Skābeklis cietā veidā. Kas ir skābeklis

Iespējams, starp visiem zināmajiem ķīmiskajiem elementiem vadošo lomu ieņem skābeklis, jo bez tā dzīvības rašanās uz mūsu planētas vienkārši nebūtu iespējama. Skābeklis ir visizplatītākais ķīmiskais elements uz Zemes tas veido 49% no kopējā masa zemes garoza. Tā ir arī daļa no zemes atmosfēras, ūdens sastāva un vairāk nekā 1400 dažādu minerālu sastāva, piemēram, bazalts, marmors, silikāts, silīcija dioksīds uc Apmēram 50-80% no kopējās audu masas, gan dzīvnieku, gan augi, sastāv no skābekļa. Un, protams, tā loma visu dzīvo būtņu elpošanā ir labi zināma.

Skābekļa atklāšanas vēsture

Cilvēki uzreiz nesaprata skābekļa būtību, lai gan pirmie minējumi, ka gaisa pamatā ir kāds ķīmisks elements, parādījās jau 8. gadsimtā. Taču tajā tālajā laikā nebija ne piemērotu tehnisko līdzekļu tā izpētei, ne arī spējas pierādīt skābekļa kā gāzes esamību, kas arī ir atbildīga par degšanas procesiem.

Skābekļa atklāšana notika tikai tūkstošgadi vēlāk, 18. gadsimtā, pateicoties strādājot kopā vairāki zinātnieki.

• 1771. gadā zviedru ķīmiķis Karls Šēle eksperimentāli pētīja gaisa sastāvu un noteica, ka gaiss sastāv no divām galvenajām gāzēm: viena no šīm gāzēm bija slāpeklis, bet otrā – pats skābeklis, lai gan tolaik pats nosaukums “skābeklis” vēl nebija. tomēr parādījās zinātnē.
• 1775. gadā franču zinātnieks A. Luvazjē deva nosaukumu Šēla atklātajai gāzei - skābeklim, kas latīņu valodā pazīstams arī kā skābeklis, pats vārds "skābeklis" nozīmē "ražot skābes".
• Gadu pirms oficiālās “skābekļa dzimšanas dienas” 1774. gadā angļu ķīmiķis Prīstlijs pirmo reizi ieguva tīru skābekli, sadaloties dzīvsudraba oksīdam. Viņa eksperimenti atbalstīja Scheele atklājumu. Starp citu, arī pats Šēls mēģināja dabūt skābekli tīrā formā karsējot salpetru, bet viņam tas neizdevās.
• Vairāk nekā gadsimtus vēlāk, 1898. gadā, angļu fiziķis Džozefs Tompsons pirmo reizi lika sabiedrībai domāt, ka skābekļa krājumi var beigties intensīvu izmešu dēļ. oglekļa dioksīds atmosfērā.
• Tajā pašā gadā krievu biologs Kliments Timirjazevs, pētnieks, atklāja augu spēju atbrīvot skābekli.

Lai arī augi atmosfērā izdala skābekli, Tompsona izvirzītā problēma par iespējamu skābekļa trūkumu nākotnē joprojām ir aktuāla arī mūsu laikā, īpaši saistībā ar intensīvu mežu izciršanu (skābekļa piegādātāji), piesārņojumu vidi, atkritumu sadedzināšana utt. Mēs par to vairāk rakstījām mūsu iepriekšējā rakstā. vides problēmas mūsdienīgums.

Skābekļa nozīme dabā

Tieši skābekļa klātbūtne kopā ar ūdeni izraisīja dzīvības rašanos uz mūsu planētas. Kā minēts iepriekš, galvenie šīs unikālās gāzes piegādātāji ir dažādi augi, ieskaitot lielākais skaitlis atbrīvotā skābekļa nāk no zemūdens aļģēm. Daži baktēriju veidi ražo arī skābekli. Skābeklis iekšā augšējie slāņi Atmosfēra veido ozona lodi, kas pasargā visus Zemes iedzīvotājus no kaitīgā saules ultravioletā starojuma.

Skābekļa molekulas struktūra

Skābekļa molekula sastāv no diviem atomiem, ķīmiskā formula ir forma O2. Kā veidojas skābekļa molekula? Tā veidošanās mehānisms ir nepolārs, citiem vārdiem sakot, elektrona koplietošanas dēļ katrā atomā. Saite starp skābekļa molekulām ir arī kovalenta un nepolāra, savukārt tā ir dubulta, jo katrā no skābekļa atomiem ārējā līmenī ir divi nepāra elektroni.

Tā izskatās skābekļa molekula, pateicoties savām īpašībām, tā ir ļoti stabila. Daudziem tā dalībai nepieciešami īpaši nosacījumi: apkure, augsts asinsspiediens, katalizatoru izmantošana.

Skābekļa fizikālās īpašības

• Pirmkārt, skābeklis ir gāze, kas veido 21% gaisa.
• Skābeklim nav ne krāsas, ne garšas, ne smaržas.
• Var izšķīst organiskās vielas ah, absorbē ogles un pulveri.
• - Skābekļa viršanas temperatūra ir -183 C.
• Skābekļa blīvums ir 0,0014 g/cm3

Skābekļa ķīmiskās īpašības

Galvenā ķīmiskā īpašība skābeklis, protams, ir tā sadegšanas atbalsts. Tas ir, vakuumā, kur nav skābekļa, uguns nav iespējama. Ja gruzdošu šķembu nolaidīsiet tīrā skābeklī, tā iedegsies ar jaunu sparu. Degšana dažādas vielas Tas ir redoks ķīmiskais process, kurā oksidētāja loma ir skābeklis. Oksidētāji ir vielas, kas “atņem” elektronus no reducējošām vielām. Skābekļa izcilās oksidējošās īpašības ir saistītas ar tā ārējo elektronu apvalku.

Skābekļa valences apvalks atrodas tuvu kodolam, un rezultātā kodols piesaista elektronus sev. Skābeklis arī ieņem otro vietu pēc fluora Polinga elektronegativitātes skalā, tāpēc, nonākot ķīmiskās reakcijās ar visiem citiem elementiem (izņemot fluoru), skābeklis darbojas kā negatīvs oksidētājs. Un tikai reaģējot ar fluoru, skābeklim ir pozitīva oksidatīvā iedarbība.

Un tā kā skābeklis ir otrs spēcīgākais oksidētājs starp visiem periodiskās tabulas ķīmiskajiem elementiem, tas arī nosaka tā ķīmiskās īpašības.

Skābekļa iegūšana

Lai iegūtu skābekli laboratorijas apstākļos, tiek izmantota metode termiskā apstrāde vai skābju skābju peroksīdi vai sāļi. Augstas temperatūras ietekmē tie sadalās, izdalot tīru skābekli. Skābekli var iegūt arī, izmantojot ūdeņraža peroksīdu, pat 3% peroksīda šķīdums momentā sadalās katalizatora ietekmē, izdalot skābekli.

2KC l O 3 = 2KC l + 3O 2 - šādi izskatās ķīmiskā reakcija skābekļa ražošanai.

Arī rūpniecībā kā vēl vienu skābekļa iegūšanas metodi izmanto ūdens elektrolīzi, kuras laikā sadalās ūdens molekulas un atkal izdalās tīrs skābeklis.

Skābekļa izmantošana rūpniecībā

Rūpniecībā skābekli aktīvi izmanto tādās jomās kā:

• Metalurģija (metālu metināšanai un griešanai).
• Medicīna.
• Lauksaimniecība.
• Kā propelents.
• Ūdens attīrīšanai un dezinfekcijai.
• Dažu ķīmisko savienojumu, tostarp sprāgstvielu, sintēze.

Skābeklis, video

Un visbeidzot izglītojošs video par skābekli.

Visur klātesošs, visvarens un neredzams – tas viss par viņu. Tam arī nav ne garšas, ne smaržas. Šķiet, ka saruna ir par kaut ko, kas nemaz neeksistē. Tomēr šī viela pastāv, un vēl jo vairāk: bez tās cilvēce vienkārši nosmaktu. Iespējams, tāpēc Lavuazjē šo gāzi nekavējoties nosauca par "dzīvības gāzi".

Skābeklis visvarenais

Pēc reliģiozu cilvēku domām, tikai Dievs var būt visuresošs, visvarens un tajā pašā laikā neredzams. Patiesībā visus trīs šos epitetus var attiecināt uz ķīmisko elementu ar atomskaitli 8 – skābekli. Ja augi fotosintēzes procesā nepārvērsa ūdeni un oglekļa dioksīdu organiskos savienojumos un šo procesu nepavadīja saistītā skābekļa izdalīšanās, tad, diezgan ātri izsmēluši savas rezerves atmosfēras skābeklis, viss fauna, ieskaitot cilvēci, drīz nosmaks.

Skābeklis ir visuresošs: no tā lielākoties sastāv ne tikai gaiss, ūdens un zeme, bet arī tu un es, mūsu ēdiens, dzēriens, apģērbs; Lielākā daļa ap mums esošo vielu satur skābekli. Skābekļa spēks izpaužas jau tajā, ka mēs to elpojam, un elpošana ir sinonīms dzīvībai. Un arī skābekli var uzskatīt par visvarenu, jo varenā uguns stihija, kā likums, ir ļoti atkarīga no mūsu kandidāta uz visuresamību un visvarenību.

Kas attiecas uz trešo epitetu - “neredzams”, tad droši vien nav vajadzīgi pierādījumi. Normālos apstākļos elementārais skābeklis ir ne tikai bezkrāsains un tāpēc neredzams, bet arī nav uztverams vai uztverams ne ar vienu maņu orgānu. Tiesa, mēs uzreiz izjustu trūkumu, un jo īpaši skābekļa trūkumu...

Atklājums: 18. gs

Fakts, ka skābeklis normālos apstākļos ir neredzams, bez garšas, bez smaržas un gāzveida, ilgu laiku aizkavēja tā atklāšanu. Daudzi zinātnieki pagātnē uzminēja, ka pastāv viela ar īpašībām, par kurām mēs tagad zinām, ka tās piemīt skābeklim.

Atvēršana skābeklis (angļu valoda skābeklis, franču valoda skābeklis, vācu Sauerstoff) iezīmēja sākumu mūsdienu periodsķīmijas attīstība. Kopš seniem laikiem ir zināms, ka degšanai nepieciešams gaiss, taču daudzus gadsimtus degšanas process palika neskaidrs. Tikai 17. gs. Mayow un Boyle neatkarīgi izteica domu, ka gaiss satur kādu vielu, kas atbalsta degšanu.

Skābekli gandrīz vienlaicīgi un neatkarīgi viens no otra atklāja divi izcili 18. gadsimta otrās puses ķīmiķi - zviedrs Karls Vilhelms Šēle un anglis Džozefs Prīstlijs. Šēle skābekli saņēma agrāk, bet viņa traktāts “Par gaisu un uguni”, kurā bija informācija par skābekli, tika publicēts vēlāk nekā vēstījums par Prīstlija atklājumu.

Jāzeps
Prīstlijs

“1774. gada 1. augustā es mēģināju izvilkt gaisu no dzīvsudraba nogulsnēm un atklāju, ka gaisu no tā var viegli izvadīt ar lēcas palīdzību. Šo gaisu ūdens neuzsūca. Iedomājieties manu izbrīnu, kad es atklāju, ka svece deg šajā gaisā ar neparasti spilgtu liesmu. Es veltīgi mēģināju rast izskaidrojumu šai parādībai.

Un tomēr galvenā figūra skābekļa atklāšanas vēsturē nav Šēle vai Prīstlijs. Viņi atklāja jaunu gāzi - un tas arī viss. Vēlāk Frīdrihs Engelss par to rakstīja: “Abi nekad nezināja, kas ir viņu rokās. Elements, kuram bija lemts radikāli mainīt ķīmiju, viņu rokās pazuda bez pēdām... Tāpēc skābekli patiesībā atklāja Lavuāzjē, nevis tie divi, kas tikai aprakstīja skābekli, pat nezinot, ko viņi apraksta.

Detalizēts pētījums par skābekļa īpašībām un tā lomu sadegšanas un oksīdu veidošanās procesos lika Lavuazjē izdarīt nepareizu secinājumu, ka šī gāze ir skābi veidojošs princips. 1779. gadā Lavuazjē ieviesa skābekļa nosaukumu Oxygenium(no grieķu valoda"oksīds" - "skābs" un "gennao" - dzemdības) - "skābju dzemdēšana".

"Oksidējošais" elements

Skābeklis ir bezkrāsaina (zila biezā slānī) gāze bez garšas un smaržas. Tas ir nedaudz smagāks par gaisu un nedaudz šķīst ūdenī. Atdzesējot līdz -183°C, skābeklis pārvēršas kustīgā šķidrumā zila krāsa, un pie -219°C tas sasalst.

Kā jau pienākas elementam, kas ieņem vietu periodiskās tabulas augšējā labajā stūrī, skābeklis ir viens no aktīvākajiem nemetāla elementiem un tam ir izteiktas oksidējošās īpašības. Tā teikt, ir tikai viens elements, kas oksidē vairāk par skābekli, fluors. Tāpēc tvertnes ar šķidro skābekli ir nepieciešams piederums lielākajai daļai šķidrumu raķešu dzinēji. Skābekļa kombinācija ir iegūta pat ar tādu ķīmiski pasīvu gāzi kā ksenons.

Skābekļa aktīvās reakcijas attīstībai ar visvienkāršāko un sarežģītas vielas siltums ir nepieciešams, lai pārvarētu ķīmiskā procesa iespējamo barjeru. Ar katalizatoru palīdzību, kas samazina aktivācijas enerģiju, procesi var noritēt bez karsēšanas, jo īpaši skābekļa savienošana ar ūdeņradi.

Skābekļa augstā oksidējošā jauda ir visu veidu degvielas, tostarp šaujampulvera, sadegšanas pamatā, kuras sadegšanai nav nepieciešams atmosfēras skābeklis: šādu vielu sadegšanas laikā no tām izdalās skābeklis.

Lēni oksidācijas procesi dažādas vielas parastā temperatūrā tie ir ne mazāk svarīgi dzīvībai kā sadegšana enerģijai.

Pārtikas vielu lēnā oksidēšanās mūsu organismā ir dzīvības “enerģētiskā bāze”. Piezīmēsim garāmejot, ka mūsu organisms ieelpoto skābekli neizmanto īpaši ekonomiski: izelpotajā gaisā ir aptuveni 16% skābekļa. Tūšanas siena siltums ir organisko vielu lēnas oksidēšanās rezultāts. augu izcelsme. Kūtsmēslu un humusa lēnā oksidēšanās silda siltumnīcas.

Pielietojums: “enerģijas jūra”

Tiek izmantots skābeklis medicīnas prakse, un ne tikai plaušu un sirds slimībām, kad apgrūtināta elpošana. Skābekļa subkutāna ievadīšana ir izrādījusies efektīva tādu nopietnu slimību ārstēšanai kā gangrēna, tromboflebīts, ziloņu slimība un trofiskās čūlas.

Tas ir ne mazāk svarīgi, lai nozare. Gaisa bagātināšana ar skābekli padara daudzus efektīvākus, ātrākus un ekonomiskākus tehnoloģiskie procesi, kuru pamatā ir oksidēšana. Un līdz šim gandrīz viss ir balstīts uz šādiem procesiem siltumenerģija. Dzelzs pārvēršana tēraudā nav iespējams arī bez skābekļa. Tas ir skābeklis, kas no čuguna “noņem” lieko oglekli. Tajā pašā laikā uzlabojas tērauda kvalitāte. Nepieciešams skābeklis un krāsainā metalurģija. Šķidrais skābeklis kalpo raķešu degvielas oksidētājs.

Dedzinot ūdeņradi skābekļa plūsmā, veidojas pavisam parasta viela - H 2 O. Protams, lai šo vielu iegūtu, nevajadzētu sadedzināt ūdeņradi (kuru, starp citu, bieži iegūst no ūdens). Šī procesa mērķis ir cits, tas būs skaidrs, ja to pašu reakciju pierakstīs pilnībā, ņemot vērā ne tikai ķīmiskos produktus, bet arī reakcijas laikā izdalīto enerģiju: H 2 +0,5O 2 = H 2 O; + 68317 kalorijas.

Gandrīz septiņdesmit lielas kalorijas uz gramu molekulas! Tādā veidā jūs varat iegūt ne tikai "ūdens jūru", bet arī "enerģijas jūru". Tāpēc viņi saņem ūdeni no reaktīvie dzinēji, kas darbojas ar ūdeņradi un skābekli.

Tiek izmantota tāda pati reakcija metālu metināšanai un griešanai. Tiesa, šajā jomā ūdeņradi var aizstāt ar acetilēnu. Starp citu, acetilēnu lielā mērogā ražo tieši ar skābekļa palīdzību termiskās oksidatīvās krekinga procesos: 6CH 4 + 4O 2 = C 2 H 2 + 8H 2 + 3SO + CO 2 + 3H 2 O.

Šis ir tikai viens piemērs skābekļa izmantošana iekšā ķīmiskā rūpniecība. Skābeklis ir nepieciešams daudzu vielu ražošanai (tikai atcerieties slāpekļskābe), ogļu, naftas, mazuta gazifikācijai...

Jebkura poraina uzliesmojoša viela, piemēram, zāģu skaidas, piesātinātas ar zilganu aukstu šķidrumu – šķidro skābekli, kļūst par sprāgstvielu. Šādas vielas sauc skābekļa šķidrumi un, ja nepieciešams, var aizstāt dinamītu, veidojot rūdas atradnes.

Gada globālo skābekļa ražošanu (un patēriņu) mēra miljonos tonnu. Neskaitot skābekli, ko mēs elpojam.

Skābekļa ražošana

Mēģinājumi izveidot vairāk vai mazāk spēcīgu skābekļa rūpniecību tika veikti jau pagājušajā gadsimtā daudzās valstīs. Taču no idejas līdz tehniskajai realizācijai bieži vien ir “milzīgs attālums”...

Īpaši strauja skābekļa industrijas attīstība sākās pēc tam, kad akadēmiķis P.L. Kapitsa izgudroja turboekspanderi un izveidoja jaudīgas gaisa atdalīšanas iekārtas.

Vienkāršākais veids, kā iegūt skābekli, ir no gaisa, jo gaiss nav savienojums un atdalīt gaisu nav tik grūti. Slāpekļa un skābekļa viršanas temperatūra (pie atmosfēras spiediena) atšķiras par 12,8°C. Līdz ar to šķidro gaisu destilācijas kolonnās var sadalīt komponentos tāpat kā, piemēram, eļļu. Bet, lai gaisu pārvērstu šķidrumā, tas jāatdzesē līdz mīnus 196°C. Var teikt, ka skābekļa iegūšanas problēma ir aukstuma iegūšanas problēma.

Lai iegūtu aukstumu, izmantojot parasto gaisu, pēdējais ir jāsaspiež, pēc tam jāļauj izplesties un vienlaikus jāpiespiež ražot mehāniskais darbs. Tad saskaņā ar fizikas likumiem gaisam ir jāatdziest. Mašīnas, kurās tas notiek, sauc paplašinātāji.

Lai iegūtu šķidru gaisu, izmantojot virzuļu paplašinātājus, bija nepieciešams aptuveni 200 atmosfēru spiediens. Instalācijas efektivitāte bija nedaudz augstāka nekā tvaika dzinējam. Uzstādīšana izrādījās sarežģīta, apgrūtinoša un dārga. Trīsdesmito gadu beigās padomju fiziķis akadēmiķis P. L. Kapitsa ierosināja izmantot turbīnu kā paplašinātāju. Galvenā iezīme Kapitsa turboexpander ir tāds, ka tajā esošais gaiss izplešas ne tikai sprauslas aparātā, bet arī uz lāpstiņriteņa lāpstiņām. Šajā gadījumā gāze virzās no riteņa perifērijas uz centru, darbojoties pret centrbēdzes spēkiem.

Turboekspanderis “padara” aukstu, izmantojot gaisu, kas saspiests tikai līdz dažām atmosfērām. Izplešanās gaisa izdalītā enerģija netiek izlietota ģeneratora rotora rotēšanai elektriskā strāva.

Mūsdienu gaisa atdalīšanas iekārtas, kurās aukstumu ražo, izmantojot turboekspanderus, nodrošina rūpniecību, galvenokārt metalurģiju un ķīmiju, ar simtiem tūkstošu kubikmetru skābekļa gāzes.

Starp visām vielām uz Zemes īpaša vieta aizņem to, kas nodrošina dzīvību – skābekļa gāzi. Tieši tās klātbūtne padara mūsu planētu unikālu starp visām citām, īpašu. Pateicoties šai vielai, pasaulē dzīvo tik daudz skaistu radījumu: augi, dzīvnieki, cilvēki. Skābeklis ir absolūti neaizstājams, unikāls un ārkārtīgi svarīgs savienojums. Tāpēc mēs centīsimies noskaidrot, kas tas ir, kādas īpašības tam piemīt.

Īpaši bieži tiek izmantota pirmā metode. Galu galā daudz šīs gāzes var izdalīties no gaisa. Tomēr tas nebūs pilnīgi tīrs. Ja jums ir nepieciešams produkts vairāk augstas kvalitātes, tad tiek iedarbināti elektrolīzes procesi. Izejviela tam ir ūdens vai sārms. Nātrija vai kālija hidroksīdu izmanto, lai palielinātu šķīduma elektrisko vadītspēju. Kopumā procesa būtība ir saistīta ar ūdens sadalīšanos.

Iegūts laboratorijā

Starp laboratorijas metodēm termiskās apstrādes metode ir kļuvusi plaši izplatīta:

• peroksīdi;
• skābekli saturošu skābju sāļi.

Plkst augstas temperatūras tie sadalās, izdalot skābekļa gāzi. Procesu visbiežāk katalizē mangāna (IV) oksīds. Skābeklis tiek savākts, izspiežot ūdeni, un atklāts ar gruzdošu šķembu. Kā zināms, skābekļa atmosfērā liesma uzliesmo ļoti spilgti.

Vēl viena viela, ko izmanto skābekļa ražošanai skolas nodarbībasķīmija - ūdeņraža peroksīds. Pat 3% šķīdums katalizatora ietekmē uzreiz sadalās, izdalot tīru gāzi. Jums vienkārši nepieciešams laiks, lai to savāktu. Katalizators ir tas pats - mangāna oksīds MnO 2.

Visbiežāk izmantotie sāļi ir:

• Bertoleta sāls vai kālija hlorāts;
• kālija permanganāts vai kālija permanganāts.

Lai aprakstītu procesu, var izmantot vienādojumu. Laboratorijas un pētniecības vajadzībām tiek atbrīvots pietiekami daudz skābekļa:

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2.

Skābekļa allotropās modifikācijas

Ir viena alotropiskā skābekļa modifikācija. Šī savienojuma formula ir O 3, to sauc par ozonu. Tā ir gāze, kas veidojas iekšā dabas apstākļi pakļaujot ultravioletajam starojumam un zibens izlādei uz gaisa skābekli. Atšķirībā no paša O2, ozonam ir patīkama svaiguma smarža, kas jūtama gaisā pēc lietus ar zibeni un pērkonu.

Atšķirība starp skābekli un ozonu slēpjas ne tikai atomu skaitā molekulā, bet arī kristāla režģa struktūrā. Ķīmiski ozons ir vēl spēcīgāks oksidētājs.

Skābeklis ir gaisa sastāvdaļa

Skābekļa izplatība dabā ir ļoti plaša. Skābeklis atrodams:

• ieži un minerāli;
• sāls un saldūdens;
• augsne;
• augu un dzīvnieku organismi;
• gaisu, ieskaitot atmosfēras augšējos slāņus.

Ir acīmredzams, ka tas aizņem visus Zemes apvalkus - litosfēru, hidrosfēru, atmosfēru un biosfēru. Īpaši svarīgs ir tā saturs gaisā. Galu galā tieši šis faktors ļauj mums pastāvēt uz mūsu planētas. dzīvības formas, ieskaitot cilvēkus.

Gaisa sastāvs, ko mēs elpojam, ir ārkārtīgi neviendabīgs. Tas ietver gan nemainīgas sastāvdaļas, gan mainīgos. Nemainīgais un vienmēr klātesošais ietver:

• oglekļa dioksīds;
• skābeklis;
• slāpeklis;
• cēlgāzes.

Mainīgie lielumi ietver ūdens tvaikus, putekļu daļiņas, svešas gāzes (izplūdes, sadegšanas produktus, puves un citus), augu putekšņus, baktērijas, sēnītes un citas.

Skābekļa nozīme dabā

Ir ļoti svarīgi, cik daudz skābekļa ir atrodams dabā. Galu galā ir zināms, ka uz dažiem satelītiem lielākās planētas(Jupiters, Saturns) šīs gāzes pēdas ir atklātas, taču dzīvības tur nav. Mūsu Zemē tā ir pietiekamā daudzumā, kas savienojumā ar ūdeni nodrošina visu dzīvo organismu pastāvēšanu.

Papildus tam, ka skābeklis ir aktīvs elpošanas dalībnieks, tas veic arī neskaitāmas oksidācijas reakcijas, kas atbrīvo enerģiju dzīvībai.

Šīs unikālās gāzes galvenie piegādātāji dabā ir zaļie augi un daži baktēriju veidi. Pateicoties tiem, tiek uzturēts pastāvīgs skābekļa un oglekļa dioksīda līdzsvars. Turklāt ozons veido aizsargekrānu pār visu Zemi, kas neļauj iekļūt tajā liels skaits destruktīvs ultravioletais starojums.

Tikai daži anaerobo organismu veidi (baktērijas, sēnītes) spēj dzīvot ārpus skābekļa atmosfēras. Tomēr viņu ir daudz mazāk nekā to, kam tas patiešām ir vajadzīgs.

Skābekļa un ozona izmantošana rūpniecībā

Galvenās skābekļa allotropo modifikāciju izmantošanas jomas rūpniecībā ir šādas.

1. Metalurģija (metālu metināšanai un griešanai).
2. Medicīna.
3. Lauksaimniecība.
4. Kā raķešu degviela.
5. Daudzu ķīmisku savienojumu, tostarp sprāgstvielu, sintēze.
6. Ūdens attīrīšana un dezinfekcija.

Grūti nosaukt kaut vienu procesu, kurā nepiedalītos šī lieliskā gāze, unikālā viela – skābeklis.

Kamols kaklā ir skābeklis. Tika konstatēts, ka stresa stāvoklī balss kauls paplašinās. Tas atrodas balsenes vidū, ko ierobežo 2 muskuļu krokas.

Tie izdara spiedienu uz blakus esošajiem audiem, radot kamola sajūtu kaklā. Atšķirības palielināšanās ir palielināta skābekļa patēriņa sekas. Tas palīdz tikt galā ar stresu. Tātad bēdīgi slaveno kamolu kaklā var saukt par skābekli.

8. tabulas elements ir pazīstams formā. Bet tas var būt arī šķidrs skābeklis. ElementsŠajā stāvoklī tas ir magnētisks. Tomēr galvenajā daļā mēs runāsim par skābekļa īpašībām un priekšrocībām, ko no tiem var iegūt.

Skābekļa īpašības

Sakarā ar magnētiskās īpašības skābeklis tiek pārvietots, izmantojot spēcīgu. Ja mēs runājam par elementu tā parastajā stāvoklī, tas pats spēj pārvietot, jo īpaši, elektronus.

Patiesībā elpošanas sistēma ir balstīta uz vielas redoksu potenciālu. Skābeklis tajā ir galīgais akceptors, tas ir, saņēmēja aģents.

Fermenti darbojas kā donori. Vielas, kas oksidētas ar skābekli, tiek izdalītas ārējā vide. Tas ir oglekļa dioksīds. Tas ražo no 5 līdz 18 litriem stundā.

Iznāk vēl 50 grami ūdens. Tāpēc saprātīgs ārstu ieteikums ir dzert daudz šķidruma. Turklāt aptuveni 400 vielu ir elpošanas blakusprodukti. Starp tiem ir acetons. Tā sekrēcija palielinās vairāku slimību, piemēram, diabēta, gadījumā.

Elpošanas process ietver parasto skābekļa modifikāciju – O 2 . Šī ir diatomiskā molekula. Tam ir 2 nepāra elektroni. Abi atrodas antibonding orbitālēs.

Viņiem ir lielāks enerģijas lādiņš nekā saistvielām. Tāpēc skābekļa molekula viegli sadalās atomos. Disociācijas enerģija sasniedz gandrīz 500 kilodžoulus uz molu.

Dabiskos apstākļos skābeklis - gāze ar gandrīz inertām molekulām. Viņiem ir spēcīga starpatomiskā saite. Oksidācijas procesi notiek tik tikko pamanāmi. Katalizatori ir nepieciešami, lai paātrinātu reakcijas. Organismā tie ir fermenti. Tie provocē radikāļu veidošanos, kas ierosina ķēdes procesu.

Katalizators ķīmiskās reakcijas ar skābekli temperatūra var paaugstināties. 8. elements reaģē pat uz nelielu sildīšanu. Siltums reaģē ar ūdeņradi, metānu un citām uzliesmojošām gāzēm.

Mijiedarbība notiek ar sprādzieniem. Ne velti eksplodēja viens no pirmajiem dirižabļiem cilvēces vēsturē. Tas bija piepildīts ar ūdeņradi. Lidmašīnu sauca par Hindenburgu, un tā avarēja 1937. gadā.

Sildīšana ļauj skābeklim izveidot saites ar visiem periodiskās tabulas elementiem, izņemot cēlgāzes, tas ir, argonu, neonu un hēliju. Starp citu, hēlijs ir kļuvis par aizstājēju dirižabļu pildīšanai.

Gāze nereaģē, bet tā ir dārga. Bet, atgriezīsimies pie raksta varoņa. Skābeklis ir ķīmisks elements, mijiedarbojoties ar metāliem jau plkst istabas temperatūra.

Tas ir pietiekami arī saskarē ar dažiem sarežģītiem savienojumiem. Pēdējie ietver slāpekļa oksīdus. Bet ar vienkāršu slāpekli ķīmiskais elements skābeklis reaģē tikai pie 1200 grādiem pēc Celsija.

Raksta varoņa reakcijai ar nemetāliem ir nepieciešama karsēšana vismaz līdz 60 grādiem pēc Celsija. Tas ir pietiekami, piemēram, kontaktam ar fosforu. Raksta varonis mijiedarbojas ar sēru jau 250 grādos. Starp citu, sērs ir iekļauts skābekļa apakšgrupas elementi. Viņa ir galvenā periodiskās tabulas 6. grupā.

Skābeklis mijiedarbojas ar oglekli 700-800 grādos pēc Celsija. Tas attiecas uz grafīta oksidēšanu. Šis minerāls ir viena no oglekļa kristāliskajām formām.

Starp citu, oksidācija ir skābekļa loma jebkurā reakcijā. Lielākā daļa no tām rodas, izdalot gaismu un siltumu. Vienkārši sakot, vielu mijiedarbība izraisa sadegšanu.

Skābekļa bioloģiskā aktivitāte ir saistīta ar tā šķīdību ūdenī. Istabas temperatūrā tajā disocē 3 mililitri 8. vielas. Aprēķins ir balstīts uz 100 mililitriem ūdens.

Elementā ir augsts etanola un acetona līmenis. Tajos izšķīst 22 grami skābekļa. Maksimālā disociācija tiek novērota šķidrumos, kas satur fluoru, piemēram, perfluorbutitetrahidrofurānā. Uz 100 mililitriem tā ir izšķīdināti gandrīz 50 grami 8. elementa.

Runājot par izšķīdušo skābekli, minēsim tā izotopus. Atmosfēras numurs ir 160. 99,7% no tā ir gaisā. 0,3% ir izotopi 170 un 180. To molekulas ir smagākas.

Saskaroties ar tiem, ūdens gandrīz nepārvēršas tvaika stāvoklī. Tātad tikai 8. elementa 160. modifikācija paceļas gaisā. Smagie izotopi paliek jūrās un okeānos.

Interesanti, ka papildus gāzveida un šķidriem stāvokļiem skābeklis var būt arī ciets. Tā, tāpat kā šķidrā versija, veidojas zem nulles temperatūrā. Ūdeņainam skābeklim nepieciešami -182 grādi, bet iežu skābeklim - vismaz -223.

Pēdējā temperatūra rada kubisku kristāla režģi. No -229 līdz -249 grādiem pēc Celsija skābekļa kristāliskā struktūra jau ir sešstūraina. Mākslīgi iegūtas arī citas modifikācijas. Bet papildus zemākai temperatūrai tiem ir nepieciešams paaugstināts spiediens.

Normālā stāvoklī skābeklis pieder pie elementiem ar 2 atomiem, bezkrāsains un bez smaržas. Tomēr ir raksta varoņa 3 atomu dažādība. Tas ir ozons.

Tam ir izteikti svaigs aromāts. Tas ir patīkami, bet toksiski. Atšķirība no parastā skābekļa ir arī lielā molekulu masa. Atomi saplūst kopā zibens izlādes laikā.

Tāpēc pēc lietusgāzēm ir jūtama ozona smaka. Aromāts jūtams arī 10-30 kilometru augstumā. Tur ozona veidošanos provocē ultravioletais starojums. Skābekļa atomi uztver saules starojumu, apvienojoties lielās molekulās. Tas patiesībā aizsargā cilvēci no radiācijas.

Skābekļa ražošana

Rūpnieki no zila gaisa izvelk raksta varoni. Tas ir attīrīts no ūdens tvaikiem, oglekļa monoksīds un putekļi. Pēc tam gaiss tiek sašķidrināts. Pēc tīrīšanas paliek tikai slāpeklis un skābeklis. Pirmais iztvaiko -192 grādos.

Skābeklis paliek. Bet krievu zinātnieki atklāja jau sašķidrināta elementa noliktavu. Tas atrodas Zemes apvalkā. To sauc arī par ģeosfēru. Slānis atrodas zem cietās planētas garozas un virs tās kodola.

Instalējiet tur skābekļa elementa zīme Lāzera prese palīdzēja. Mēs ar viņu strādājām DESY sinhrotronu centrā. Tas atrodas Vācijā. Pētījums tika veikts kopā ar vācu zinātniekiem. Kopā viņi aprēķināja, ka skābekļa saturs it kā mānijas slānī ir 8-10 reizes lielāks nekā atmosfērā.

Noskaidrosim dziļo skābekļa upju aprēķināšanas praksi. Fiziķi strādāja ar dzelzs oksīdu. Saspiežot un karsējot to, zinātnieki ieguva jaunus metālu oksīdus, kas iepriekš nebija zināmi.

Kad runa bija par tūkstoš grādu temperatūru un spiedienu, kas 670 000 reižu pārsniedz atmosfēras spiedienu, tika iegūts savienojums Fe 25 O 32. Aprakstīti ģeosfēras vidējo slāņu apstākļi.

Oksīda transformācijas reakcija notiek ar globālu skābekļa izdalīšanos. Jāpieņem, ka tas notiek arī planētas iekšienē. Dzelzs ir tipisks mantijas elements.

Elementa kombinācija ar skābekli arī tipiski. Netipiska versija ir tāda, ka atmosfēras gāze miljoniem gadu noplūda no pazemes un uzkrājās tās virsmā.

Atklāti sakot, zinātnieki ir apšaubījuši augu dominējošo lomu skābekļa ražošanā. Zaļie var nodrošināt tikai daļu no gāzes. Šajā gadījumā jums ir jābaidās ne tikai no floras iznīcināšanas, bet arī no planētas kodola atdzišanas.

Mantijas temperatūras pazemināšanās var bloķēt veidošanās procesu skābeklis. Masas daļa samazināsies arī tā klātbūtne atmosfērā un tajā pašā laikā dzīvība uz planētas.

Jautājums par to, kā iegūt skābekli no mānijas, nav tā vērts. Nav iespējams urbt zemē vairāk nekā 7000-8000 kilometru dziļumā. Atliek tikai gaidīt, kamēr raksta varonis pats nonāks virspusē un izvilks viņu no atmosfēras.

Skābekļa pielietojums

Skābekļa aktīvā izmantošana rūpniecībā sākās ar turboekspanderu izgudrošanu. Tie parādījās pagājušā gadsimta vidū. Ierīces sašķidrina gaisu un atdala to. Patiesībā tās ir ražošanas iekārtas skābeklis.

No kādiem elementiem to veido? raksta varoņa “sabiedriskais loks”? Pirmkārt, tie ir metāli. Runa nav par tieša mijiedarbība, bet par elementu kušanu. Degļiem tiek pievienots skābeklis, lai pēc iespējas efektīvāk sadedzinātu degvielu.

Tā rezultātā metāli ātrāk mīkstina, sajaucoties sakausējumos. Piemēram, tērauda ražošanas konvekcijas metode nevar iztikt bez skābekļa. Parasts gaiss ir neefektīvs kā aizdedze. Metāla griešana nevar iztikt bez sašķidrinātās gāzes balonos.

Tika atklāts skābeklis kā ķīmiskais elements un zemniekiem. Sašķidrinātā veidā viela nonāk dzīvnieku kokteiļos. Viņi aktīvi pieņemas svarā. Var izsekot saiknei starp skābekli un dzīvnieku masu Oglekļa periods Zemes attīstība.

Laikmets iezīmējas ar karstu klimatu, augu pārpilnību un līdz ar to 8. gāzi. Rezultātā 3 metrus gari simtkāji rāpoja apkārt planētai. Ir atrastas kukaiņu fosilijas. Shēma darbojas arī mūsdienās. Dodiet dzīvniekam pastāvīgu piedevu parastajai skābekļa daļai, un jūs iegūsit bioloģiskās masas pieaugumu.

Ārsti uzglabā skābekli cilindros, lai atvieglotu, tas ir, apturētu astmas lēkmes. Gāze ir nepieciešama arī, lai novērstu hipoksiju. To sauc par skābekļa badu. 8. elements palīdz arī ar kuņģa-zarnu trakta slimībām.

Šajā gadījumā par zālēm kļūst skābekļa kokteiļi. Citos gadījumos vielu pacientiem ievada gumijotos spilvenos vai caur īpašām caurulēm un maskām.

Ķīmiskajā rūpniecībā raksta varonis ir oksidētājs. Reakcijas, kurās var piedalīties 8. elements, jau ir apspriestas. Skābekļa īpašības pozitīvi uzskatīts, piemēram, raķešu zinātnē.

Raksta varonis tika izvēlēts par kuģu degvielas oksidētāju. Visspēcīgākais oksidējošais maisījums ir 8. elementa abu modifikāciju kombinācija. Tas ir, raķešu degviela mijiedarbojas ar parasto skābekli un ozonu.

Skābekļa cena

Raksta varonis tiek pārdots cilindros. Viņi nodrošina elementu savienojums. Ar skābekli Jūs varat iegādāties 5, 10, 20, 40, 50 litru balonus. Parasti standarta solis starp konteineru tilpumiem ir 5-10 litri. Piemēram, 40 litru versijas cenu diapazons ir no 3000 līdz 8500 rubļiem.

Blakus augstajām cenu zīmēm, kā likums, ir norāde par atbilstību GOST. Viņa numurs ir “949-73”. Reklāmās ar balonu budžeta izmaksām GOST tiek norādīts reti, kas ir satraucoši.

Skābekļa transportēšana balonos

Filozofiski runājot, skābeklis ir nenovērtējams. Elements ir dzīves pamats. Dzelzs transportē skābekli visā cilvēka ķermenī. Elementu kopumu sauc par hemoglobīnu. Tās trūkums ir anēmija.

Slimībai ir nopietnas sekas. Pirmais no tiem ir imunitātes samazināšanās. Interesanti, ka dažiem dzīvniekiem skābekli asinīs nepārnēsā dzelzs. Piemēram, pakavu krabjos varš orgāniem piegādā 8. elementu.

Degšanas un elpošanas procesi jau sen ir piesaistījuši zinātnieku uzmanību. Pirmās norādes, ka ne viss gaiss, bet tikai tā “aktīvā” daļa atbalsta degšanu, tika atrastas 8. gadsimta ķīniešu manuskriptos. Daudz vēlāk Leonardo da Vinči gaisu uzskatīja par divu gāzu maisījumu, no kurām tikai viena tiek patērēta degšanas un elpošanas laikā. Pēdējais atklājums divu galveno sastāvdaļas gaiss - slāpeklis un skābeklis, kas radīja laikmetu zinātnē, radās tikai 18. gadsimta beigās. Skābekli gandrīz vienlaikus ieguva K. Šēle (1769-70), kalcinējot salpetru (KNO3, NaNO3), mangāna dioksīdu MnO2 un citas vielas, un J. Prīstlijs (1774), karsējot sarkano svinu Pb3O4 un dzīvsudraba oksīdu HgO. 1772. gadā D. Rezerfords atklāja slāpekli. 1775. gadā A. Lavuazjē, izgatavojis kvantitatīvā analīze gaiss, atklāja, ka tas “sastāv no divām atšķirīgas un, tā sakot, pretējas dabas gāzēm”, tas ir, skābekļa un slāpekļa. Pamatojoties uz plašiem eksperimentāliem pētījumiem, Lavuazjē pareizi izskaidroja degšanu un elpošanu kā procesus, kas saistīti ar vielu mijiedarbību ar skābekli. Tā kā skābeklis ir daļa no skābēm, Lavuazjē to sauca par skābekli, tas ir, “skābi veidojošu” (no grieķu valodas oxys - skābs un gennao - es dzemdēju; tātad Krievu nosaukums"skābeklis").

Skābeklis ir ķīmiski aktīvs nemetāls un ir vieglākais elements no halkogēnu grupas. Vienkārša viela skābeklis normāli apstākļi- bezkrāsaina, bez garšas un smaržas gāze, kuras molekula sastāv no diviem skābekļa atomiem (formula O2), tāpēc to sauc arī par dioksīdu. Šķidrais skābeklis ir gaiši zilā krāsā, bet cietais skābeklis ir gaiši zili kristāli. Ir arī citas skābekļa alotropās formas, piemēram, ozons - normālos apstākļos zila gāze ar specifisku smaku, kuras molekula sastāv no trim skābekļa atomiem (formula O3).

Atomu skaits 8

Atommasa 15.999

Blīvums, kg/m³ 1,429

Kušanas temperatūra, °C -218,8

Vārīšanās temperatūra, °C -183

Siltuma jauda, ​​kJ/(kg °C) 0,913

Elektronegativitāte 3.5

Skābeklis ir visizplatītākais elements uz Zemes (dažādos savienojumos, galvenokārt silikātos) veido aptuveni 47,4% no cietās zemes garozas masas. Jūras un saldūdeņi satur milzīgu daudzumu saistītā skābekļa - 88,8% (masas), atmosfērā brīvā skābekļa saturs ir 20,95% pēc tilpuma un 23,12% pēc masas. Vairāk nekā 1500 savienojumu zemes garozā satur skābekli. Skābeklis ir daļa no daudzām organiskām vielām un atrodas visās dzīvajās šūnās. Runājot par atomu skaitu dzīvās šūnās, tas ir aptuveni 25%, saskaņā ar masas daļa- apmēram 65%.

Brīvā skābekļa loma bioķīmiskajos un fizioloģiskos procesos, īpaši elpošanā, ir ārkārtīgi svarīga. Visi dzīvnieki un augi, izņemot dažus anaerobos mikroorganismus, iegūst dzīvībai nepieciešamo enerģiju dažādu vielu bioloģiski oksidējoties ar skābekļa palīdzību. Visa brīvā skābekļa masa uz Zemes radās un tiek saglabāta, pateicoties zaļo augu dzīvībai svarīgajai aktivitātei uz sauszemes un pasaules okeāniem, kas fotosintēzes procesā atbrīvo skābekli. Ieslēgts zemes virsma kur notiek fotosintēze un dominē brīvais skābeklis, veidojas asi oksidējoši apstākļi. Gluži pretēji, magmā, kā arī dziļos apvāršņos gruntsūdeņi, jūru un ezeru dūņās, purvos, kur nav brīva skābekļa, veidojas reducējoša vide. Redoksprocesi, kuros iesaistīts skābeklis, nosaka daudzu elementu koncentrāciju un derīgo izrakteņu nogulumu veidošanos - ogļu, naftas, sēra, dzelzsrūdas, vara u.c.

Skābekļa formas ķīmiskie savienojumi ar visiem elementiem, izņemot vieglās inertās gāzes. Būdams visaktīvākais (pēc fluora) nemetāls, skābeklis tieši reaģē ar lielāko daļu elementu; izņēmumi ir smagās inertās gāzes, halogēni, zelts un platīns; to savienojumi ar skābekli tiek iegūti netieši. Gandrīz visas skābekļa reakcijas ar citām vielām - oksidācijas reakcijas - ir eksotermiskas, tas ir, tās pavada enerģijas izdalīšanās.

Ir 3 galvenie skābekļa ražošanas veidi: ķīmiskā, elektrolīze (ūdens elektrolīze) un fizikālā (gaisa atdalīšana).

Ķīmiskā metode tika izgudrota agrāk nekā citas. Skābekli var iegūt, piemēram, no Bertolē sāls KClO3, kas karsējot sadalās, izdalot O2 0,27 m3 apjomā uz 1 kg sāls. Bārija oksīds BaO, sildot līdz 540°C, vispirms absorbē skābekli no gaisa, veidojot BaO2 peroksīdu, un pēc tam karsējot līdz 870°C, BaO2 sadalās, izdalot tīru skābekli. To var iegūt arī no KMnO4, Ca2PbO4, K2Cr2O7 un citām vielām, karsējot un pievienojot katalizatorus. Ķīmiskā skābekļa ražošanas metode ir zema ražība un dārga, tai nav rūpnieciskas nozīmes un tiek izmantota tikai laboratorijas praksē.

Elektrolīzes metode sastāv no tiešas elektriskās strāvas izlaišanas caur ūdeni, kam pievienots NaOH šķīdums, lai palielinātu tā elektrisko vadītspēju. Šajā gadījumā ūdens sadalās skābeklī un ūdeņradi. Skābeklis sakrājas elektrolizatora pozitīvā elektroda tuvumā, un ūdeņradis uzkrājas pie negatīvā elektroda. Tādā veidā skābeklis tiek ražots kā ūdeņraža ražošanas blakusprodukts.

Gaisa atdalīšana ir galvenais veids, kā iegūt skābekli modernās tehnoloģijas. Ir ļoti grūti atdalīt gaisu tā parastajā gāzveida stāvoklī, tāpēc gaiss vispirms tiek sašķidrināts un pēc tam sadalīts tā sastāvdaļās. Šo skābekļa ražošanas metodi sauc par gaisa atdalīšanu, izmantojot dziļās dzesēšanas metodi. Pirmkārt, gaiss tiek saspiests ar kompresoru, pēc tam, izejot cauri siltummaiņiem, tas izplešas paplašinātāja mašīnā vai droseļvārstā, kā rezultātā tas tiek atdzesēts līdz 93 K (-180 ° C) temperatūrai un griežas. šķidrā gaisā. Turpmāka šķidrā gaisa, kas sastāv galvenokārt no šķidrā slāpekļa un šķidrā skābekļa, atdalīšanas pamatā ir tā sastāvdaļu viršanas temperatūras atšķirības. Pakāpeniski iztvaicējot šķidro gaisu, vispirms vispirms tiek iztvaicēts slāpeklis, un atlikušais šķidrums arvien vairāk tiek bagātināts ar skābekli. Daudzkārt atkārtojot līdzīgu procesu uz gaisa separācijas kolonnu destilācijas paplātēm, tiek iegūts vajadzīgās tīrības (koncentrācijas) šķidrais skābeklis.

Gāzveida skābeklis tiek uzglabāts un transportēts tērauda balonos un uztvērējos ar spiedienu 15 un 42 Mn/m2 (attiecīgi 150 un 420 bar vai 150 un 420 atm), šķidrais skābeklis - metāla Dewar traukos vai speciālās cisternu tvertnēs. Šķidrā un gāzveida skābekļa transportēšanai tiek izmantoti arī speciāli cauruļvadi. Skābekļa baloni ir krāsoti zilā krāsā, un uz tiem ir melns vārds “skābeklis”.

Tehnisko skābekli izmanto metālu gāzes-liesmas apstrādes procesos, metināšanā, skābekļa griešanā, virsmas cietināšanā, metalizācijā un citos, kā arī aviācijā, uz zemūdenēm u.c. Tehnoloģiskais skābeklis tiek izmantots ķīmiskajā rūpniecībā, lai ražotu mākslīgo šķidrā degviela, smēreļļas, slāpekļskābe un sērskābe, metanols, amonjaks un amonjaka mēslošanas līdzekļi, metālu peroksīdi un citi ķīmiskie produkti. Šķidru skābekli izmanto spridzināšanas darbos, reaktīvos dzinējos un laboratorijas praksē kā dzesēšanas šķidrumu.

Tīrs skābeklis, kas atrodas cilindros, tiek izmantots elpošanai lielā augstumā, plkst lidojumi kosmosā, nirstot utt. Medicīnā skābekli ievada inhalācijām smagi slimiem pacientiem, izmanto skābekļa, ūdens un gaisa (skābekļa teltīs) vannu pagatavošanai, intramuskulārai ievadīšanai u.c.

Skābekli plaši izmanto metalurģijā, lai intensificētu vairākus pirometalurģiskos procesus. Metalurģijas blokos ienākošā gaisa pilnīga vai daļēja aizstāšana ar skābekli mainīja procesu ķīmiju, to termiskos parametrus un tehniskos un ekonomiskos rādītājus. Skābekļa strūkla ļāva samazināt siltuma zudumus ar izplūdes gāzēm, no kurām ievērojama daļa bija slāpeklis gaisa spridzināšanas laikā. Nepiedaloties ķīmiskajos procesos, slāpeklis palēnināja reakciju gaitu, samazinot aktīvo reaģentu koncentrāciju redoks vidē. Pūšot ar skābekli, samazinās degvielas patēriņš, uzlabojas metāla kvalitāte, metalurģijas agregātos iespējams iegūt jauna veida izstrādājumus (piemēram, konkrētam procesam neparasta sastāva izdedžus un gāzes, kas atrod īpašas tehniskās lietojumprogrammas) utt.