تولید اکسیژن در آزمایشگاه | شرکت سپهر گاز کاویان: 02146835980 -02146837072 - 09022734708
تولید اکسیژن در آزمایشگاه به دلایل مختلفی از جمله انجام آزمایشات شیمیایی، بررسی واکنش‌های اکسیداسیون و تأمین اکسیژن برای سیستم‌های کوچک مورد نیاز است. این گاز بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه برای تنفس موجودات زنده حیاتی است و در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. روش‌های مختلفی برای تولید اکسیژن در مقیاس آزمایشگاهی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
در این متن، به برخی از رایج‌ترین روش‌های تولید اکسیژن در مقیاس آزمایشگاهی خواهیم پرداخت.
روش‌های تولید اکسیژن در آزمایشگاه
1. تجزیه حرارتی ترکیبات اکسیژن‌دار
- کلرات پتاسیم (KClO₃): با حرارت دادن کلرات پتاسیم، اکسیژن آزاد می‌شود و کلرید پتاسیم جامد باقی می‌ماند. این روش ساده‌ترین روش تولید اکسیژن در آزمایشگاه است.
2KClO₃ → 2KCl + 3O₂
- پرمنگنات پتاسیم (KMnO₄): با حرارت دادن پرمنگنات پتاسیم، اکسیژن آزاد می‌شود و دی‌اکسید منگنز جامد باقی می‌ماند.
- تجزیه حرارتی اکسیدهای فلزات سنگین: برخی اکسیدهای فلزات سنگین مانند اکسید جیوه (HgO) با حرارت، اکسیژن آزاد می‌کنند.
2HgO → 2Hg + O₂
- نیترات پتاسیم (KNO₃): با حرارت دادن نیترات پتاسیم، اکسیژن آزاد می‌شود و نیتریت پتاسیم جامد باقی می‌ماند.
2. تجزیه پراکسید هیدروژن (H₂O₂):
پراکسید هیدروژن در حضور کاتالیزورهایی مانند دی‌اکسید منگنز، به آب و اکسیژن تجزیه می‌شود. 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
3. الکترولیز آب:
- در این روش، با عبور جریان الکتریکی از آب، مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌شوند.
- برای افزایش هدایت الکتریکی آب، معمولاً مقداری اسید یا باز به آن اضافه می‌شود.
- واکنش: 2H₂O → 2H₂ + O₂
4. استفاده از مواد جامد تولید‌کننده اکسیژن:
برخی مواد جامد مانند پرمنگنات پتاسیم (KMnO₄) و پربورات سدیم (NaBO₃) با آب واکنش داده و اکسیژن آزاد می‌کنند. این مواد به صورت قرص یا پودر در دسترس هستند و برای تولید سریع و آسان اکسیژن در مقادیر کم کاربرد دارند.
- بی‌کربنات سدیم (NaHCO₃): با حرارت دادن بی‌کربنات سدیم، دی‌اکسید کربن، آب و اکسیژن آزاد می‌شود.
- پربورات سدیم (NaBO₃): با حرارت دادن پربورات سدیم، اکسیژن آزاد می‌شود.
انتخاب روش مناسب تولید اکسیژن در آزمایشگاه
انتخاب روش مناسب برای تولید اکسیژن در آزمایشگاه، به عوامل مختلفی مانند مقدار اکسیژن مورد نیاز، خلوص مورد نظر، تجهیزات موجود در آزمایشگاه، ایمنی و هزینه‌ها بستگی دارد. همیشه قبل از انجام هر آزمایشی، دستورالعمل‌های ایمنی را به دقت مطالعه کنید.
نکات ایمنی در هنگام تولید اکسیژن
- حرارت: بسیاری از روش‌های تولید اکسیژن به حرارت نیاز دارند. بنابراین، هنگام انجام این آزمایش‌ها باید احتیاط لازم را به عمل آورد و از تماس مستقیم با ظروف داغ اجتناب کرد.
- استفاده از تجهیزات مناسب: از لوله‌های آزمایش مقاوم به حرارت، بالن‌های آزمایشگاهی و سایر تجهیزات مناسب برای انجام آزمایش استفاده کنید.
- مواد شیمیایی: مواد شیمیایی مورد استفاده در این آزمایش‌ها ممکن است سمی یا خورنده باشند. بنابراین، باید از دستکش و عینک ایمنی استفاده کرد و در محیطی با تهویه مناسب کار کرد.
- دور نگه داشتن مواد قابل اشتعال: اکسیژن یک گاز بسیار واکنش‌پذیر است و می‌تواند با مواد قابل اشتعال واکنش داده و باعث آتش‌سوزی شود.
- استفاده از کاتالیزور: در هنگام استفاده از کاتالیزور، باید دقت کرد که مقدار مناسبی از آن استفاده شود تا واکنش با سرعت مناسبی انجام شود.
- جمع‌آوری گاز: گاز اکسیژن تولید شده باید در ظرفی مناسب جمع‌آوری شود. این ظرف باید تمیز و خشک باشد.
- تهویه مناسب: آزمایش را در محیطی با تهویه مناسب انجام دهید تا از تجمع گاز اکسیژن جلوگیری شود.
کاربردهای اکسیژن تولید شده در آزمایشگاه
- سوختن و احتراق: اکسیژن برای سوختن بسیاری از مواد ضروری است و در آزمایش‌های مربوط به احتراق استفاده می‌شود.
- تامین اکسیژن برای سیستم‌های کوچک: مانند سیستم‌های کشت سلولی
- تعیین خواص مواد: برای تعیین خواص برخی مواد مانند سرعت اکسیداسیون و پایداری حرارتی
- تعیین درصد اکسیژن در ترکیبات: در آزمایش‌های شیمی تجزیه
- تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی اکسیژن: در تحقیقات علمی
- ایجاد محیط اکسید کننده: در برخی از واکنش‌های شیمیایی
- کالیبراسیون دستگاه‌ها: برای کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری گاز
توجه: انجام آزمایش‌های شیمیایی نیاز به دقت و رعایت نکات ایمنی دارد. قبل از انجام هر آزمایشی، باید با روش کار و خطرات احتمالی آن به طور کامل آشنا شوید.
شرکت سپهر گاز کاویان - آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد و دارنده گواهینامه ایزو 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران - تامین کننده گازهای خالص و ترکیبی به همراه سرتیفیکیت معتبر می باشد. جهت خرید گاز خالص و میکس اکسیژن و سایر گازها با استاندارد 17025 از سپهر گاز کاویان، با شماره های زیر تماس بگیرید: 02146835980 -02146837072 – 09022734708