КИСЛОРОД

КИСЛОРОД (лот. Oxygenium, юн. oxys — нордон ва gennao — туғмоқ) , О — Менделеев даврий системасининг VI гуруҳига мансуб кимёвий элемент. Тартиб рақами 8, ат. м. 15,9994. Илк бор швед кимёгари Кислород Шееле (1771) селитра (KNO3, NaNO3)HH, марганец қўш оксид (МпО2)ни ва инглиз кимёгари Ж. Пристли (1774) симоб оксид (HgO)HH, сурик (РЬ^О^ни қиздириш натижасида бир-биридан мустақил ҳолда ажратиб олишган. 1775 й. да А. Лавуазье ҳаво азот ва кислороддан иборат эканлигини аниқлади. Кислоталар таркибида Кислород борлигидан Лавуазье уни oxygen, яъни «кислота ҳосил қилувчи» деб атади. Кислород табиатда энг кўп тарқалган элемент. Массаси жиҳатидан Ер пўстининг 47% ини, сувнинг 85,82% ни, атмосфера ҳавосининг 23,10% ини (ҳажм жиҳатдан 20,95% ни) ташкил қилади. Кислород жуда кўп (1400 тача) минерал ҳосил қилади. Тирик организмларда 70% атрофида Кислород бор; у кўпгина органиқ (оқсиллар, ёғлар, углеводлар) ва анорганиқ бирикмалар таркибига киради. Физиологик жараёнларда, айниқса, нафас олишда жуда муҳим роль ўйнайди. Одам организми тинч турганда суткасига 300 л, жисмоний иш қилганда 10—15 марта кўп Кислород сарф қилади. Сарфланган Кислород микдорини яшил ўсимликлар тиклаб туради (қ. Фотосинтез). К. ёниш; ачиш; чириш жараёнларида иштирок этади; мас, ёқилғиларнинг ёниши учун бутун дунёда ҳар йили 9-10 т К. сарф бўлади.

Кислороднинг 3 барқарор изотопи бор: |6О(99,759%), |7О(0,037%), |8О(0,204%). К. атомининг электрон кавати 2 ички ва 6 ташки электрондан иборат бўлиб, 2s22p4 кўринишида ифодаланади. Кислород атомининг ташки қавати тўлиқ бўлмагани учун кимёвий бирикмаларда Кислород атоми бошқа атомлардан электронлар қабул қилиб, манфий зарядли бўлиб қолади. Кислороднинг электрон йўқотадиган бирикмалари жуда кам.

Кислород молекуласи 2 атом О2 дан иборат; ҳавога ёки Кислороднинг ўзига электр учқунлари таъсир эттирилганда молекуласи 3 атом Кислороддан иборат озон (О3) ҳосил бўлади. Кислород иони О2» нинг радиуси (қавсларда координацией сонлар келтирилган) 0,121 нм(2), 0,124 нм(4), 0,126 нм(6) ва 0,128 нм(8). Кислород молекуласи 1500° да тўлиқ диссоциацияланади.

Физик ҳоссалари. Кислород рангсиз, ҳидсиз ва таъмсиз газ: — 182,9° да зичлиги 1,14 г/см3 бўлган ҳаворанг суюқликка айланади, — 218,7° т-рада эса қотиб, кўк кристалл ҳосил қилади. Кристалл ҳолдаги Кислород бир нечта модификацияга (а, fS, у — шакл ўзгаришига) эга. Газ ҳолатидаги Кислороднинг зичлиги (0° ва нормал босимда) 1,42897 г/л. К. 1 м3 сувда (20° ва 1атм. да) 0,031 м\ 0° да эса 0,049 м3, этанолда 0,2201 м3, ацетонда 0,2313 м3 эрийди.

Кимёвий қоссалари. Кислород энг фаол (фтордан кейин) металлмас элемент, енгил инерт газлардан бошқа ҳамма элементлар билан кимёвий бирикмалар ҳосил қилади. Кўп элементлар билан бевосита реакцияга киришади; оғир инерт газлар, галогенлар, олтин ва платина бундан мустасно. Кислород бошқа моддалар билан реакцияга киришганда — оксидланиш реакцияларида иссиқлик ажралади (экзотермик реакция). Одатдаги т-рада Кислород водород б-н ниҳоятда секин реакцияга киришади, 550° да эса реакция портлаш билан давом этади: 2Н2+О2=2Н2О. Олтингугурт, углерод, азот, фосфор билан нормал шароитда жуда секин реакцияга киришади. Т-ра оширилганда реакция тезлашади, элемент қизигач, ёна бошлайди. Кислороднинг азот билан реакцияси эндотермик (иссиқлик ютилиши билан борадиган) реакция бўлиб, фақат 1200° да амалга ошади. Кислород деярли ҳамма металларни, айниқса, ишқорий ва ишқорий-ер металларини осон оксидлайди. Кислороднинг моддалар билан реакцияга киришишида сув муҳим роль ўйнайди. Mac, калий ўта фаол металл бўлишига қарамай, сувсиз шароитда (қуруқ) Кислород билан реакцияга киришмайди, лекин озгина сув буғлари таъсирида одатдаги т-рада калий Кислородда ёна бошлайди. Кислород металларни оксидлаб, коррозияга сабаб бўлади. Баъзи металл оксидлари Кислород билан бирикиб, пероксид бирикмаларни беради. Катализатор иштирокида аммиакнинг Кислород билан оксидланишидан азот (П)-оксид (NO2) ҳосил бўлади (нитрат кислота ишлаб чиқаришда шу жараёндан фойдаланилади). Муҳим иссиқлик манбаи — углеводородлар (табиий газ, бензин, керосин) нинг Кислородда ёниши саноат ва турмушда катта аҳамиятга эга. Ҳужайраларда озиқ моддаларнинг Кислород билан оксидланиши тирик организмлар учун энергия манбаидир.

Кислород олишда: кимёвий, электролиз ва физик (ҳавони парчалаш) усулларидан фойдаланилади. Кимёвий усул анча илгари кашф қилинган. Бунда Бертоле тўзи (КСГО3) қиздирилганда парчаланиб, тоза кислород О2 (1 кг тўздан 0,27 м3) ажралиб чиқади. Бу усулда олинган Кислороднинг таннархи қиммат ва кам самарали бўлгани учун фақат лаб. да қўлланилади. Электролиз усулида сувдан ўзгармас электр токи ўтказилади. Электр ўтказувчанликни ошириш учун сувга ўювчи натрий (NaOH) эритмаси қўшилади. Бунда сув кислород ва водородга парчаланади. Физикавий усул. Кислород ҳозирги вақтда, асосан, ҳавони парчалаш йўли билан олинади. Газсимон ҳавони парчалаш жуда қийин, шунинг учун уни ўта совитиб (—180°) суюлтириш, сўнгра таркибий қисмларга ажратиш керак. Дастлаб азот, кейин Кислород буғланиб чиқади. Ҳавони мембрана — тўсиқдан саралаб ўтказиш (диффузия) усули билан ҳам лаб. да Кислород олиш мумкин. Саноатда технологик (92—98% О2), техник (1-нав 99,7% О2, 2-нав 99,5% О2 ва 3-нав 99,2% О,) ва суюқ (99,7% О2) Кислород ишлаб чиқарилади. Бундан ташқари, даво муолажалари учун (тиббий Кислород 99,5% О,) махсус Кислород ишлаб чиқарилади. Газсимон Кислород пўлат баллон ва рессиверларда 150 ёки 420 атм. босим остида, суюқ Кислород металлдан ясалган Дьюар идишлари ёки махсус цистерна-танкларда ташилади ва сақланади.

Металлургияда (қ. Конвертер, Кислород билан кесиш ва б.) ва металларни газ алангаси билан ишлаш жараёнида пайвандлаш, сирт (юза)ни тоблаш, шунингдек, авиация, сув ости кемаларида техник Кислород ишлатилади. Технологик Кислород эса кимё саноатида сунъий суюқ ёқилғи, сурков мойлари, нитрат ва сульфат кислота, метанол, аммиак ва аммиакли ўғитлар, металл пероксидлари олишда қўлланилади. Суюқ Кислород портлатиш ишларида, реактив двигателларда ва совитувчи восита сифатида лаб. ларда ишлатилади. Соф Кислород катта баландликларда, космик парвоз пайтида, сув остида нафас олиш учун ва тиббиётда даволаш мақсадида (қ. Кислород билан даволаш) қўланилади.

Ад.: Разумовский С. Д., Кислород — элементарные формы и свойства, М., 1979; Термодинамические свойства кислорода, М., 1981.

Сталина Қосимова.

Loading...