0,15-0,2 мм/с, выделая чистый, пригодный для дыхания К. в кол-ве 240 л/кг (см.
Пиротехнические источники газов). В лаборатории К. получают разложением при нагр. оксидов (напр., НБО) или кислородсодержаших солей (напр., КС!Оз, КМпО ), а также электролвзом водного р-ра )»!аОН, Однако чаще всего используют иром. К.. поставляе. мый в баллонах под давлением. Определение. Концентрацию К.
в газах определяют с помощъю ручных газоанализаторов, напр. волюмометрич. методом по изменению известного объема анализируемой пробы после поглощения яз нее О р-рами-медноаммиачнылц пирогаллола, )»(аНБОз и др. Для непрерывного определения К, в газах применяются автоматич. тсрмомагн.
газоанализаторы, основанные на высокой маги. восприимчивости К. Для определения малых конпентраций К. в инертных газах или водороде (менее 1'Ав) используют автоматич. термохим., электрохим., гальванич. я др. газоанализаторы. С этой же целью применяют колориметрич. метод (с использованием прибора Мугдана), основанный на окислении бесцв. аммиачного комплекса Сн(1) в яркоокрашенное саед.
Сн(1(). К., растворенный в воле, определяют также колориметричсски, напр. по образованию красного окрашивания при охислении восстановленного нндигокармина. В орг. саед. К. определяют в вила СО или СО, после высокотемпературного пиролиза анализируемого в-ва в потоке инертного газа. Для определения концентрации К, в стали и сплавах используют электрохим. датчики с твердым электролитом (стабилизированный ЕгОг).
См, также Газовый анализ, Газоанализатары. Применевяе. К. нсполъзуют как окислитель: в металлургии-при выплавке чугуна и стали (в доменном. кислородно-конвертерном и мартеновском прояз-вах), в процессах шахтной, взвешенной и конвертерной плавки цветных металлов; в прокатном произ-ве; при огневой зачистке металлов; в литейном произ-ве; при термитной сварке и резке металлов; в хим. и нефтехим. иром.сти — при произ-ве Н)»!Оз, Н,БО„метанола, ацетилена, формальлегила, оксидов, пероксидов и др.
в-в. К. яспользуют в лечебных целях в медицине, а также в кислородно-дыхат. аппаратах (в космич. кораблях, на подводных судах, при высотных полетах, подводных и спасательных работах). Жидкий К.-окислитель лля ракетных топлив; его используют также при взрывных работах, как хладагент в лаб. п!за«тике. Произ-во К, в США 10,75 млрд. м (1985); в металлургии потребляется 55% производимого К., в хим. промсти — 20%.
К. негокснчен я иегорюч, но поддерживает гореняе. В смеси с жидким К. взрывоопасны все углеводороды, в т, ч, масла, СБ,. Наиб. опасны малорастворимые горючие примеси, переходяцгие в жидком К. в твердое состояние (напр., ацетилен, пропилеи, СБг). Предельно допустимое содержание в жидком К.; ацетилена 0,04 смз/л, СБ, 0,04 смз/л, масла 0,4 мг/л. Газообразный К. хранят я транспортируют в стальных баллонах малой (0,4 — 12 л) и средней (20 — 50 л) емкости при давлении 15 и 20 МПа, а также в баллонах большой емкости (80-1000 л при 32 и 40 МПа), жидкий К. в сосудах Дьюара или в спец.
олстсрнах. Для транспортировки жидкого и газообразного К, используют также спец. трубопроводы. Кислородные баллоны окрашены в голубой цвет и имеют надпись черными буквами «кислород» 7бй Впервые К. в чистом виде получил К. Шведе в 1771. Независимо от него К. бьш получен Дж. Пристли в 1774. В 1775 А. Лавуазье установил, что К.-составная часть воздуха, к-т и содержится во ми. в-вах.
лкм Глввмввеико д л, полукопне ммлароле, 5 ихл, м, 1972, Разумовсквз С Д, «искорок-элмсеатервме ферми в оваисгвв, М, 1979 термолвввми иком своисгвв квсларрлв, м, 1981 ядз я КИСЛОРОДА ФТОРИДЫ. Дифторил Орз — бесцв. ядовитый газ с неприятным запахом. Длина связи Π— Р О,!412 им, угол РОГ 103,!7' ы 0 40 Ю зо Кл м.
Т. пл. — 223,8'С, т. кип. — 145,05'С; выше 200'С разлагается; Т= -ние температурной зависимости плоты. для жидкости: = 2,190-0 00523Т г/смз (плоты. 1,521 г/смз пр» — 145'Я; для газа С'„1 43,49 Дж/(моль. К), ЬНмда 24 5 «Дж/моль, Бзвв 247,4 Дж/(моль К); АО.~, 11,! кДж/мольд ур-ние температурной зависимостн давления пара: 18р(Па) = 9,3491— — 555,42/Т(78 < Т< 128 К); г( 0,283 мПа с (-145'С). Смешивается в любых соотношениях с жидкими Оз, О, и Рм умеренно раств.
в воде, плохо-в др. полярных р-рнтелях. Медленно реагирует с водой и р-рами щелочей, давая О, и Р . Реагирует с большинством простых в-в, особенно при нагревании. Силъиый окислитель н фторирующий реагент. Фторирует БО, )х(О„ С!х, фотохимически фторирует Кг, С1Р,, БО, и др. Р-ция Орз с С18 при поджигании имеет взрйвной характер н прыводит к образованию С1Р и О,. Получают ОР, взаимод. Р, с холодным разб. р-ром щеяочй, реже-р-цней )х(азО с Р или воды с Рз в присут.