گاز اکسیژن

کلمه اکسیژن از دو واژه یونانی Oxus به معنای اسید و Gennan به معنای تولید گرفته شده است. اکسیژن یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که با فرمول شیمیایی O و عدد اتمی 8 نشان داده شده است. گاز اکسیژن، گازی بی بو، بی رنگ و غیرسمی و در متداول ترین شکل خود گاز است که در هوا یافت می شود و یکی از عناصر پایدار برای زندگی در کره زمین است و مورد نیاز همه ی موجودات زنده می باشد . اکسیژن یکی از فراوان ترین عناصر شیمیایی روی زمین است حدود نیمی از پوسته زمین از ترکیبات شیمیایی حاوی اکسیژن تشکیل شده است و یک پنجم جو زمین را تشکیل می دهد. بدن انسان تقریبا دارای دو سوم اکسیژن است. این گاز بسیار واکنش پذیر و یک ماده اکسید کننده است. از نظر جرم گاز اکسیژن بعد از هیدروژن و هلیوم، سومین عنصر فراوان در جهان است.

تاریخچه

اکسیژن به طور مستقل در سال 1773 توسط کارل ویلهلم شیله و نیز توسط جوزف پریستلی در سال 1774 کشف شد، ولی به دلیل انتشار زودتر این کشف توسط پریستلی، وی را کاشف اکسیژن می دانند. اکسیژن از سوی آنتوان لاوازیه در سال 1774 به این اسم نام‌گذاری شد.

منابع گاز اکسیژن

اکسیژن در مقیاس تجاری از میعان و سپس تقطیر هوا به دست می‌آید. برای تهیه گاز اکسیژن با خلوص بسیار بالا به طور معمول لازم است که محصول را از یک دستگاه جداسازی هوا طی یک مرحله خالص سازی و تقطیر ثانویه به دست آورد. از سوی دیگر این گاز با خلوص بالا میتواند از الکترولیز آب نیز تولید شود. اکسیژن با خلوص پایین تر را از طریق روش غشایی تولید می کنند.

کاربردهای گاز اکسیژن

بسیاری از صنایع شیمیایی از اکسیژن خالص برای انجام واکنش های اکسیدی استفاده می کنند.
از اکسیژن بسیار خالص در تشکیل سیلیکون دی اکساید و اکسیدهای فلزی، و در ترکیب با هیدروکربن ها برای تراش سیلیکون به کار میرود.
اکسیژن در ترکیب با هیدروژن به عنوان سوخت در مشعل جوشکاری، لحیم کاری، شیشه گری و آب بندی تیوپ ها برای بسیاری از قطعات الکترونیکی کاربرد دارد.
در فرآیند تولید فیبر نوری به کار میرود.
از متان و اکسیژن بسیار خالص در راکتورهای هسته ای پیش سردشده با گاز (AGR) استفاده می شود تا بالانس کربن (CO₂) به عنوان خنک کننده در مرکز هسته ای حفظ شود.
به‌عنوان اکسید کننده کاربرد بسیار زیادی دارد.
به جای هوا در محفظه سوختن در بسیاری از صنایع جهت افزایش دما به کار میرود. متداول ترین آن ها صنایع شیشه، استیل و سیمان است.
در صنایع غذایی هنگام حمل و نقل ماهی زنده و غذاهای دریایی به کار میرود.
در صنایع دارویی و شیمیایی، برای آب بندی به وسیله شعله ی آمپول های شیشه ای محصول نهایی استفاده می شود.
برای غنی کردن هوای در هنگام تخمیر از اکسیژن استفاده می شود.
جوشکاری و برشکاری
می تواند به عنوان گاز کالیبراسیون به کار رود.
اکسیژن را در برخی موارد در بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده (MAP) در صنایع غذایی استفاده می کنند. در این حالت اکسیژن به صورت خالص یا در ترکیب با نیتروژن یا کربن دی اکسید به کار میرود.

اطلاعات ایمنی گاز اکسیژن

اکسیژن اکسیدکننده است و جزء گازهای آتشگیر محسوب نمی شود. ولی می تواند سبب شدت آتش شده و در صورت گرما دیدن منفجر شود. تمامی اتصالات و شیرهای سیلندر اکسیژن باید عاری از هرگونه گریس و روغن باشد چراکه در تماس با اکسیژن سبب انفجار آن می شود.

جدول زیر نشان دهنده ی درصد های مجاز و غیر مجاز اکسیژن و اثرات کمبود آن بر بدن انسان می باشد. و اکسیژن زیر 8 درصد خطر مرگ به همراه دارد.

مقدار گاز اکسیژن مجاز در بدن انسان- فرافن گاز تهران

شناسنامه گاز اکسیژن
عدد اتمی	8	دوره تناوبی	2
جرم اتمی	1.00794amu	تعداد الکترون لایه ظرفیت	6
نقطه ذوب	C° -218/8	رنگ	بی رنگ
نقطه جوش	C°-182/9	شماره گروه	16
شعاع اتمی	25pm	نام گروه	کالکوژن
شعاع کوالانسی	37Pm	گرمای تبخیر	0.44936KJ/mol
شعاع واندروالسی	120Pm	ظرفیت گرمایی	29.378J/mol.k
ساختار بلوری	شش ضلعی	چگالی(STP)	1.429g/L
شکل الکترونی	1s²2s²2p⁴	گرمای هم‌جوشی	0.05868KJ/mol
حالت استاندارد	گاز	انرژی یونیزاسیون	1312KJ/mol