Kyslík chemická značka O, (lat. Oxygenium) je plynný chemický prvek, tvořící druhou hlavní složku zemské atmosféry. Je biogenním prvkem a jeho přítomnost je nezbytná pro existenci většiny živých organizmů na této planetě. Autorem jeho českého a slovenského názvu je Jan Svatopluk Presl.

Základní fyzikálně - chemické vlastnosti

Kyslík je velmi reaktivní permanentní plyn, nezbytný pro existenci života na naší planetě. Slučování kyslíku s ostatními prvky se nazývá hoření, pokud je látka zahřáta na zápalnou teplotu. Jde prakticky vždy o exotermní reakci, která vede k uvolnění značného množství tepelné a světelné energie. Produkty hoření se nazývají oxidy, dříve kysličníky.

Výskyt v přírodě

Na Zemi je kyslík velmi rozšířeným prvkem.

* V atmosféře tvoří plynný kyslík 21 objemových %.
* Voda oceánů, které pokrývají 2/3 zemského povrchu je hmotnostně složena z 90 % kyslíku.
* V zemské kůře je kyslík majoritním prvkem, je přítomen téměř ve všech horninách. Jeho obsah je odhadován na 46 ? 50 hmotnostních %. V hlubších vrstvách zemského tělesa zastoupení kyslíku klesá a předpokládá se, že v zemském jádře je přítomen pouze ve stopách.

Ve vesmíru je zastoupení kyslíku podstatně nižší. Na 1 000 atomů vodíku zde připadá pouze jeden atom kyslíku.

Výroba a využití

kapalný kyslík

Kyslík se prakticky výlučně vyrábí destilací zkapalněného vzduchu. Vyrobený kyslík se uchovává buď ve zkapalněném stavu ve speciálních Dewarových nádobách (viz obrázek) nebo plynný v ocelových tlakových lahvích. Vzhledem k vysoké reaktivitě čistého kyslíku je nezbytné, aby se nedostal do přímého kontaktu s organickými látkami. Proto se všechny součásti aparatury pro uchovávání a manipulaci s kapalným nebo stlačeným kyslíkem nesmí mazat žádnými organickými tuky nebo oleji.

* V medicíně se čistý kyslík používá při operacích a traumatických stavech pro podporu pacientova dýchání. Směsi kyslíku nebo vzduchu s inertními plyny slouží potápěčům k potlačení kesonové nemoci při ponorech do velkých hloubek.

* Také vysokohorští horolezci a letci se v nutných případech uchylují k dýchání čistého kyslíku. I piloti stíhacích letadel jsou vybaveni směsmi stlačených plynů, jejichž základní složkou je kyslík. To proto, že zvýšením koncentrace kyslíku se zvýší jeho parciální tlak a ulehčí se tak dýchání v řídké atmosféře a předejde vysokohorské nemoci.

* Američtí astronauti programu Apollo dýchali také atmosféru čistého kyslíku, což umožnilo snížit tlak v kabině zhruba na třetinu běžné hodnoty a tak odlehčit její hermetickou konstrukci. To se ale stalo osudným posádce Apolla 1, která ve vysoce hořlavé atmosféře uhořela.

* Při hoření směsi kyslíku s acetylenem lze dosáhnout teploty cca 3 150 - 3 200 °C. Proto se kyslíko-acetylenový plamen využívá k řezání oceli a tavení kovů s vysokým bodem tání, např. platinových kovů.

* Při výrobě oceli je nutné především odstranit z matrice železa uhlík. Tzv. Bessemerův způsob výroby spočívá ve vhánění čistého kyslíku do roztaveného železa v konvertoru, kde za vysoké teploty taveniny dochází k oxidaci přítomného grafitického uhlíku na plynné oxidy, které z taveniny vytěkají.

* Kapalný kyslík většinou slouží jako okysličovadlo raketových motorů při letech kosmických lodí.

* Kyslík se používá jako jedna ze složek pro náplň některých typů palivových článků

Ozon

Kromě obvyklých dvouatomových molekul O2 se kyslík vyskytuje i ve formě tříatomové molekuly jako ozon O3. Za normálních podmínek je to vysoce reaktivní plyn modré barvy a charakteristického zápachu s mimořádně silnými oxidačními účinky. Při teplotě -112 °C kondenzuje na kapalný tmavě modrý ozon a při -193 °C se tvoří červenofialový pevný ozon.

Výroba a využití

2H2O2 ? O2+2H2O

Poměrně snadno lze připravit ozon tichým elektrickým výbojem v atmosféře čistého kyslíku. Vzniká tak směs kyslíku s ozonem, kde podíl O3 dosahuje obvykle 10%. Čistý ozon lze pak připravit frakční destilací této plynné směsi.

Praktické využití ozonu je dáno jeho silnými oxidačními účinky.

* V medicíně slouží ke sterilizaci nástrojů. Poněkud diskutabilní jsou účinky dnes poměrně populární ozonové terapie, která by podle svých zastánců měla vést k regeneraci buněk a tkání. Odpůrci této metody poukazují na možná rizika podobných omlazovacích kůr, daná především vysokou reaktivitou i toxicitou ozonu.

* Baktericidní účinky ozonu se někdy využívají k dezinfekci pitné vody namísto plynného chloru, chlornanů, chloraminu nebo oxidu chloričitého, případně jako první fáze před použitím uvedených látek (tzv. preozonizace). Výhodou je, že i při malých dávkách inaktivuje i parazitické prvoky, a také že oxiduje organické látky, aniž by docházelo k tvorbě karcinogenních trihalomethanů.[2]

* Silné oxidační účinky ozonu se velmi často využívají v papírenském průmyslu k bělení celulózy pro výrobu papíru.

Zdroj: wikipedia.org

Reklama

Reklama