氧气的工业制法

分离液态空气法

空气液化装置示意图 在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后蒸发，由于液态氮的沸点是‐196℃，比液态氧的沸点（‐183℃）低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。

空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同，从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化（去除空气中的少量水分、二氧化碳、风煤、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质）、然后进行压缩、冷却，使之成为液态空气。然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝，将氧气和氮气分离开来，得到纯氧（可以达到99.6%的纯度）和纯氮（可以达到99.9%的纯度）。如果增加一些附加装置，还可以提取出化学原色等在空气中含量较少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，然后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气，虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术，但是产量高，每小时可以产出数千、万立方米的氧气，而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气，所以从1903年研制出一台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到很广泛的应用。

空气中的含氧量是多少?

在干燥空气中，氧气含量约为20.95%。当空气潮湿时，这个数字会减少，因为空气中含有更多的水蒸气。地球上的氧气含量是不断变化的。在地球诞生的前20亿年，空气中没有氧气，直到大约24亿年前，大气中的氧气含量才开始缓慢上升。大约在5.4亿年前，大气中的氧气含量已经达到15%~35%，充足的氧气使多细胞生物爆发，氧浓度高的时期是石炭纪(3.55亿~2.95亿年前)。当时地球上出现了许多巨大的昆虫，比如翼展70厘米的蜻蜓。

氧气的重要性

从事水产养殖，经常会和“溶氧”打交道，说得通俗一点，就是水里的氧气。氧气是人类赖以生存的基本条件，水产动物也一样，在水里生活，就需要氧气来维持生命。在养殖的过程中，由于气候变化或水质恶化，造成水里的溶氧偏低，养殖户就要采取措施，针对溶解氧进行改善管理，养殖的鱼、虾才能正常生长。

一、溶氧的来源和消耗

(一)溶氧来源

1、空气溶解:当池塘水体溶氧低于饱和溶氧的情况下，空气会向水体渗透溶氧，但速度非常慢。

2、光合作用:在养殖池塘中，溶氧的来源主要来自水草和藻类的光合作用。

3、人为因素:增氧机、增氧剂、加高溶氧外源水提升溶氧。

小知识

肺毛细管屏障受损，引起肺部出现水肿.肺淤血及出血，严重影响呼吸功能，进而使五脏六腑缺氧而造成损伤。在0.1MPa(1个大气压)的纯氧环境中，人类仅能存活24小时，就会发生肺部发炎，然后导致呼吸衰竭，窒息去世。

人体在0.2MPa(2个大气压)高压纯氧环境中，停留时间长可达2小时，超过这个时间就会导致脑毒，生活节奏紊乱，精神错乱，记忆力丧失。例如添加0.3MPa(3个大气压)或更高的氧气，人在几分钟内就会发生脑细胞变性坏死，抽搐昏迷，导致去世。