氧和水
氧和水:反应机制、环境影响和健康影响
氧气是地球上最丰富的元素。氧以O的形式存在2和O3.(臭氧),并存在于包括水分子在内的许多化合物中。它以O的形式溶解在水中2分子。结果表明,海水含氧量为85.7%。
气态氧不与水反应。它是水溶性的,是一种氧化剂: O2+ 2小时2O + 4e--> 4哦- 氧可以氧化有机物。这主要是一个生物过程。每一种化合物都有自己的反应机理,可以用电子天平来描述。例子如下(H2O被排除): 菲2 ++ 0,25 o2- > Fe(哦)3.+ 2,5 h+ 这些机理表明铵和甲烷吸附了大量的氧气,由此产生的氧化反应形成了或多或少的酸。在正常情况下,水中的酸与HCO反应3.-,形成CO2.
氧在25的溶解度oC和压力= 1巴是在40毫克/升的水。在正常成分的空气中,氧气分压为0.2 atm。这导致40的溶解.0.2 = 8毫克O2/L在与空气接触的水中。
如前所述,当水与空气接触时,氧气自然溶解。氧气在商业上也有应用。用于工业用途,每年从空气中提取约1亿吨稀土元素。在总量中,55%用于钢铁生产,25%用于化学工业,其余用于医院、启动导弹和切割金属。罗马尼亚瑞士赔率在化学工业中,氧气和乙烯罗马尼亚瑞士赔率发生反应,产生的环氧乙烷用作防冻剂和聚酯。氧是高活性的,因此可以用来分解有害物质。也可用作漂白剂。臭氧化合物中的氧用于饮用水消毒。在工业上使用氧气时,水不会被氧气污染。
氧能氧化其他物质。这发生在火灾中,但也发生在生物体中,在细菌破坏和金属转化过程中。
人体内的总氧浓度约占体重的60%。这个值可能变化很大,因为它主要存在于水分子中。
人们想从水中去除氧气的原因之一是氧气可能会腐蚀水管。例如,各种物理和化学过程都可以解决这个问题离子交换树脂.这种方法的基本原理是之间的反应氢氧:2H2+ O2- > 2 h2这个反应可以被各种化合物去催化,使其自发结束。当有足够量的氢存在时,赋钯离子树脂可以降低水中氧的浓度。联氨是另一种可能的还原化合物,可用于代替氢:O2+ N2H4- > N2+ 2小时2O。 |
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