Получение и применение
В промышленности кислород получают:
1) фракционной перегонкой жидкого воздуха (азот, обладающий более низкой температурой кипения, испаряется, а жидкий кислород остается);
2) электролизом воды. Ежегодно во всем мире получают свыше 80 млн. т кислорода.
В лабораторных условиях кислород получают разложением ряда солей, оксидов и пероксидов:
2КМnО4 К2MnО4 + МnО2 + О2↑,
4К2Сr2О7 4К2CrO4 + 2Сr2О3 + 3O2↑,
2КNО3 2КNО2 + О2↑,
2Pb3О4 6PbО + О2↑,
2НgО 2Нg + О2 ↑,
2ВаО2 2ВаО + О2↑,
2Н2O2 2Н2О + О2↑.
Особенно легко кислород выделяется в результате последней реакции, поскольку в пероксиде водорода Н2О2 не двойная, а одинарная связь между атомами кислорода —О—О-.
В частности, пероксиды щелочных металлов используют на космических станциях для обеспечения космонавтов кислородом за счет его регенерации из выдыхаемого СО2:
2К2О2 + 2СО2 = 2К2СО3 + О2.
Кислород и его соединения (в первую очередь Н2О, СО2) незаменимы для поддержания жизни. Они играют важнейшую роль в процессах обмена веществ и дыхания. Большая часть добываемого в мире кислорода расходуется в металлургической промышленности для получения стали из чугуна. Кислород необходим также для сжигания всевозможных горючих топливных материалов, таких как метан, нефть, уголь и т.п. Его широко применяют в химической промышленности для получения самых разнообразных соединений. В космической технике кислород используется для сжигания водорода и других видов горючего, в медицинской практике — для поддержания жизни больных с затрудненным дыханием (кислородные подушки, барокамеры, «кислородный коктейль»).