Кисень хімічний елемент, атомний номер 8, атомна маса 15,9994. Зазвичай концентрація кисню (у вигляді молекул O2) в атмосфері на рівні моря становить за обсягом 21%. Кисень трохи важчий за повітря, вага 1 м 3 кисню при 0 ° і 760 мм рт. ст. дорівнює 1,43 кг. Щільність по відношенню до повітря 1,1. При температурі -182,97 ° C і тиску 760 мм рт. ст. кисень перетворюється в блакитнувату легко рухливу рідина, енергійно випаровується при нормальній температурі. При цьому він обіймав газом обсяг зменшується приблизно в 850 разів. При нагріванні рідкий кисень знову перетворюється в газ. Вага 1 л рідкого кисню при температурі -183 ° C дорівнює 1,14 кг. Рідкий кисень при атмосферному тиску твердне при температурі -218,4 ° C і утворює кристали блакитного кольору. Хімічна формула - O. В звичайних умовах молекула кисню двухатомная - O2.
Кисень при нормальних умовах (температурі і тиску) являє собою прозорий газ без запаху, смаку і кольору. Чи не відноситься до горючих газів, але здатний активно підтримувати горіння.
За хімічної активності серед неметалів кисень займає друге місце після фтору.
Всі елементи, крім благородних металів (платина, золото, срібло, родій, паладій та ін.) І інертних газів (гелій. Аргон. Ксенон, криптон і неон), вступають в реакцію з киснем (окислення) і утворюють оксиди. Процес окислення елементів, як правило, носить екзотермічний (з виділенням теплоти) характер. Також необхідно враховувати той факт, що при підвищенні температури, тиску або використанні каталізаторів - швидкість реакції окислення різко зростає.
Історія відкриття кисню
Відкриття кисню приписують Джозефу Прістлі (Joseph Priestley). У нього була лабораторія, обладнана приладами для збирання газів. Прістлі відчував фізіологічна дія кисню на собі і на мишах. Він встановлював, що після вдихання кисню деякий час відчувається приємна легкість. Миші в герметично закритій банці з повітрям задихаються швидше, ніж в банці з киснем. Оскільки Прістлі був прихильником флогистонной теорії він так і не дізнався, що виявилося у нього в руках. Він тільки описав кисень, навіть не здогадуючись, що він описав. Відкрив кисень і дав йому ім'я Антуан Лоран Лавуазьє (Antoine Laurent de Lavoisier).
Лавуазьє, поставив свій знаменитий досвід, який тривав 12 днів.
Він нагрівав ртуть в реторті. При кипінні утворювалася її червона окис. Коли реторту охолодили, виявилося, що повітря в ній вибуло майже на 1/6 його об'єму, а залишок ртуті важив менше, ніж перед нагріванням. Але коли розклали окис ртуті сильним прокаливанием, все повернулося: і недостача ртуті, і «зниклий» кисень.
Згодом Лавуазьє встановив, що цей газ входить до складу азотної, сірчаної, фосфорної кислот. Він помилково вважав, що кисень обов'язково входить до складу кислот, і тому назвав його «оксігеніум», що означає «народжує кислоти». Тепер добре відомі кислоти, позбавлені кисню (наприклад: соляна, сірководнева, синильна та ін.).
отримання кисню
Кисень отримують трьома способами:
- поділ повітря шляхом низькотемпературної ректифікації (глибокого охолодження);
- розкладання води шляхом електролізу (пропускання електричного струму);
- хімічний спосіб.
З атмосферного повітря кисень отримують методом глибокого охолодження, як побічний продукт при отриманні азоту. Даний спосіб ми розглянули в статті «Спосіб отримання азоту»
Виробництво кисню шляхом пропускання електричного струму через воду (електроліз води) з попутним отриманням водню ми розглядали в статті «Способи отримання водню»
Хімічні спосіб отримання малопроизводителен, а, отже, і неекономічний, він не знайшов широкого застосування і використовуються в лабораторній практиці.
Кисень газоподібний технічний і медичний випускають по ГОСТ 5583. Зберігають і транспортують його в сталевих балонах ГОСТ 949 під тиском 15 МПа. Кисневі балони забарвлені в синій колір з написом чорними літерами «КИСЛОРОД».
Рідкий кисень випускається по ГОСТ 6331. Кисень знаходиться в рідкому стані тільки при отриманні, зберіганні і транспортуванні. Для газового зварювання або газового різання його необхідно знову перетворити в газоподібний стан.