酸素の単体

酸素の単体

酸素の単体として、酸素O2、オゾンO3がある。 

酸素O2

性質

無色、無臭の気体である。空気中の21％を占める。水に溶けにくく、燃焼によって酸化物を生じる。

用途

酸素吸入として医療用に用いられる他、金属の溶接・切断のの際に酸素アセチレン炎として利用される。酸素アセチレン炎とは、アセチレンと酸素を適当な比率で混合して燃焼した炎で、最高温度は 3000～4000℃に達する。

製法

H2O2の分解によって生じる。触媒にはMnO2を使う。

2H2O2 → 2H2O + O2

塩素酸カリウムKClO3の加熱分解によって生じる。触媒にはMnO2を使う。塩素酸カリウムは、有機物、硫黄、木炭、リンなどと不注意に混ぜると爆発することがあるため注意。

KClO3 →　2KCl + 3O2

オゾンO3

性質

淡青色で、特異臭の気体である(下画像は液体オゾン）。不安定で分解しやすく、有毒である。地球上にはオゾン層として成層圏に存在している。酸化作用が強く、ヨウ化カリウムデンプン紙を青変させる。

用途

飲料水の殺菌、繊維の漂白に用いられる。

製法

酸素に紫外線を当てることによって生じる（成層圏）。

酸素中で無声放電することによって生じる。

無声放電（むせいほうでん、Dielectric barrier discharge:英語版）とは、一定の間隔をおいた平板の片方、もしくは両方の電極を絶縁体（誘電体）で覆い、交流電圧をかけた場合におこる放電のことである。 誘電体バリア放電ともいう。 電極が絶縁体で覆われているため電極に電荷が流れ込むことができず、大きな電流が流れない。 そのため火花放電やコロナ放電のように放電時に音がせず、そのため無声放電と呼ばれる。 放電部分は空気中では紫がかった光を発する。
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