Back to the topics list

хүчилтөрөгч

Хүчилтөрөгч нь амьд биетэд маш чухал бөгөөд хүчилтөрөгчгүй амьдрал байхгүй гэж бид байнга сонсдог. Мөн ус нь хүчилтөрөгч агуулдаг гэж бид сонсдог. Эсвэл агаар, хөрс, бидний биед хүчилтөрөгч байдаг. Гэхдээ хүчилтөрөгч гэж яг юу вэ, хэр чухал вэ?

Ярилцъя:

• Хүчилтөрөгч гэж юу вэ?
• Хүчилтөрөгч хэрхэн илэрсэн бэ?
• Хүчилтөрөгчийг ямар хэлбэрээр олж болох вэ?
• Хүчилтөрөгчийн өөр өөр үүрэг.
• Хүчилтөрөгчийг шингэн эсвэл хатуу бодисоор олж болох уу?
• Хүчилтөрөгч хаанаас ирдэг вэ?
• Хүчилтөрөгчийн нийтлэг хэрэглээ.
• Хүчилтөрөгчийн мөчлөг.

Хүчилтөрөгч гэж юу вэ?

Хүчилтөрөгч нь атомын дугаар 8, O тэмдэгтэй химийн элемент бөгөөд энэ нь түүний цөмд найман протонтой гэсэн үг юм. Энэ нь үелэх систем дэх халькогений бүлгийн гишүүн юм. Энэ бүлгийг мөн хүчилтөрөгчийн гэр бүл гэж нэрлэдэг. Энэ нь хүчилтөрөгчийн элементүүдээс бүрдэнэ (O) , хүхэр (S) , селен ( Se) , теллур ( Te) , мөн цацраг идэвхт элемент полони ( Po) .

Хүчилтөрөгч нь нэг буюу хэд хэдэн хүчилтөрөгчийн атомыг өөр элементтэй хослуулан исэл, химийн нэгдлүүдийг амархан үүсгэдэг металл бус ба исэлдүүлэгч бодис юм.

Хүчилтөрөгч нь устөрөгч ба гелийн дараа орчлон ертөнцийн гурав дахь хамгийн элбэг элемент юм. Энэ нь металл бус элемент бөгөөд байгалийн молекул хэлбэрээр олддог.

Хүчилтөрөгч бидний эргэн тойронд байдаг. Энэ нь устөрөгчтэй хамт усыг бүрдүүлдэг атомуудын нэг юм (H) . Ийм учраас усны томъёо нь H ₂ O. юм.

Хүчилтөрөгч нь агаар мандалд голчлон элемент хэлбэрээр үүсдэг. Мөн далай, нуур, гол мөрөн, мөсөн бүрхүүлд ус хэлбэрээр тохиолддог. Усны жингийн бараг 89% нь хүчилтөрөгч байдаг.

Хүчилтөрөгчийн нээлт

Хүчилтөрөгчийг 1604 оноос өмнө Майкл Сендивогиус тусгаарлаж байсан боловч уг элементийг 1773 онд буюу түүнээс өмнөх үед Упсала мужид Карл Вильгельм Шееле, 1774 онд Вилтшир дэх Жозеф Пристли нар бие даан нээсэн гэж үздэг.

Пристлигийн бүтээлийг хамгийн түрүүнд хэвлүүлсэн тул түүнд тэргүүлэх ач холбогдол өгдөг. Пристли хүчилтөрөгчийг "хүчилтөрөгчгүй агаар" гэж нэрлээд түүнийг химийн элемент гэж хүлээн зөвшөөрдөггүй байв.

Хүчилтөрөгч гэдэг нэрийг анх 1777 онд Антуан Лавуазье анхлан хүчилтөрөгчийг химийн элемент гэдгийг хүлээн зөвшөөрч, түүний шаталтад гүйцэтгэх үүргийг зөв тодорхойлжээ.

Хүчилтөрөгчийн хэлбэрүүд

Аллотропууд нь нэг элементийн өөр өөр хэлбэрүүд юм. Хүчилтөрөгчийг янз бүрийн хэлбэрээр эсвэл аллотроп хэлбэрээр олж болно. Хамгийн алдартай нь диоксиген ба озон юм.

Диоксиген

Стандарт температур ба даралтын үед элементийн хоёр атом хоорондоо холбогдож O ₂ томьёотой өнгөгүй, үнэргүй хоёр атомт хий болох давхар хүчилтөрөгч үүсгэдэг. Молекул бүр нь хоорондоо хүчтэй холбогдсон хүчилтөрөгчийн хоёр атомаас тогтдог. Хүчилтөрөгч нь хайлах, буцлах цэг багатай тул өрөөний температурт хийн төлөвт байдаг.

Хоёр атомт хүчилтөрөгчийн хий (O ₂ ) Одоогоор дэлхийн агаар мандлын 20.95%-ийг эзэлдэг ч энэ нь удаан хугацааны туршид ихээхэн өөрчлөгдсөн байна. Хүчилтөрөгч нь исэл хэлбэрээр дэлхийн царцдасын бараг тал хувийг бүрдүүлдэг.

Энэхүү хүчилтөрөгч (O ₂ ) нь амьд организмын глюкозоос эсэд энергийг шилжүүлэх үйл явц болох амьсгалын үйл ажиллагаанд чухал үүрэгтэй.

Хүчилтөрөгчийг амьтад шингээж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон хувиргадаг. Ургамал нь эргээд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болгон ашиглаж, хүчилтөрөгчийг агаар мандалд буцааж өгдөг. Хүчилтөрөгч нь ургамал, олон төрлийн микробууд фотосинтезийн явцад үүсдэг.

Хүчилтөрөгч нь бараг бүх мэдэгдэж байгаа организмын физиологийн процесст идэвхтэй оролцдог бөгөөд ялангуяа шаталтанд оролцдог.

Озон

Хүчилтөрөгчийн өөр нэг хэлбэр (аллотроп) байдаг бөгөөд үүнийг озон гэж нэрлэдэг (O ₃ ). Энэ нь өвөрмөц хурц үнэртэй цайвар цэнхэр хий юм. Озон нь хоорондоо холбогдсон хүчилтөрөгчийн гурван атомаас тогтдог. Энэ нь хүчилтөрөгчийн аллотроп бөгөөд хоёр атомт аллотроп O ₂ .

O ₃ хэт ягаан туяаг хүчтэй шингээдэг UVB цацраг, өндөр озоны давхарга нь биосферийг хэт ягаан туяанаас хамгаалахад тусалдаг. Гэсэн хэдий ч гадаргуу дээр байгаа озон нь утааны дайвар бүтээгдэхүүн бөгөөд ингэснээр бохирдуулагч юм.

Хүчилтөрөгчийн бусад мэдэгдэж буй аллотропууд нь:

• Чөлөөт радикал болох атомын хүчилтөрөгч (O ₁ ), .
• Нэг хүчилтөрөгч ( O ₂ *) нь дихүчилтөрөгчийн молекулын хамгийн бага өдөөгдсөн төлөв нь молекулын хүчилтөрөгчийн хоёр хувирамтгай төлөвийн нэг юм.
• Тетраоксиген (O ₄ ) нь өөр нэг метастаз хэлбэр юм.
• Хатуу хүчилтөрөгч нь янз бүрийн өнгөтэй зургаан фазтай байдаг ба нэг нь O ₈ , нөгөө нь металл юм.

Хүчилтөрөгчийн өөр өөр үүрэг

Хүчилтөрөгч нь байгальд олон үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдгээрийн зарим нь амьсгал, задрал, шаталт юм.

• Амьсгал нь ургамлын эс, амьтны эс зэрэг бүх амьд эсүүдэд тохиолддог химийн урвал юм. Энэ нь глюкозоос энерги ялгарах арга бөгөөд амьдралд шаардлагатай бусад бүх химийн процессууд явагддаг. Энэ процессыг гүйцэтгэхийн тулд хүчилтөрөгч зайлшгүй шаардлагатай.
• Задаргаа гэдэг нь үхсэн органик бодисыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус гэх мэт энгийн органик болон органик бус бодис болгон задлах үйл явц юм. Микробууд органик хог хаягдлыг үр дүнтэй задлахад хүчилтөрөгч шаардлагатай байдаг ч хүчилтөрөгч байхгүй үед зарим задрал үүсдэг.
• Шатах гэдэг нь түлшний исэлдүүлэгч бодистой дулаан ялгаруулах урвал юм. Шатахын тулд гурван зүйл байх ёстой: шатаах түлш, хүчилтөрөгчийн эх үүсвэр, дулааны эх үүсвэр. Тиймээс хүчилтөрөгчгүй бол шатах боломжгүй юм.

Хүчилтөрөгчийг шингэн эсвэл хатуу хэлбэрээр олж болох уу?

Хүчилтөрөгч нь температур, даралтаас хамааран хатуу, шингэн, хий байж болох элемент юм.

1. Хүчилтөрөгчийг -183 хэм хүртэл хөргөхөд шингэн болж хувирдаг. Шингэн хүчилтөрөгчийг пуужингийн түлш болгон ашигладаг.
2. Хүчилтөрөгч нь -218.79 хэмээс доош температурт хатуу болдог.

Шингэн болон хатуу төлөвт бодисууд нь цайвар цэнхэр өнгөтэй тунгалаг байдаг.

Хүчилтөрөгч хаанаас ирдэг вэ?

Хүчилтөрөгчийн ихэнх хэсэг нь усны гадаргын ойролцоо амьдардаг, урсгалын дагуу урсдаг фитопланктон гэж нэрлэгддэг далайн жижиг ургамлаас гардаг. Бүх ургамлын нэгэн адил тэд фотосинтез хийдэг, өөрөөр хэлбэл нарны гэрэл, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хоол хүнс үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Бидний мэдэж байгаагаар фотосинтезийн дайвар бүтээгдэхүүн нь хүчилтөрөгч юм.

Фитопланктон нь дэлхийн агаар мандалд хүчилтөрөгчийн 50-85 хувийг бүрдүүлдэг гэж эрдэмтэд үзэж байна.

Шингэрүүлсэн агаараас их хэмжээний хүчилтөрөгчийг бутархай нэрэх гэж нэрлэдэг процессоор гаргаж авах боломжтой. Усны электролиз эсвэл калийн хлоратыг халаах замаар хүчилтөрөгч гаргаж авах боломжтой (KClO ₃ ).

Хүчилтөрөгчийг үйлдвэрийн аргаар ч үйлдвэрлэж болно. Хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх хамгийн түгээмэл арилжааны арга бол криоген нэрэх процесс (азот ба хүчилтөрөгчийг агаараас ялгах үйл явц) эсвэл вакуум савлуур шингээх процесс (энд бид тодорхой хийнүүдийг ялгах явдал юм. хийн хольцыг орчны даралтад ойртуулж, процесс нь шингээгч материалыг нөхөн сэргээхийн тулд вакуум руу шилждэг).

Хүчилтөрөгчийн нийтлэг хэрэглээ

Хүчилтөрөгч нь хий хэлбэрээр үйлдвэрлэлийн процесс, генератор, усан онгоцонд эрчим хүч үйлдвэрлэхэд шаардлагатай бөгөөд үүнийг онгоц, машинд ашигладаг. Хүчилтөрөгчийн нийтлэг хэрэглээнд ган, хуванцар, нэхмэл эдлэл үйлдвэрлэх, ган болон бусад металлыг гагнах, гагнах, зүсэх, пуужингийн түлш, хүчилтөрөгчийн эмчилгээ, нисэх онгоц, шумбагч онгоц, сансрын нислэг, усанд шумбах зэрэгт амьдралыг дэмжих систем орно.

Хүчилтөрөгчийг өвчин, хүнд гэмтэл, анафилакс, их хэмжээний цус алдалт, цочрол, идэвхтэй таталт, гипотерми зэрэг эмчилгээнд хэрэглэдэг.

Хүчилтөрөгчийн мөчлөг

Хүчилтөрөгчийн янз бүрийн хэлбэрээр байгальд эргэлдэхийг хүчилтөрөгчийн эргэлт гэж нэрлэдэг. Хүчилтөрөгчийн эргэлт нь хүчилтөрөгчийн янз бүрийн хэлбэрүүд, янз бүрийн усан сангуудаар дэлхий дээр хэрхэн хөдөлж байгааг тодорхойлдог. Хүчилтөрөгчийн гурван том нөөц бий: агаар мандал, шим мандал, литосфер.

Хүчилтөрөгчийн мөчлөг нь фотосинтезээс эхэлдэг бөгөөд энэ үед ургамал хүчилтөрөгч ялгаруулдаг; дараа нь ургамлаас ялгардаг хүчилтөрөгчийг хүн, амьтан болон бусад организмууд амьсгалахад, өөрөөр хэлбэл амьсгалахад ашигладаг; Дараа нь амьтад нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агаар мандалд гаргаж, фотосинтезийн явцад ургамал дахин ашигладаг бөгөөд мөчлөг давтагдана.

Дүгнэлт

• Хүчилтөрөгч нь O тэмдэгтэй, атомын дугаар 8-тай химийн элемент юм.
• Хүчилтөрөгч нь метал бус, исэлдүүлэгч бодис бөгөөд ислийг амархан үүсгэдэг.
• Хүчилтөрөгч нь бидний эргэн тойронд байдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн агаар мандалд байдаг боловч далай, нуур, гол мөрөн, мөсөн бүрхүүлд ус хэлбэрээр байдаг.
• Хүчилтөрөгчийг өөр өөр хэлбэрээр эсвэл аллотроп хэлбэрээр олж болох бөгөөд хамгийн алдартай нь диоксиген ба озон боловч бусад аллотропууд бас байдаг.
• Диоксиген нь өнгөгүй, үнэргүй хоёр атомт хий бөгөөд O ₂ томьёотой бөгөөд элементийн хоёр атом нэгдэх үед үүсдэг.
• Хоёр атомт хүчилтөрөгчийн хий (O ₂ ) Одоогийн байдлаар дэлхийн агаар мандлын 20.95% -ийг эзэлдэг.
• Озон нь гурван хүчилтөрөгчийн атомаас бүрдэх O ₃ томьёотой, өвөрмөц хурц үнэртэй цайвар цэнхэр хий юм.
• O ₃ хэт ягаан туяаг хүчтэй шингээдэг UVB цацраг, өндөр озоны давхарга нь биосферийг хэт ягаан туяанаас хамгаалахад тусалдаг.
• Хүчилтөрөгч нь байгальд олон үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдгээрийн зарим нь амьсгал, задрал, шаталт юм.
• Агаар мандал нь хүчилтөрөгчийн ихэнх хэсгийг ургамал, замаг (фитопланктон) болон зарим бактерийн фотосинтезээс авдаг.
• Хүчилтөрөгчийг үйлдвэрийн аргаар ч үйлдвэрлэж болно.
• Өнөө үед хүчилтөрөгчийг үйлдвэрлэлийн, эмнэлгийн гэх мэт олон төрлийн хэрэглээ бий.
• Хүчилтөрөгчийг байгальд янз бүрийн хэлбэрээр дамжуулахыг хүчилтөрөгчийн эргэлт гэж нэрлэдэг.