Kislorod

Kislorod (lotincha: Oxygenium, yun. oxys — nordon va gennao — tugʻmoq), O — Mendeleyev davriy sistemasining VI guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 8, atom massasi 15,9994. Ilk bor shved kimyogari Kislorod Sheyele (1771) selitra (KNO₃, NaNO₃)HH, marganets qoʻsh oksid (MpO2)ni va ingliz kimyogari Kislorod Pristli (1774) simob oksid (HgO)HH, surik (R^O^ni qizdirish natijasida bir-biridan mustaqil holda ajratib olishgan. 1775-yilda Kislorod Lavuazye havo azot va kisloroddan iborat ekanligini aniqladi. Kislotalar tarkibida Kislorod borligidan Lavuazye uni oxygen, yaʼni "kislota hosil qiluvchi" deb atadi. Kislorod tabiatda eng koʻp tarqalgan element. Massasi jihatidan Yer poʻstining 47% ini, suvning 85,82% ni, atmosfera havosining 23,10% ini (hajm jihatdan 20,95% ni) tashkil qiladi. Kislorod juda koʻp (1400 tacha) mineral hosil qiladi. Tirik organizmlarda 70% atrofida Kislorod bor; u koʻpgina organiq (oqsillar, yogʻlar, uglevodlar) va anorganiq birikmalar tarkibiga kiradi. Fiziologik jarayonlarda, ayniqsa, nafas olishda juda muhim rol oʻynaydi. Odam organizmi tinch turganda sutkasiga 300 l, jismoniy ish qilganda 10—15-marta koʻp Kislorod sarf qiladi. Sarflangan Kislorod miqdorini yashil oʻsimliklar tiklab turadi (qarang Fotosintez). Kislorod yonish; achish; chirish jarayonlarida ishtirok etadi; mas, yoqilgʻilarning yonishi uchun butun dunyoda har yili 9-10 t Kislorod sarf boʻladi.

Kislorodning 3 barqaror izotopi bor: |6O(99,759%), |7O(0,037%), |8O(0,204%). Kislorod atomining elektron kavati 2 ichki va 6 tashki elektrondan iborat boʻlib, 2s22p4 koʻrinishida ifodalanadi. Kislorod atomining tashki qavati toʻliq boʻlmagani uchun kimyoviy birikmalarda Kislorod atomi boshqa atomlardan elektronlar qabul qilib, manfiy zaryadli boʻlib qoladi. Kislorodning elektron yoʻqotadigan birikmalari juda kam.

Kislorod molekulasi 2 atom O2 dan iborat; havoga yoki Kislorodning oʻziga elektr uchqunlari taʼsir ettirilganda molekulasi 3 atom Kislorod dan iborat ozon (O3) hosil boʻladi. Kislorod ioni O2" ning radiusi (qavslarda koordinatsiyey sonlar keltirilgan) 0,121 nm(2), 0,124 nm(4), 0,126 nm(6) va 0,128 nm(8). Kislorod molekulasi 1500° da toʻliq dissotsiatsiyalanadi.

Fizik xossalari. Kislorod rangsiz, hidsiz va taʼmsiz gaz: — 182,9° da zichligi 1,14 g/sm³ boʻlgan havorang suyuqlikka aylanadi, — 218,7° temperaturada esa qotib, koʻk kristall hosil qiladi. Kristall holdagi Kislorod bir nechta modifikatsiyaga (a, fS, u — shakl oʻzgarishiga) ega. Gaz holatidagi Kislorodning zichligi (0° va normal bosimda) 1,42897 g/l. Kislorod 1 m³ suvda (20° va 1atm.da) 0,031 m\ 0° da esa 0,049 m³, etanolda 0,2201 m³, atsetonda 0,2313 m³ eriydi.

Kimyoviy xossalari. Kislorod eng faol (ftordan keyin) metallmas element, yengil inert gazlardan boshqa hamma elementlar bilan kimyoviy birikmalar hosil qiladi. Koʻp elementlar bilan bevosita reaksiyaga kirishadi; ogʻir inert gazlar, galogenlar, oltin va platina bundan mustasno. Kislorod boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishganda — oksidlanish reaksiyalarida issiqlik ajraladi (ekzotermik reaksiya). Odatdagi temperaturada Kislorod vodorod bilan nihoyatda sekin reaksiyaga kirishadi, 550° da esa reaksiya portlash bilan davom etadi: 2N2+O2=2N2O. Oltingugurt, uglerod, azot, fosfor bilan normal sharoitda juda sekin reaksiyaga kirishadi. temperatura oshirilganda reaksiya tezlashadi, element qizigach, yona boshlaydi. Kislorodning azot bilan reaksiyasi endotermik (issiqlik yutilishi bilan boradigan) reaksiya boʻlib, faqat 1200° da amalga oshadi. Kislorod deyarli hamma metallarni, ayniqsa, ishqoriy va ishqoriy-yer metallarini oson oksidlaydi. Kislorodning moddalar bilan reaksiyaga kirishishida suv muhim rol oʻynaydi. Masalan, kaliy oʻta faol metall boʻlishiga qaramay, suvsiz sharoitda (quruq) Kislorod bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin ozgina suv bugʻlari taʼsirida odatdagi temperaturada kaliy Kislorodda yona boshlaydi. Kislorod metallarni oksidlab, korroziyaga sabab boʻladi. Baʼzi metall oksidlari Kislorod bilan birikib, peroksid birikmalarni beradi. Katalizator ishtirokida ammiakning Kislorod bilan oksidlanishidan azot (P)-oksid (NO2) hosil boʻladi (nitrat kislota ishlab chiqarishda shu jarayondan foydalaniladi). Muhim issiqlik manbai — uglevodorodlar (tabiiy gaz, benzin, kerosin) ning Kislorodda yonishi sanoat va turmushda katta ahamiyatga ega. Hujayralarda oziq moddalarning Kislorod bilan oksidlanishi tirik organizmlar uchun energiya manbaidir.

Kislorod olishda: kimyoviy, elektroliz va fizik (havoni parchalash) usullaridan foydalaniladi. Kimyoviy usul ancha ilgari kashf qilingan. Bunda Bertole toʻzi (KSGO3) qizdirilganda parchalanib, toza kislorod O2 (1 kg toʻzdan 0,27 m³) ajralib chiqadi. Bu usulda olingan Kislorodning tannarxi qimmat va kam samarali boʻlgani uchun faqat lab. da qoʻllanadi. Elektroliz usulida suvdan oʻzgarmas elektr toki oʻtkaziladi. Elektr oʻtkazuvchanlikni oshirish uchun suvga oʻyuvchi natriy (NaOH) eritmasi qoʻshiladi. Bunda suv kislorod va vodorodga parchalanadi. Fizikaviy usul. Kislorod hozirgi vaqtda, asosan, havoni parchalash yoʻli bilan olinadi. Gazsimon havoni parchalash juda qiyin, shuning uchun uni oʻta sovitib (—180°) suyultirish, soʻngra tarkibiy qismlarga ajratish kerak. Dastlab azot, keyin Kislorod bugʻlanib chiqadi. Havoni membrana — toʻsiqdan saralaboʻtkazish (diffuziya) usuli bilan ham lab.da Kislorod olish mumkin. Sanoatda texnologik (92—98% O2), texnik (1-nav 99,7% O2, 2-nav 99,5% O2 va 3-nav 99,2% O,) va suyuq (99,7% O2) Kislorod ishlab chiqariladi. Bundan tashqari, davo muolajalari uchun (tibbiy Kislorod 99,5% O,) maxsus Kislorod ishlab chiqariladi. Gazsimon Kislorod poʻlat ballon va ressiverlarda 150 yoki 420 atm. bosim ostida, suyuq Kislorod metalldan yasalgan Dyuar idishlari yoki maxsus sisterna-tanklarda tashiladi va saqlanadi.

Metallurgiyada (qarang Konverter, Kislorod bilan kesish va b.) va metallarni gaz alangasi bilan ishlash jarayonida payvandlash, sirt (yuza)ni toblash, shuningdek, aviatsiya, suv osti kemalarida texnik Kislorod ishlatiladi. Texnologik Kislorod esa kimyo sanoatida sunʼiy suyuq yoqilgʻi, surkov moylari, nitrat va sulfat kislota, metanol, ammiak va ammiakli oʻgʻitlar, metall peroksidlari olishda qoʻllanadi. Suyuq Kislorod portlatish ishlarida, reaktiv dvigatellarda va sovituvchi vosita sifatida lab.larda ishlatiladi. Sof Kislorod katta balandliklarda, kosmik parvoz paytida, suv ostida nafas olish uchun va tibbiyotda davolash maqsadida (qarang Kislorod bilan davolash) qoʻlanadi. Oʻrmonlarni kesishni toʻxtataylik,yashil zonani koʻpaytiraylik. Kislorod taʼminotini oshirgan boʻlamiz shunda.