Oksigjeni

Oksigjeni është element shumë i përhapur sa që pa të nuk mund të paramendohet jeta. Kështu dy të tretat (diku reth 65%) e trupit të njeriut përbëhet nga ky element i pazëvendësueshëm. Pjesëmarrja në masë e oksigjenit në koren e Tokës është rreth 50%, ndërsa ne atmosferë ndodhet rreth 21%. Kjo shtresë rrethuese e Tokës perbehet nga 20.8% oksigjen, 78% azot dhe disa gaze të tjera (argon,helium,neon dhe ksenoni).

Oksigjeni,  ₈O

Të dhënat e përgjithshme
Struktura	Gas pa ngjyrë, e lëngshme në ngjyrë blu
Pesha standarte atomike (Ar, standarte)	[15.99903, 15.99977] konvercionale: 15.999
Oksigjeni në tabelën periodike
Numri i atomeve (Z)	8
Grupi	Grupi 16, (kalkogjeni)
Kategoria e elementeve	Jometal reaktiv
Vetitë fizike
Faza	Gas
Pika e shkrirjes	54.36 K ​(−218.79 °C, ​−361.82 °F)
Pika e vlimit	90.188 K ​(−182.962 °C, ​−297.332 °F)
Dendësia	(0 °C, 101.325 kPa) 1.429 g/L
Pika e trefishimit	54.361 K, ​0.1463 kPa
Pika kritike	154.581 K, 5.043 MPa
Të dhëna të tjera
Struktura kristalore	kubike □
Shpejtësia e zërit	330 m/s (gas, në 27 °C)
Historia
Zbuluar nga	Carl Wilhelm Scheele (1771)
Emërtuar nga	Antoine Lavoisier (1777)

Oksigjenin element në trupin e njeriut e gjejmë në formë të ujit. Oksigjeni është gaz i cili nuk digjet por e ndihmon djegien. Oksigjeni së bashku me hidrogjenin formojnë ujin i cili është komponimi më i përhapur natyrë. Oksigjeni gjendet ne dy modifikime alotropike si oksigjen i zakonshëm (${\ce {O2}}$) dhe ozon (${\ce {O3}}$). Është element halogjen i grupit 16 ose VI^A të sistemit periodik. Është jometal prandaj karakterizohet me veti të jometaleve.Pa oksigjen nuk mund te jetojme.

Përdorimi

Oksigjeni është një ndër përëbërësit kryesorë të ajrit. Bimët e gjelbërta e prodhojnë oksigjenin gjate procesit te fotosintezës, ndërsa njerzit dhe shtazët e shfrytezojnë atë gjatë procesit te frymëmarrjes dhe lirojnë dioksidin e karbonit (${\ce {CO2}}$). Oksigjeni është i nevojshëm për fymëmarrje, për zhytësit, alpinistët, pilotët, përdoret ne mjekësi per ta lehtësuar frymëmarrjen e të sëmurëve, përdoret si lëndë për ta ndihmuar djegien, si oksidues për lëndë të djegshme raketash, në udhëtimet kozmike. Po ashtu oksigjeni përdoret dhe tek njerëzit të cilët kanë vështirësi në këmbimin e gazrave (frymëmarrje) dhe i'u jepet oksigjeni.

Përdorimi në Atmosferë

Nën temperatura dhe shtypje normale, oksigjeni është në formën e një gazi dyatomik: oksigjen, formula kimike ${\ce {O2}}$. Ky është rasti i "oksigjenit në atmosferë.

Molekula rijade ozonit (trioxygène) është një gaz metastable vendosur kryesisht në shtresat e sipërme të atmosferës, ku ai kontribuon për të filtrimit të UV goditur tokë. Që nga viti 1970, përqendrimi i ozonit në ajër në nivel bazë u rrit për shkak të veprimtarive njerëzore. Ozoni është prodhuar kryesisht nga dekompozimi gjatë ditëve të nxehta të oksideve të azotit nga djegia e lëndëve djegëse fosile nën efektin e rrezeve diellore ultravjollcë. Ozoni është shumë toksik dhe oxidizing.

Në qoftë se oksigjeni është tani pothuajse e ajrit 21% (me vëllim), qymyrmbajtës, ai do të kishte arritur në 30%. Kulmi i tij në përpjesëtimin e atmosferës u arrit në atë kohë për shkak të zgjerimit masiv të pyjeve të ferneve gjigante në Pangea dhe varrimit progresiv të produkteve organike janë bërë depozitat e qymyrit.

Shfaqja e fotosintezës nga datat Cyanobacteria prapa në eons të vjetra, dhe futi oksigjenit në atmosferë prej rreth 1% (% pak) gjatë Precambrian.

Është thelbësore për të ciklit të jetës: bimët fotosintetike lëshojnë oksigjen përmes fotosintezës, ndërsa frymëmarrja e kafshëve bimëve konsumon. Për më tepër, oksigjenit është një përbërës thelbësor i molekulave që janë gjetur në të gjitha qeniet e gjalla: amino acide, sheqerna, etj.

Historia e zbulimit

Oksigjeni u zbulua nga kimisti suedez Carl Wilhelm Scheele në 1771, por ky zbulim nuk ishte menjëherë të njohur. Gjithashtu, zbulimi bërë në mënyrë të pavarur nga Joseph Priestley është i njohur mirë. Antoine Laurent Lavoisier u emërua në vitin 1774.

Përbërja

Oksigjeni është shumë elektronegativ. Ajo dëshirë forma shumë komponimeve jonik me metale (oksideve, hydroxides). Ajo gjithashtu ka forma të komponimeve ionocovalents me jo-metale (p.sh. dioksidit të karbonit, trioxide squfuri) dhe është një përbërës i shumë klasa e molekulave organike, p.sh., Alkoolet (R-OH), R karbonil -cho ose R2CO dhe acidet karboksilike (R-COOH).

Industria

Oksigjeni është marrë kryesisht nga një metodë industriale (% 95) nga ndarja kriogjenike e përbërësve të ajrit, dmth një lëngëzim e ajrit pasuar nga distilim i pjesshëm.

Temperatura kritike e azotit molekular (${\ce {N2}}$) (etj = -146,9 °C) dhe oksigjenit ${\ce {O2}}$ molekulare (etj = -118,4 °C) nuk lejon lëngëzim e ajrit nga ngjeshja e thjeshtë. Ajri duhet të jetë i ngjeshur në mes 5 dhe 7 bar, pastaj filtrohet, thahet, dekarbonizohet nga përthithja më sieves molekulare dhe ftohet në fund duke shkëmbyer mes gazit për ngrohje e pranuara dhe të gazit të lëngshëm. Humbjet e ftohjes janë kompensuar me një relaksim prej 5 në 10% e rrjedhës së gazit trajtuar në një turbinë.

Distilimi një nga proceset më të përdorura, është bërë në një kolonë të dyfishtë që lejon të marrë të vazhdueshëm, gaze të pastër. Kolonën e parë (presion të mesëm, 5 bar) kryen një ndarje fillestare e ajrit të pastër në gaz të azotit (99,999%) në krye dhe një lëng i pasur me oksigjen (40%) në bazë. Ky lëng është dërguar pastaj në gjysmë të rrugës deri kolonën e dytë distilim (presionit të ulët 1,3 bar). Oksigjen O2 mes 99,5% dhe 99,7% është shëruar në bazë të kolonën e dytë. Ai përmban më pak se 1 ppm të azotit, papastërtia kryesor është argoni.

Kolona distilim janë midis 1 dhe 6 metra në diametër dhe 15–25 m të lartë. Ata janë çelik ose alumini dhe të ketë një qindra pjata. Izolimi është bërë me rërë perlite (zgjeruar silicë). Mbajtja e temperaturës së shtyllave përdor 6-7% e energjisë totale shpenzuar.

Konsumi i energjisë është 0,4 m kWh ⋅-3 e gazit O2 oksigjen, është 50 në 60% të kostos.

Rreth 5% të oksigjenit industrial është prodhuar nga një proces, jo-cryogenic quajtur VPSA (vakum Pressure Swing Adsorption) ose adsorption nga alternuara presion dhe vakum:

Ajrit është marrë në ajrin e ambientit në presion atmosferik. Pas tharjes dhe pastrimi filtrin, ky ajër kalon përmes një kolonë e adsorb zeolite që më shpejt se sa O2 oksigjen n2 azotit. Zeolites mund të rregullojmë të azotit nga 10 litra për kilogram. Kur ajri i ngopur është dërguar në kolonën e dytë, ndërsa azotit të kolonën e parë desorbed nën vakum. Pastërtinë e oksigjenit dhe mori me heqjen e azotit nga ajri mund të arrijë 90-95%. Ende përmban oksigjen argoni 4,5% si oksigjen është adsorbed. Konsumit të energjisë është 0,4-0,5 kWh ⋅ m-3 oksigjen. Kjo metodë është përdorur gjithnjë e më shumë në proceset industriale nevojat e të cilëve janë më pak se 100 ton / ditë dhe në respirators përdoren në shtëpi.

Ozoni

Shiko gjithashtu: Ozoni

Ozoni është modifikim alotropik i oksigjenit.Molekula e ozonit perbëhet prej tri atomeve të oksigjenit (O3).Ozoni në atmosfere formohet prej oksigjenit molekular (O2) të ajrit gjatë shkarkimeve elektrike,ndërsa ne laborator ai perfitohet me aparatin ozonator.Në teperaturë të zakonshme ozoni është gaz me ngjyre të kaltërt,me erë karakteristike;është një herë e gjysmë më i rëndë se oksigjeni.Ozoni është mjet i fortë oksidues i cili është jostabil dhe spërbëhet në oksigjen të zakonshëm sipas reaksionit: 2O3(g) -> 3O2(g) Në ujë tretet më mirë se oksigjeni,në kushte te zakonshme 100 vëllim ujë i tretin 49 vëllime ozon,ndërsa vetem 3 vëllime oksigjen.Ozoni në shtresa të larta të atmosferës i mbron njervzit dhe gjallesat e tjera në tokë nga rrezet ultravjollce.Ozoni përdoret për dezinfektimin e ujit,pastrimin e ajrit në sallat e teatrit dhe të filmit,për zbardhjen e pambukut,si mjet oksidues në industrinë e kimis organike

Përdorimi i Ozonit është i bazuar në vetitë oksiduese të tij .Ozoni ka veti baktericide.Si i tillë përdoret për dezinfektimin e ujit dhe pastrimit të ajrit ne salla të kimemave dhe teatrove.Ai reagon me komponime te pangopura organike duke formuar ozonide prandaj edhe përdoret për përcaktim të pozites së lidhjes dyfishe në komponime të tilla.Ozoni ka edhe aftësi zbardhimi,kështu që përdoret për zbardhimin e ; leshit,kashtës ,dyllit etj.Ozoni gjithëashtu përdoret ne industrinë kimike organike si mjet oksidues. Ndodhet edhe në natyrë si i lirë duke formuar ozonosferën ..

Oksigjeni i pastër përdoret per te ndihmuar pacientet qe kane probleme me frymëmarrjen.