В нашей повседневной жизни сжигание является распространенным явлением, и мы постоянно контактируем с пламенем.Будь то для нагрева, приготовления пищи или вождения двигателя, существование пламени необходимо.Тем не менее, взаимосвязь между формированием пламени и кислородом является наиболее важной связью в химическом процессе, с которым мы знакомы.В этой статье будут изучаться характеристики кислорода и его глубокую связь с пламенем в глубине.
кислород является одним из наиболее важных компонентов в атмосфере Земли, составляя приблизительно 20,95% объема.
кислород (O2) представляет собой бесцветный газ без запаха, который состоит из двух ковалентных атомов кислорода.Кислород имеет решающее значение для жизни, потому что все эукариоты, включая растения, животных и некоторые микроорганизмы, не могли дышать клеточно.Клеточное дыхание - это не только процесс производства энергии, но также выкидывает углекислый газ в качестве отходов.
Основными требованиями пламени являются топливо, тепло и кислород.Когда эти три объединяются, возникает реакция сгорания.Кислород используется в качестве окислителя, а его добавление вызывает углерод и водород в топливе (таких как древесина, уголь или нефть и т. Д.) Для сочетания с кислородом для получения углекислого газа и воды, а также выделяет большое количество энергии для создания пламени.
Химическая реактивность кислорода позволяет ему реагировать с большинством веществ, что также является неотъемлемой причиной его сжигания.
Свойства кислорода делают его мощным окислителем, потому что он быстро сочетается с другими элементами с образованием оксидов.Во время сжигания кислород помогает разместить топлива и ускоряет прогресс химической реакции.Например, в процессе сжигания бензина углерод в бензине сочетается с кислородом для генерации углекислого газа и высвобождает энергию для управления автомобилем.
Циркуляция кислорода дополнительно демонстрирует хрупкость экосистемы.Растения высвобождают кислород во время фотосинтеза, процесс, который является основным источником кислорода в атмосфере.Во время фотосинтеза растения используют солнечный свет для преобразования воды и углекислого газа в глюкозу и кислород, который является побочным продуктом этого процесса.
"Фотосинтетика растений не только предоставляет нам кислород, но и краеугольный камень экосистемы Земли."
Тем не менее, чрезмерный или недостаточный кислород может повлиять на процесс сгорания.Недостаточный кислород может вызвать неполное сжигание и привести к вредным веществам, таким как окись углерода, в то время как чрезмерный кислород может вызвать тяжелые аварии сжигания и взрывов.Следовательно, понимание и овладение свойствами кислорода имеет решающее значение для контроля огня.
История понимания кислорода можно проследить до ранних научных экспериментов.Еще во втором веке до нашей эры древнегреческий механик Филос заметил изменения в воздухе во время сгорания.Видно, что исследование кислорода продолжалось и по сей день.
В 17 и 18 веках многие ученые, такие как Джон Мейо, Карл Вильгем Шеллер и Джозеф Пристли, постепенно представили тайну кислорода посредством серии экспериментов.Пристли успешно изолировал и доказал существование кислорода в 1774 году и изменил свое название на «DEFIR».
С дальнейшими исследованиями Антуана де Лавази, он правильно определил химические свойства кислорода и разработал теорию сжигания, отказался от популярной теории флогистина в то время и установил основную роль кислорода в процессе сжигания.Он разрушил давнюю гипотезу, которая подтвердила, что кислород является существенным газом для сжигания и дыхания.
"Эксперимент Лавази не только изменил базовую структуру химии, но и заложил основу для того, чтобы понять природу пламени."
В последние годы, с развитием науки и техники, промышленное применение кислорода стало все более и более обширным.Кислород играет жизненно важную роль в производственном процессе стали, производства пластмасс и текстиля, сварки и системы жизнеобеспечения для аэрокосмических миссий.
Хотя углекислый газ является распространенным продуктом окисления кислорода, кислород также существует в нашей жизни в различных формах.Например, озон (O3) является сильным окислителем, который в основном находится в озоновом слое, который оказывает защитное влияние на организмы Земли.Хотя озон имеет решающее значение для защиты Земли от ультрафиолета, это токсичный загрязнитель на земле.
Наконец, благодаря глобальному потеплению и изменениям окружающей среды ученые обнаружили, что уровни кислорода в атмосфере колеблются, подчеркивая нашу потребность в сохранении и устойчивости экологической среды.Благодаря быстрому развитию науки и техники нам необходимо размышлять о том, как кислород, газ, поддерживающий жизнь, повлияет на будущий экологический баланс и модель человеческой жизни?
В итоге кислород играет незаменимую роль в сжигании, а существование кислорода особенно важно с экологического или промышленного применения.В будущем, как мы должны думать и использовать этот «волшебный газ» в проблемах, стоящих перед человечеством?