高純元素

高純元素

指各種雜質的總含量低於1×l0-5的元素。常顯示出在粗純狀態下所不具有或不充分的特殊性質。

基本介紹

  • 中文名高純元素
  • 總含量:低於1×l0-5的元素
  • 狀態:粗純
  • 性質:不具有或不充分的特殊性質
性質、套用,元素性質,

性質、套用

常顯示出在粗純狀態下所不具有或不充分的特殊性質,如普通的是最脆的金屬,當達到相當純度後它便有了低溫塑性,超高純時更顯示出高溫超塑性。其提純包括離子交換萃取電泳電解精煉化學提純方法,同時包括升華蒸發結晶擴散同位素分離物理提純方法。其化學檢測有光譜分析化學分析質譜分析原子吸收光譜分析等。物理檢測有半導體中的電阻率霍爾係數測定,超純金屬的剩餘電阻率測定等。高純元素主要用於電子原子能空間技術等領域。

元素性質

元素符號O,原子序數8,原子量15.9994,外圍電子排布2S22p4,位於第二周期第ⅥA族。
原子共價半徑66皮米,離子半徑O2-132皮米,第一電離能1314kJ/mol,電負性3.5。
氧元素有兩種同素異形體氧氣O2和臭氧O3。
氧分子有明顯的順磁性,這是因為O2分子是由一個σ鍵和兩個三電子π鍵構成的,兩個三電子π鍵有兩個未成對電子,所以O2 是順磁性的。
氧氣在通常狀況下為無色、無臭、無味的氣體,密度1.429克/升(氣),1.149g/cm3(液)、1.426g/cm3(固)。熔點-218.4℃、沸點-182.962℃。
主要化合價為-2,在氟化氧中為+2,在過氧化物中為-1。
液氧呈淡藍色,固態氧為藍色晶體。微溶於水,在水中溶解度為4.89毫升/100毫升水(0℃)。
由於離解能較大(498.1kJ/mol),所以常溫下氧氣化學性質不甚活潑高溫下化學性質很活潑,能與大多數元素化合生成一種或一種以上氧化物或過氧化物。有氧化性是重要的氧化劑。純氧大量用於金屬熔煉、精煉、焊接、切割和表面處理過程。
在化學工業上常用純氧強化生產過程。液體氧用作致冷劑,也是高能燃料的氧化劑。它和鋸屑、煤粉的混合物是液氧炸藥。純氧也用於航空、潛水和醫療中。天然存在的氧由16O(99.759%)、17O(0.037%)、18O(0.204%)三種同位素組成。在地殼中的豐度為49.5%,占第一位。大部分以水、氧化物、矽酸鹽的形式存在。乾燥空氣中含20.946%體積的氧氣。在1773年瑞典的舍勒分解硝酸鹽和利用濃硫酸與二氧化錳反應製得氧氣。1774年英國的普利斯特里加熱氧化汞製得氧氣。工業上用分餾液體空氣製得,也可用電解水製得較純的氧氣。實驗室常用氯酸鉀與二氧化錳(催化劑)混合加熱製取。

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