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氧氣O2的常識

2012-1-9 15:01:52

氧在常溫、常壓下為無色、無味的氣體。氧是自然界最豐富、分布最廣的元素之一。在水中氧的質(zhì)量分數(shù)為89%。在地殼中氧的質(zhì)量分數(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。大氣中氧的體積分數(shù)為20.946%（干基）。氧氣是生命的保障，是動物呼吸、燃料燃燒所必需的氣體。

從17世紀開始，人們通過對燃燒和呼吸作用的研究，認識到空氣中存在著性質(zhì)截然不同的兩種氣體。17世紀初荷蘭化學(xué)家德勒貝爾曾中熱硝石制出氧氣，但他沒有對這種氣體進行研究。他在1773年前進行了一系列燃燒實驗，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可產(chǎn)生一種氣體，被稱為“火空氣”，即氧氣，并于1775年寫成《論火與空氣》一書，此書1777年8月才出版面世。

氧的正式命名是在1775年，由法國化學(xué)家拉瓦錫提出的。1775年英國化學(xué)家普里斯特里在他的著作《各種空氣的實驗和觀察》一書中，敘述了他將氧化汞加熱時，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)上進行了著名的“12天實驗”，確認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”。他在大量的精確實驗的研究上，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驗也獲得了成功，從而推翻素學(xué)說理論，奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。

我國發(fā)現(xiàn)空氣成分的歷史比歐洲早一千多年。我國古代勞動人民最早發(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，沒有它生命體就難以生存。其實這部分“活”的氣體，就是氧氣；另一部分“死”的氣體，就是氮氣。我國勞動人民在用爐子打鐵鑄刀劍時采肜的“風(fēng)箱”、“皮老虎”，實質(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)”。但對古代來說，這已很不簡單，也可以說我國古代勞動人民對利用空氣中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)時代的初期，大氣中沒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，其一是從太陽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號飛船向月球飛行中確實探測到一層密集的原子氫云層包裹著地球，這證實了第一種解釋。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。動物機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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