КИСЕНЬ, О (а. Oxygen; і. Sauerstoff; ф. Oxygene; і. Oxigeno), - хімічний елемент VI групи періодичної системи Менделєєва. атомний номер 8, атомна маса 15,9994. У природі складається з трьох стабільних ізотопів: 16 О (99,754%), 17 О (0,0374%), 18 О (0,2039%). Відкрито незалежно шведським хіміком К. В. Шеєле (1770) і англійським дослідником Дж. Прістлі (1774). У 1775 французький хімік А. Лавуазьє знайшов, що повітря складається з двох газів - кисню та азоту і дав першому назву.
властивості кисню
Кисень - безбарвний газ без запаху і смаку; щільність при 273,15 К і нормальному тиску 1,428 кг / м 3. При 90,18 До конденсується в блідо-блакитну рідину, при 54,36 До твердне. Щільність рідкого кисню тисячі сто сорок дві кг / м 3. t плавлення - 218,7 ° С, t кипіння - 192,98 ° С. Теплопровідність (при 273,15 К) 23,86 • 10 -3 Вт / м • К. Теплоємність (273,15 К) Cp = 28,9 Дж / моль • К; Cv = 20,5 Дж / моль • К; Cp / Cv = 1,403. Критична температура 154,31 К, тиск 4,91705 МПа.
З'єднання елементів з киснем
Прості з'єднання кисню: О2 і озон О3. Ступінь окислювання -2, -1, а також +2 (OF2). Утворює сполуки з усіма елементами. З деякими металами утворює пероксиди Me2 О2. надпероксида MeO2. озоніди MeO3; з горючими газами - вибухові суміші. У 1 м 3 води при температурі 273,15 К розчиняється 0,049 м 3 О2.
Кисень займає 3-е місце після водню і гелію за поширеністю у Всесвіті. Найпоширеніший хімічний елемент на Землі - 47% маси земної кори. 85,7% маси гідросфери. 23,15% маси атмосфери. 79% і 65% маси рослин і тварин відповідно. За обсягом кисень займає 92% обсягу земної кори. Відомо близько 1400 мінералів. містять кисень, головні з них кварц. польові шпати. слюди. глинисті мінерали. карбонати.
вільний кисень
Первинний ізотопний склад кисню Землі відповідав ізотопним складом метеоритів і ультраосновних порід (18О = 5,9-6,4%). Процеси накопичення опадів призвели до фракціонування ізотопів між опадами і водою і збіднення важким киснем вод океану. Кисень атмосфери збіднений 18 Про порівняно з киснем океану, прийнятим за стандарт. Лужні породи, граніти, метаморфічні і осадові породи збагачуються важким киснем. Варіації ізотопного складу в земних об'єктах визначаються в основному температурою протікання процесу. На цьому заснована ізотопна термометрія карбонатообразованія і інших геохімічних процесів.
отримання кисню
Основний промисловий метод отримання кисню - поділ повітря методом глибокого охолодження. Як побічний продукт кисень отримують при електролізі води. Розроблено спосіб отримання кисню методом виборчої дифузії газів через молекулярні сита.
газоподібний кисень
Газоподібний кисень застосовується в металургії для інтенсифікації доменних і сталеплавильних процесів, при виплавці кольорових металів в шахтних печах. Бессемерованіе штейнов і ін. (понад 60% споживаного кисню); як окислювач у багатьох хімічних виробництвах; в техніці - під час зварювання і різання металів; при підземної газифікації вугілля та ін .; озон - при стерилізації харчової води і дезінфекції приміщень. Рідкий кисень використовують як окислювач для ракетного палива.