Acerca del Oxígeno
El oxígeno es un gas reactivo incoloro e inodoro, el elemento químico del número atómico 8 y el componente vital del aire. Es un miembro del grupo calcógeno en la tabla periódica, un no metal altamente reactivo y un agente oxidante que forma fácilmente óxidos con la mayoría de los elementos así como con otros compuestos. En masa, el oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo, después del hidrógeno y el helio.
Resumen
Elemento | Oxígeno |
Número atómico | 8 |
Categoría de elemento | No Metal |
Fase en STP | Gas |
Densidad | 0,00143 g / cm3 |
Resistencia a la tracción | N / A |
Límite de elastacidad | N / A |
Módulo de Young | N / A |
Escala de Mohs | N / A |
Dureza Brinell | N / A |
Dureza Vickers | N / A |
Punto de fusion | -218,4 ° C |
Punto de ebullición | -183 ° C |
Conductividad térmica | 0,02674 W / mK |
Coeficiente de expansión térmica | N/A |
Calor especifico | 0,92 J / g K |
Calor de fusión | (O2) 0,444 kJ / mol |
Calor de vaporización | (O2) 6,82 kJ / mol |
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | N/A |
Susceptibilidad magnética | + 3.4e-3 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Oxígeno
Los usos comunes del oxígeno incluyen la producción de acero, plásticos y textiles, soldadura fuerte, soldadura y corte de aceros y otros metales, propulsor de cohetes, terapia de oxígeno y sistemas de soporte vital en aviones, submarinos, vuelos espaciales y buceo. La fundición de mineral de hierro en acero consume el 55% del oxígeno producido comercialmente. En este proceso, el oxígeno se inyecta a través de una lanza de alta presión en el hierro fundido, que elimina las impurezas de azufre y el exceso de carbono como los respectivos óxidos, dióxido de azufre y dióxido de carbono. La absorción de oxígeno del aire es el propósito esencial de la respiración, por lo que la suplementación con oxígeno se usa en medicina. El tratamiento no solo aumenta los niveles de oxígeno en la sangre del paciente, sino que tiene el efecto secundario de disminuir la resistencia al flujo sanguíneo en muchos tipos de pulmones enfermos, lo que alivia la carga de trabajo del corazón.
Producción y precio del Oxígeno
Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del oxígeno puro rondaron los 3 $ / kg.
Cada año se extraen cien millones de toneladas de oxígeno del aire para usos industriales mediante dos métodos principales. El método más común es la destilación fraccionada de aire licuado, destilando nitrógeno como vapor mientras que el oxígeno se deja como líquido. El otro método principal para producir oxígeno es hacer pasar una corriente de aire limpio y seco a través de un lecho de un par de tamices moleculares de zeolita idénticos, que absorben el nitrógeno y liberan una corriente de gas que tiene entre un 90% y un 93% de oxígeno.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Oxígeno
Resistencia del Oxígeno
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.
Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).
Ver también: Resistencia de los materiales
Resistencia máxima a la tracción del Oxígeno
La resistencia máxima a la tracción del oxígeno es N / A.
Límite de elastacidad de Oxígeno
El límite elástico del oxígeno es N / A.
Módulo de Young del Oxígeno
El módulo de Young del oxígeno es N / A.
Dureza del Oxígeno
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
La dureza Brinell del oxígeno es aproximadamente N / A.
El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.
La dureza Vickers del oxígeno es aproximadamente N / A.
La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El oxígeno tiene una dureza de aproximadamente N / A.
Ver también: dureza de materiales
Oxígeno – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del oxígeno es la estructura cúbica .
En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.
Ver también: Estructura cristalina de materiales
Estructura cristalina del Oxígeno
Propiedades térmicas del Oxígeno
Oxígeno: punto de fusión y punto de ebullición
Punto de oxígeno de fusión es de -218,4 ° C .
Punto de oxígeno de ebullición es -183 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Oxígeno – Conductividad térmica
La conductividad térmica del oxígeno es 0,02674 W / (m · K).
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
Coeficiente de expansión térmica del Oxígeno
El coeficiente de expansión térmica lineal del oxígeno es N/A
La expansión térmica es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.
Oxígeno: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de oxígeno es 0,92 J / g K .
La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la capacidad calorífica se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.
El calor latente de fusión del oxígeno es (O2) 0,444 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del oxígeno es (O2) 6,82 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.
Oxígeno – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética
La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.
Ver también: Propiedades eléctricas
La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes . Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Oxígeno
La resistividad eléctrica del oxígeno es N/A.
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el oxígeno conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Oxígeno
La susceptibilidad magnética del oxígeno es + 3.4e-3 cm ^ 3 / mol .
En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del oxígeno en respuesta a un campo magnético aplicado.