Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvordan fremstiller de kemisk rent ilt?

Der er flere metoder til fremstilling af rent ilt, hver med sine egne fordele og ulemper:

1. Fraktioneret destillation af luft

* proces: Dette er den mest almindelige metode til storskala iltproduktion. Luften komprimeres og afkøles, indtil den er flydende. Den flydende luft er derefter fraktioneret destilleret, hvilket betyder, at de forskellige komponenter er adskilt baseret på deres kogepunkter. Oxygen koger ved en højere temperatur end nitrogen, så det opsamles som en gas.

* Fordele: Effektiv produktion i stor skala.

* ulemper: Kræver betydelig energiindgang til flydende og destillation.

2. Tryk sving adsorption (PSA)

* proces: Luft føres gennem en seng med adsorbentmateriale (som zeolitter), der fortrinsvis adsorberer nitrogen. Oxygen, som ikke adsorberes så stærkt, passerer igennem og indsamles. Den adsorbentbed regenereres derefter ved at reducere trykket og frigive det adsorberede nitrogen.

* Fordele: Lavere energiforbrug end fraktioneret destillation, relativt kompakt.

* ulemper: Producerer lavere renhedsoxygen (typisk 90-95%), mindre effektiv til storstilet produktion.

3. Elektrolyse af vand

* proces: En elektrisk strøm føres gennem vand, der får den til at opdele i dets bestanddele, brint og ilt.

* Fordele: Producerer meget høj renheds ilt (op til 99.999%).

* ulemper: Kræver en betydelig mængde elektricitet, relativt dyr.

4. Kemiske reaktioner

* proces: Visse kemiske reaktioner producerer ilt som et biprodukt. For eksempel producerer opvarmning af kaliumchlorat (KCLO3) kaliumchlorid (KCL) og iltgas.

* Fordele: Kan bruges til lille iltproduktion.

* ulemper: Ikke en bæredygtig metode, kan være farlig, hvis den ikke håndteres omhyggeligt.

5. Membranseparation

* proces: Luft føres gennem en membran, der giver ilt mulighed for at passere, mens de blokerer for andre gasser.

* Fordele: Relativt effektiv og kompakt.

* ulemper: Ikke så effektiv som fraktioneret destillation producerer ilt af lavere renhed (typisk 90-95%).

Den specifikke metode, der bruges til iltproduktion, afhænger af den ønskede renhed, produktionsskalaen og de tilgængelige ressourcer.

Varme artikler