暮影武者第47章 高纯度氧气

在炼钢过程中吹入高纯度氧气氧便和磷、硫、硅等起氧化反应这不但降低了钢的含碳量还有利于清除磷、硫、硅等杂质。

而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度因此吹氧不但缩短了冶炼时间同时提高了钢的质量。

同学们你们看。

”老师指着正在模拟炼钢过程的实验设备说道“当氧气注入钢水时那些杂质就像是遇到了天敌迅速地与氧气结合形成可以被分离出去的物质。

这个过程就像是一场精准的魔法把钢中的杂质一一剔除让钢材变得更加坚韧纯净。

” 高炉炼铁时提高风中的氧浓度可以降低焦比提高产量。

在有色金属冶炼中采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。

老师接着说道：“在这些冶炼过程中氧气就像是一位神奇的助手加速了整个反应的进程使得金属的提取更加高效。

这不仅在工业生产上有着重要意义也对我们的生活产生了深远影响。

比如我们身边的各种金属制品从建筑用的钢筋到日常使用的锅碗瓢盆它们的质量和生产效率都得益于氧气在冶炼中的应用。

” 把氧气加入冶炼炉内可提高炉内温度加速冶炼过程。

利用焊炬和割炬乙炔在氧气里燃烧能产生一种叫做氧炔焰的火焰温度可达 3000℃以上用来焊接或割断金属。

老师拿起焊炬和割炬的模型向汪鑫焱和小璇展示：“这种高温火焰在工业制造和维修中是不可或缺的工具。

比如在汽车制造中需要用氧炔焰来焊接车身部件；在建筑领域如果需要切割金属结构氧炔焰就能迅速完成任务。

它的高温可以使金属迅速熔化实现精准的焊接或切割就像一把神奇的火焰之剑可以按照我们的需求塑造金属。

” 液氧是现代火箭最好的助燃剂在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂可燃可制作液氧炸药。

老师带着他们来到一个火箭发动机模型旁“在航天领域液氧扮演着至关重要的角色。

火箭发射时液氧与燃料混合燃烧产生巨大的推力将火箭推向太空。

想象一下那巨大的火箭能够挣脱地球的引力飞向浩瀚的宇宙液氧在其中功不可没。

而在军事领域液氧炸药则具有强大的爆炸威力但同时也需要谨慎使用和管理因为它的能量一旦失控就会造成巨大的破坏。

” 接下来老师开始讲解氧的理化性质。

“同学们我们先来看看氧的物理性质。

标准状况下氧气为无色、无味气体熔点 -218.79℃沸点 -182.96℃密度略大于空气密度为 0.001429g/cm3。

氧气为非极性分子不易溶于水20℃时溶解度为 30cm3氧气/dm3水氧气在盐水中的溶解度略小于纯水中但氧气在许多有机溶剂（如乙醚、CCl?、丙酮、苯等）中的溶解度比在水中的溶解度高 10 倍左右。

在 101kPa 下 -183℃时氧气经凝聚变为液氧状态呈淡蓝色且具有流动性当进一步冷却至 -219℃时氧气则凝聚形成淡蓝色的雪花状固体但氧的液体和固体形态均具有明显的顺磁性。

” 老师拿出装有液氧的容器让他们观察液氧的淡蓝色外观和流动性。

“你们可以看到液氧就像是一种来自神秘世界的液体它的颜色和状态都与我们平常所熟知的氧气大不相同。

这种低温下的液氧在科学研究和工业应用中都有着独特的价值。

当它作为火箭的助燃剂时这种特殊的物理性质能够更好地与燃料混合产生更强大的推力。

” “氧的化学性质十分活泼。

除不能与少数贵金属（金、铂）以及惰性气体（氦、氖、氩）等发生化学反应外氧能与其他所有的金属和非金属元素发生化学反应。

氧与其他元素化合时发生的化学反应均为放热反应。

”老师一边说着一边准备进行一些化学实验来展示氧的化学性质。

与金属反应时氧与第Ⅰ族和第Ⅱ族的金属元素发生氧化反应因氧与这些金属的电负性差值较大故生成的氧化物均为离子化合物。

氧与活泼金属（钠、钡）等发生氧化反应不仅可以形成氧化物而且在一定条件下可生成过氧化物。

例如：钠在氧中燃烧就可以生成过氧化钠反应方程式为：2Na + O? =点燃= Na?O?。

老师在一个安全的实验环境中进行钠在氧气中燃烧的实验只见钠在氧气中剧烈燃烧发出耀眼的黄色火焰生成了淡黄色的过氧化钠。

“同学们看这个反应多么剧烈这就是氧的活泼性的体现。

钠这种活泼金属在氧气中迅速地与氧结合产生了新的化合物。

而过氧化钠在生活中也有一些应用比如在一些特殊的化学反应或者工业生产环节中它的氧化性可以发挥重要作用。

” 相对原子质量较大的金属（铁、钡、锶等）与氧的氧化反应在室温下就能自发进行。

例如铁与氧在室温条件下铁会缓慢地被氧化生成三氧化二铁（Fe?O?）。

铁在纯氧中的氧化反应十分激烈即铁在氧中燃烧能发出明亮的火星及耀眼的光芒反应后能够生成红色氧化铁（FeO）还能够生成黑色的四氧化三铁（Fe?O?）即氧化铁与氧化亚铁的加成物四氧化三铁具有强磁性。

老师拿出一块生锈的铁和一块在纯氧中燃烧过的铁展示给他们看：“你们可以看到铁在不同的氧环境下反应的结果不同。

生锈的铁表面那层铁锈就是三氧化二铁而在纯氧中燃烧后的铁则有更复杂的氧化物生成。

这种现象在我们的生活中很常见比如铁制品在潮湿的空气中容易生锈这就是铁与空气中的氧气和水发生了缓慢的氧化反应。

而在一些工业生产中我们也会利用铁在氧气中燃烧的特性来制备特殊的铁的氧化物用于各种不同的目的比如制造磁性材料等。

” 氧与非金属元素的反应也同样精彩。

氧与氢反应可以生成水这是我们最为熟悉的化学反应之一也是生命存在的基础。

在点燃的条件下氢气在氧气中安静地燃烧产生淡蓝色火焰生成水。

这个反应在能源领域有着重要的研究价值比如科学家们一直在探索如何利用氢气和氧气的反应来开发更清洁、高效的能源。

氧与碳反应可以生成二氧化碳或一氧化碳这取决于反应的条件。

在充足的氧气条件下碳完全燃烧生成二氧化碳；而当氧气不足时则会生成一氧化碳。

这个反应在我们的生活中无处不在从燃烧木材取暖到汽车发动机的燃烧过程都涉及到碳和氧的反应。

而且二氧化碳作为一种温室气体对地球的气候有着重要影响这也让我们对碳和氧的反应更加关注研究如何控制这些反应以减少对环境的影响。

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