认真阅读下列材料,回答有关问题。工业上如何大量制取氧气
空气中含氧气的体积约为21%,这是制取氧气的廉价、易得的原料。
怎样才能把氧气从空气中分离出来呢?我们知道,任何液态物质都有一定的沸点。科学家们正是利用了物质的这一性质,在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后升温。由于液态氮的沸点是-196℃,比液态氧的沸点(-183℃)低,因此氮气首先从液态空气中分离出来,剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用,通常把氧气加压到1.5×104kPa,并贮存在蓝色的钢瓶中。
近年来,膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
聚合物膜是膜分离技术中应用最广泛的一种膜材料。聚合物膜具有良好的透气性能和机械强度,可根据不同的气体分子大小和形状进行调整。在氧气分离中,聚合物膜可以选择性地通过较小分子的氧气,而阻隔较大分子的氮气和其他杂质气体。通过调整膜材料的结构和组成,可以获得不同的氧气分离效果。