گاز اکسیژن چگونه تولید می شود؟

اکسیژن یکی از عناصر اساسی شیمیایی است. اکسیژن در متداول ترین شکل خود یک گاز بی رنگ است که در هوا یافت می شود. این یکی از عناصر پایدار برای زندگی است و مورد نیاز همه ی حیوانات. اکسیژن همچنین در بسیاری از کاربردهای صنعتی، تجاری، پزشکی و علمی مورد استفاده قرار می گیرد. از آن در کوره های انفجار برای ساختن فولاد استفاده می شود و یک عنصر مهم در تولید بسیاری از مواد شیمیایی مصنوعی از جمله آمونیاک، الکل و پلاستیک های مختلف است. اکسیژن و استیلن در کنار هم جمع می شوند تا دمای بسیار بالایی را که برای جوشکاری و برش فلز مورد نیاز است فراهم کنند. هنگامی که اکسیژن در زیر منفی 297 درجه فارنهایت ( منفی 183 درجه سانتی گراد) سرد می شود، به یک مایع آبی کم رنگ تبدیل می شود که به عنوان سوخت موشک مورد استفاده قرار می گیرد.اکسیژن یکی از وفورترین عناصر شیمیایی روی زمین است. حدود نیمی از پوسته زمین از ترکیبات شیمیایی حاوی اکسیژن تشکیل شده است و یک پنجم جو ما گاز اکسیژن است. بدن انسان تقریبا دو سوم اکسیژن است. اگرچه اکسیژن از ابتدای تحقیقات علمی موجود است، اما تا سال 1774 وقتی جوزف پریستلی از انگلیس با گرم کردن اکسید جیوه در یک لوله آزمایش معکوس با اشعه متمرکز خورشید، آن را کشف و به عنوان یک عنصر جداگانه تشخیص نداد. پریستلی کشف خود را برای دانشمند فرانسوی آنتوان لاووازیه توصیف کرد، که آزمایشات بیشتر مشخص کرد که یکی از دو مولفه ی اصلی هوا است. لووایزر اکسیژن را با استفاده از کلمات یونانی oxys به معنی ترش یا اسید به معنای تولید و تشکیل نامگذاری کرد، زیرا معتقد بود که این ماده اساسی همه اسید ها است.در سال 1895، کارل فون لیتد از آلمان و ویلیام هامسون از انگلیس به طور مستقل فرآیند کاهش درجه حرارت هوا را تا زمانی که آن را مایع سازند، توسعه دادند. با استفاده از تقطیر با دقت هوای مایع، می توان گازهای مختلفی از اجزاء را یک بار جوشانده و اسیر کرد. این فرآیند به سرعت منبع اصلی اکسیژن، نیتروژن و آرگون با کیفیت بالا شد.در سال 1901، گاز اکسیژن فشرده شده با گاز استیلن در اولین نمایش جوشکازی اکسی استیلن سوزانده شد. این روش به یک روش صنعتی رایج برای جوشکاری و برش فلزات تبدیل شد.اولین استفاده از پیشرانه های موشک های مایع در سال 1923 به دست آمد که رابرت از ایالات متحده یک موتور موشک با استفاده از بنزین به عنوان سوخت و اکسیژن مایع به عنوان اکسید کننده تولید کرد. در سال 1926، او با موفقیت یک موشک کوچک با سوخت مایع با فاصله 56 متر با سرعتی در حدود 97 کیلومتر در ساعت پرواز کرد.پس از جنگ جهانی دوم، فن آوری های جدید پیشرفت های قابل توجهی در فرآیند جداسازی هوا به کار رفته در تولید اکسیژن وارد کردند. با کاهش هزینه ها، میزان تولید و سطح خلوص افزایش یافته است. در سال 1991، بیش از 470 میلیارد فوت مکعب ( 13.4 میلیارد متر مکعب) اکسیژن در ایالات متحده تولید شد و آن را به دومین گاز صنعتی در حجم استفاده کرد.پنج منطقه بزرگ تولید کننده اکسیژن در سراسر جهان اروپایی غربی، روسیه (سابق اتحاد جماهیر شوروی) ، ایالات متحده، اروپای شرقی و ژاپن است.مواد و روش تولید اکسیژناکسیژن را می توان با استفاده از چندین روش مختلف از تعدادی ماده تولید کرد. متداول ترین روش طبیعی سنتز است که گیاهان با ستفاده از نور خورشید، دی اکسید کربن موجود در هوا را به اکسیژن تبدیل می کنند. این روند تنفس را جبران می کند، که در آن حیوانات اکسیژن موجود در هوا را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند.متداول ترین روش تولید تجاری اکسیژن، جداسازی هوا با استفاده از فرآیند تقطیر کرایوژنیک یا یک فرآیند جذب نوسان خلاء است. همچنین با جدا کردن آنها از هوا نیتروژن و آرگون تولید می شوند.برای مطالعه ادامه ی این مطلب به منبع که در پایین آورده شده مراجعه بفرمایید.منبع: گاز اکسیژن چگونه تولید می شود؟