氧氣

氧氣_危險(xiǎn)氣體參數(shù)_燃?xì)鈭?bào)警器_可燃?xì)怏w報(bào)警器_可燃?xì)怏w探測器_氣體報(bào)警控制器_SF6泄漏報(bào)警主機(jī)_東信電子

氧氣（oxygen）（可選用氧氣報(bào)警器檢測泄漏濃度），化學(xué)式O2。化學(xué)式量：32.00，無色無味氣體，氧元素最常見的單質(zhì)形態(tài)。熔點(diǎn)-218.4℃，沸點(diǎn)-183℃。不易溶于水，1L水中溶解約30mL氧氣。在空氣中氧氣約占21% 。液氧為天藍(lán)色。固氧為藍(lán)色晶體。常溫下不很活潑，與許多物質(zhì)都不易作用。但在高溫下則很活潑，能與多種元素直接化合，這與氧原子的電負(fù)性僅次于氟有關(guān)。 [1-2] 

氧在自然界中分布最廣，占地殼質(zhì)量的48.6%，是豐度最高的元素。在烴類的氧化、廢水的處理、火箭推進(jìn)劑以及航空、航天和潛水中供動物及人進(jìn)行呼吸等方面均需要用氧。動物呼吸、燃燒和一切氧化過程（包括有機(jī)物的腐?。┒枷难鯕?。但空氣中的氧能通過植物的光合作用不斷地得到補(bǔ)充。在金屬的切割和焊接中。是用純度93.5%~99.2%的氧氣與可燃?xì)猓ㄈ缫胰玻┗旌?，產(chǎn)生極高溫度的火焰，從而使金屬熔融。冶金過程離不開氧氣。為了強(qiáng)化硝酸和硫酸的生產(chǎn)過程也需要氧。不用空氣而用氧與水蒸氣的混合物吹入煤氣氣化爐中，能得到高熱值的煤氣。醫(yī)療用氣極為重要。

O2分子內(nèi)的化學(xué)鍵通常是共價(jià)鍵。

氧氣的結(jié)構(gòu)

氧氣的結(jié)構(gòu)

從實(shí)驗(yàn)上來說，順磁共振光譜證明O有順磁性，還證明O有兩個(gè)未成對地電子。說明原來的以雙鍵結(jié)合的氧分子結(jié)構(gòu)式不符合實(shí)際。

氧氣的結(jié)構(gòu)如右圖所示，基態(tài)O2分子中并不存在雙鍵，氧分子里形成了兩個(gè)三電子鍵。

氧的分子軌道電子排布式是 ，在π軌道中有不成對的單電子，所以O(shè)2分子是所有雙原子氣體分子中唯一的一種具有偶數(shù)電子同時(shí)又顯示順磁性的物質(zhì)。 [5] 

氧氣分子的分子軌道能級圖

氧氣分子的分子軌道能級圖

兩個(gè)氧原子進(jìn)行sp軌道雜化，一個(gè)單電子填充進(jìn)sp雜化軌道，成σ鍵，另一個(gè)單電子填充進(jìn)p軌道，成π鍵。氧氣是奇電子分子，具有順磁性。 [5] 

單線態(tài)氧和三線態(tài)氧

普通氧氣含有兩個(gè)未配對的電子，等同于一個(gè)雙游離基。兩個(gè)未配對電子的自旋狀態(tài)相同，自旋量子數(shù)之和S=1，2S+1=3，因而基態(tài)的氧分子自旋多重性為3，稱為三線態(tài)氧。 [6] 

在受激發(fā)下，氧氣分子的兩個(gè)未配對電子發(fā)生配對，自旋量子數(shù)的代數(shù)和S=0，2S+1=1，稱為單線態(tài)氧。

空氣中的氧氣絕大多數(shù)為三線態(tài)氧。紫外線的照射及一些有機(jī)分子對氧氣的能量傳遞是形成單線態(tài)氧的主要原因。單線態(tài)氧的氧化能力高于三線態(tài)氧。

單線態(tài)氧的分子類似烯烴分子，因而可以和雙烯發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng)。

物理性質(zhì)

無色無味氣體，熔點(diǎn)-218.8℃，沸點(diǎn)-183.1℃，相

氧氣瓶

氧氣瓶

對密度1.14（-183℃，水=1），相對蒸氣密度1.43（空氣=1），飽和蒸氣壓506.62kPa（-164℃），臨界溫度-118.95℃，臨界壓力5.08MPa，辛醇/水分配系數(shù)：0.65。 [2]  大氣中體積分?jǐn)?shù)：20.95%（約21%）。

同素異形體：臭氧（O3），四聚氧（O4），紅氧（O8）。

氧氣的物理常數(shù)

性質(zhì) 條件或符號 單位 數(shù)據(jù)

氣體密度 克/立方厘米 0.001331

液體密度 千克/升 1.141

氣體比重 空氣=1 1.105

摩爾體積 標(biāo)準(zhǔn)狀況 升/摩爾 22.39

溶解熱 千焦/摩爾 0.44

氣化熱 千焦/摩爾 6.82

介電常數(shù) 20℃，1大氣壓 1.0004947+2

液氧介電常數(shù) -193℃ 1.507

折射系數(shù) 0℃，1大氣壓 1.000271

磁感性 20℃ 立方厘米/克 106.2

遷移率 正離子 負(fù)離子 平方厘米/伏.秒 平方厘米伏.秒 1.32 1.83

擴(kuò)散系數(shù)（同種氣體中） 0℃，133.3Pa 正離子 負(fù)離子 平方厘米/伏.秒 平方厘米/伏.秒 21.3 32.0

在水中的分子擴(kuò)散系數(shù) 20℃ 平方厘米/伏.時(shí) 6.7×10-2

電離能 氧分子 千焦/摩爾 1165.9

表格參考資料來源：高純氣體 [7] 

化學(xué)性質(zhì)

氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。除了稀有氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、銀之外，大部分的元素都能與氧氣反應(yīng)，這些反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)，而經(jīng)過反應(yīng)產(chǎn)生的化合物（有兩種元素構(gòu)成，且一種元素為氧元素）稱為氧化物。一般而言，非金屬氧化物的水溶液呈酸性，而堿金屬或堿土金屬氧化物則為堿性。此外，幾乎所有的有機(jī)化合物，可在氧中劇烈燃生成二氧化碳與水。化學(xué)上曾將物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)定義為氧化反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)指發(fā)生電子轉(zhuǎn)移或偏移的反應(yīng)。氧氣具有助燃性，氧化性。

主要用途編輯

冶煉工藝：在煉鋼過程中吹以高純度氧氣，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反應(yīng)，這不但降低了鋼的含碳量，還有利于清除磷、硫、硅等雜質(zhì)。而且氧化過程中產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度，因此，吹氧不但縮短了冶煉時(shí)間，同時(shí)提高了鋼的質(zhì)量。高爐煉鐵時(shí)，提高鼓風(fēng)中的氧濃度可以降焦比，提高產(chǎn)量。在有色金屬冶煉中，采用富氧也可以縮短冶煉時(shí)間提高產(chǎn)量。

化學(xué)工業(yè)：在生產(chǎn)合成氨時(shí)，氧氣主要用于原料氣的氧化，以強(qiáng)化工藝過程，提高化肥產(chǎn)量。再例如，重油的高溫裂化，以及煤粉的氣化等。

國防工業(yè)：液氧是現(xiàn)代火箭最好的助燃劑，在超音速飛機(jī)中也需要液氧作氧化劑，可燃物質(zhì)浸漬液氧后具有強(qiáng)烈的爆炸性，可制作液氧炸藥。

醫(yī)療保健：供給呼吸：用于缺氧、低氧或無氧環(huán)境，例如：潛水作業(yè)、登山運(yùn)動、高空飛行、宇宙航行、醫(yī)療搶救等時(shí)。

其它方面：它本身作為助燃劑與乙炔、丙烷等可燃?xì)怏w配合使用，達(dá)到焊割金屬的作用，各行各業(yè)中，特別是機(jī)械企業(yè)里用途很廣，作為切割之用也很方便，是首選的一種切割方法。

危險(xiǎn)與防控編輯

毒理學(xué)資料

1．急性毒性：人類吸入TCLo：100pph/14H； [2] 

2．繁殖數(shù)據(jù)：

女人懷孕后26-39周吸入TCLo：12pph/10M生殖系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)出現(xiàn)異常；

大母鼠受孕后22天吸入TDLo：10pph/12H生殖和呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)異常；

大母鼠受孕后22天吸入TDLo：10pph/9H對生殖、呼吸系統(tǒng)和新生兒生長出現(xiàn)抑制作用；

小鼠受孕后8天吸入TCLo：10pph/24H皮膚和皮下組織及生殖出現(xiàn)異常； [2] 

3．致突變性：

人類淋巴細(xì)胞40pph/4D對細(xì)胞遺傳有影響；

嚙齒動物-倉鼠卵巢20pph/3D （Continuous） 對細(xì)胞遺傳有影響；

嚙齒動物-倉鼠肺80pph對細(xì)胞遺傳有影響；

嚙齒動物-倉鼠卵巢姐妹染色體20pph復(fù)制受影響；

嚙齒動物-倉鼠肺95pph/24H引起細(xì)胞突變。 [2] 

4．亞急性與慢性毒性：常壓下，在80%氧中生活4d，大鼠開始陸續(xù)死亡，兔的視細(xì)胞全部損毀；在純氧中，兔48h視細(xì)胞全部損毀，狗60h有死亡，猴3d出現(xiàn)呼吸困難，6~9d死亡。 [2] 

5．其他毒害作用：TCLo：100%（100%）（人吸入，14h）；TCLo：80%（大鼠吸入）。 [2] 

中毒或泄漏處理

急救措施

吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。

滅火方法：用水保持容器冷卻，以防受熱爆炸，急劇助長火勢。迅速切斷氣源，用水噴淋保護(hù)切斷氣源的人員，然后根據(jù)著火原因選擇適當(dāng)滅火劑滅火。 [15] 

現(xiàn)場處理

迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。避免與可燃物或易燃物接觸。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。 [15] 

操作處置與儲存

操作注意事項(xiàng)：密閉操作。密閉操作，提供良好的自然通風(fēng)條件。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與活性金屬粉末接觸。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。 [15] 

儲存注意事項(xiàng)：儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應(yīng)與易（可）燃物、活性金屬粉末等分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。 [15] 

個(gè)體防護(hù)

工程控制：密閉操作。提供良好的自然通風(fēng)條件。

身體防護(hù)：穿一般作業(yè)工作服。

手防護(hù)：戴一般作業(yè)防護(hù)手套。

其他防護(hù)：避免高濃度吸入。 [15] 

貯運(yùn)方法

包裝方法：鋼質(zhì)氣瓶。

運(yùn)輸方法：氧氣鋼瓶不得沾污油脂。采用剛瓶運(yùn)輸時(shí)必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護(hù)欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、活性金屬粉末等混裝混運(yùn)。夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸，防止日光曝曬。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放。