Кислород (о)

[oxygen] — элементт VI группы Периодам, системы; ат. н. 8, ат. м. 15,9994. При нормальных условиях газ без цвета и запаха. Окончат, (эпохальное) открытие двух главных составляющих воздуха — N и О произошло только в XVIII в. К. получили почти одновременно К. Шееле (1769—1770 гг.), прокаливая KNO3, NaNO3, MnO2 и др. вещ-ва, и Дж. Пристли (1774 г.), нагревая РЬ3О4 и HgO. В 1772 г. Д. Резерфорд открыл азот. В 1775 г. А. Лавуазье, проведя кол-венный анализ воздуха, нашел, что он «состоит из двух (газов): кислорода и азота».
К. — самый распростран. химич. эл-т на Земле. Связанный к. составляет = 6/7 массы вод-
ной оболочки Земли — гидросферы, почти половину литосферы (47 мае. %), и только в атм., где к. находится в своб. сост., он занимает 2-е после N место (23,15 мае. %). К. — бесцветный газ, сгущающийся при -182,9 °С и норм, давлении в бледно-синюю жидкость, к-рая при —218,7 °С твердеет, образуя синие кристаллы. Плотность газообразного к. (при О "С и норм, давлении) 1,42897 г/дм3; tKfm = = -118,84 °С; Х0.с * 25,4 мВт/(м • К), молярная теплоемкость, ДжДмоль • К): Cf = 29,2, Cv = 20,8, С/С, = 1,403. К. малорастворим в воде: при 20 'С и 1 ат в 1 м3 растворяется 0,031 м , а при О "С — 0,049 м3. К. образует химич. соединения со всеми эл-тами, кроме легких инертных газов.
Существует 3 осн. способа получения к.: химич., электролизный (электролиз воды) и физич. (разделение воздуха). Последний является осн. в соврем, технике. Сначала воздух сжимается компрессором, затем после прохождения теплообменников расширяется в машине-детандере или дроссельном вентиле, в рез-те чего охл. до 93 К (-180 °С) и пре-вращ. в жидкость. Дальнейшее разделение жидкого воздуха основано на различии темп-ры кипения его компонентов: tmn O2 = 90,18 К (-182,9 °С), Гкил N2 = 77,36 К (-195,8 'С). Для получения к. методом глубокого охлаждения в России изготовляют мелкие (на неск. л) и самые крупные в мире кислородные воздухораз-делительные установки (на 35000 м3к./ч). Эти установки производят технологический к., концентрации 95—98 %, технич. — концентрации 99,2-99,9 % и более чистый, медицинский, выдавая продукцию в жидком и газообразном виде. Расход электроэнергии от 0,41 до 1,6 кВт-ч/м3.
Технич. к. используют при газопламенной обработке металлов, сварке, кислородной резке, поверхностной закалке, металлизации и др. Технологич. и технич. к. широко примен. в металлургии для интенсификации пироме-таллургич. процессов, в первую очередь домен., кислородно-конверт., мартеновской плавок и др. Полная или частичная замена поступ. в металлургич. агрегаты воздуха кислородом изменила химизм процессов, их теп-лотехнич. параметры и ТЭП. Кислородное дутье позволило сократить потери тепла с уходящими газами, значительную часть к-рых при воздушном дутье составлял нейтр. азот. При продувке к. снижается расход топлива, улучшается кач-во металла, в металлург, агрегатах возможно получение новых видов продукции (напр., шлаков и газов необычного для данного процесса состава) и др.

Технологический к. в ЦМ используют для обогащения дутья при конвертировании штейнов, в процессах шлаковозгонки, вель-цевания, агломерации и при отражат. плавке медных концентратов. При произ-ве РЬ, Си, Ni кислородное дутье интенсифицирует процессы шахтной плавки, снижает уд. расход кокса, увеличивая проплав и сокращая расход флюсов. В прокатном произ-ве к. используют при огневой зачистке металла, отрезке прибылей, разделке скрап