制取氧气的方法

制取氧气有许多种方法，接下来为大家介绍一下通常在实验室中采取什么样的方法来制取氧气。

操作方法

实验室制备氧气常采用加热高锰酸钾或氯酸钾，催化过氧化氢来制取氧气，其中利用氯酸钾和过氧化氢制取氧气时需加入催化剂二氧化锰。

加热高猛酸钾和氯酸钾制取氧气时需采用固固加热装置，在试管口需放一团棉花，以防堵塞导管；用过氧化氢制取氧气时采用固液不加热装置。

由于氧气密度大于空气且不溶于水，最好使用排水集气法，除此之外还可以使用向上排空气法，收集气体后用带火星的小木条检验。

关于氧气制备的方程式

①2H2O2＝MnO2＝H2O+O2↑（此处二氧化锰不参与反应，仅为催化剂）

②2KMnO4＝△＝K2MnO4 + MnO2 + O2↑

③2KClO3＝△MnO2＝2KCl+3O2↑（此处二氧化锰不参与反应，仅为催化剂）

制取氧气的方法有几种

制取氧气的几种方法

氧气是一种与生命活动密不可分的气体。我们都知道空气中的氧气是由绿色植物和藻类光合作用产生的，空气中氧气的比例约为21%。那么如果在一些特定的情况下需要高浓度的氧气该怎么办呢？下面介绍几种制备氧气的一般方法:

2. 工业氧气生产

1.空气冷冻分离法

空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧和氮的不同沸点从空气中制备氧称为空气分离。先将空气预冷、净化(除去空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)，然后压缩、冷却，成为液态空气。然后利用氧和氮的沸点差异，液态空气在精馏塔中蒸发冷凝数次，分离出氧和氮，得到纯氧(纯度99.6%)和纯氮(纯度99.9%)。如果增加一些附加设备，稀有惰性气体，如氩、氖、氦、氪、氙等。空气中含量很少的，也可以提取。空分装置产生的氧气由压缩机压缩，最后压缩后的氧气装入高压钢瓶储存，或直接通过管道输送到工厂和车间使用。用这种方法制氧，需要大型成套设备和严格的安全操作技术，但产量高，每小时可制氧数千立方米。而且消耗的原材料只是不需要购买、运输、储存在仓库里的空气。因此，自1903年研制出第一台低温空气分离制氧机以来，这种制氧方法得到了广泛的应用。

2、分子筛氧气法(吸附法)

利用氮分子比氧分子大的特点，用特殊的分子筛分离空气中的氧。首先，压缩机迫使干燥空气通过分子筛进入真空吸附器，使空气中的氮气分子被分子筛吸附，氧气进入吸附器。当吸附器中的氧气达到一定量(压力达到一定水平)时，可以打开氧气出口阀释放氧气。一段时间后，分子筛吸附的氮气逐渐增多，吸附能力减弱，产生的氧气纯度降低。需要用真空泵将吸附在分子筛上的氮气抽出，然后重复上述过程。这种制造氧气的方法也叫吸附法。采用吸附法的小型制氧机已经开发出来并广泛应用于家用制氧机中。

3.电解制氧方法

将水放入电解槽中，加入氢氧化钠或氢氧化钾提高水的电解程度，然后施加直流电，使水分解成氧气和氢气。每生产一立方米氧气，同时获得两立方米氢气。电解生产一立方米氧气需要12-15千瓦时，与上述两种方法的电耗(0.55-0.60千瓦时)相比是不经济的。因此，电解法不适合大量生产氧气。同时，产生的氢气如果收集不当，会聚集在空气中，如果与氧气混合，很容易发生剧烈爆炸。所以电解不适合家庭制氧。

二、化学制氧

而工业和医用氧气都是从自制的制氧厂购买的。工厂制氧的原料是空气，所以价格很便宜。但是氧气的储存、运输和使用(高压氧气瓶和液氧专用罐)都不方便。因此，在远离制氧厂的偏远山区运输困难。此外，一些特殊环境，如病人家中、高空飞行、水下潜艇、潜水作业、矿山救援等。非常不方便搬运巨大笨重的钢瓶。小钢瓶储氧量小，使用时间短，于是出现了化学制氧法。在这些化合物中，无机过氧化物的氧含量最高，容易释放。目前过氧化氢多用于化学制氧。

对无机过氧化合物的科学研究始于18世纪。798年，德国自然科学家亚历山大·洪堡在高温下氧化氧化钡，制成过氧化钡。1810年，法国化学家约瑟夫-路易·盖·吕萨克和路易-雅克·德纳合作制备过氧化钠和过氧化钾。1818年，纳德用酸处理过氧化钡，然后通过蒸馏发现了过氧化氢。在过去的200年里，化学家们不断研究发现了大量的无机过氧化合物。这些过氧化物在受热、遇水或其他化学试剂时，很容易析出氧气。常用的过氧化物如下:

1.液态过氧化物(液氧发生器)-过氧化氢

过氧化氢，化学名称为过氧化氢(H2O2)，是一种无色透明的液体，有淡淡的特殊臭氧气味。它是一种非常不稳定的物质，在热、碱、杂质等很多情况下会加速其分解。温度每升高5℃，它的分解率就会增加1.5倍。即使是浓度为35%的稀释过氧化氢，在pH值升高的情况下(例如储存在含碱玻璃瓶中)超过6小时也会迅速分解。双氧水中混有少量杂质(如铁、铜、黄铜、青铜、铅、银、铬、锰等金属粉末或其盐)。即使在室温下，也会引起剧烈分解，产生氧气。

过氧化氢是过氧化物中最基本的物质，也是世界各国科学家已知的最早的化学制氧机。过氧化氢具有制氧率高(30%稀释液中有效氧含量为14.1%)和成本低的优点。但双氧水是一种强腐蚀剂，稍有不慎就会造成人身伤害，很多情况下还会引起爆炸或燃烧。在使用、储存和运输中，它是一种危险产品。比如在常压下，过氧化氢的蒸气浓度达到40%以上时，温度过高，即有爆炸的危险。过氧化氢与有机物混合后，能生成灵敏、强烈的高效******。当与有机物质如过氧化氢、酒精、甘油等混合时。，它会形成非常危险的爆炸性混合物。

过氧化氢是一种强氧化剂，对有机物，尤其是纺织品和纸张有腐蚀性，与大多数可燃物接触会自行燃烧。