Prawie każdy to wie tlen ma kluczowe znaczenie dla ludzkiego życia i że bycie bez niego dłużej niż kilka minut jest nie do pogodzenia z utrzymaniem tego życia. A jeśli rozejrzałeś się po świecie medycznym, przemysłowym i lotniczym, prawdopodobnie widziałeś systemy magazynowania tlenu dobrze reprezentowane w każdym z tych obszarów.
Czym zasadniczo jest tlen i jak przydatny jest ten pierwiastek w codziennym życiu, oprócz tego, że jest gazem, który dosłownie sprawia, że się śmiejesz (i rozmawiasz i oddychasz)? Czytaj dalej, a będziesz zaskoczony użytecznością tej wszechobecnej substancji. Tlen ma wiele innych zastosowań niż utrzymywanie animacji!
Pierwiastek Tlen
Tlen jest pierwiastkiem numer 8 w układzie okresowym pierwiastków. Tlen cząsteczkowy lub gazowy tlen ma wzór O_2_ i dlatego jest dwuatomowy (ma dwa atomy). Może istnieć jako ciecz w ekstremalnie niskich temperaturach.
Tlen stanowi około 21 procent gazu w atmosferze. Na szczęście jest to połowa między 17 procentami potrzebnymi wielu stworzeniom do życia, a 25 procentami, przy których łatwopalna natura tlenu staje się problemem.
Funkcje tlenu
Tlen pojawia się głównie w kontekście biomedycznym, produkcyjnym i lotniczym we współczesnym świecie, a znaczenie tlenu wykracza daleko poza układ oddechowy ludzi i zwierząt.
Rola tlenu w organizmie człowieka jest nie do przecenienia. Systemy ciała zaangażowane w tlen obejmują dosłownie wszystkie z nich, ponieważ wszystkie żywe ludzkie komórki wymagają stałego dostarczania tlenu, w przeciwnym razie umierają w ciągu kilku minut. Powszechna śmierć komórek w tym samym obszarze prowadzi do śmierci tkanek lub martwicy.
Tlen, odkryty w 1774 r. przez Józef Kapłański, jest niezbędny do spalania, dlatego tlen jest stosowany w metalurgii, która wymaga bardzo wysokich temperatur, aby wywołać wymagane reakcje chemiczne.
10 zastosowań tlenu
Główne specyficzne zastosowania tlenu najlepiej podsumować, dzieląc je na trzy dogodne kategorie, o których mowa powyżej.
Fizjologiczne zastosowania tlenu:
- W komórkach tlen jest potrzebny do oddychania tlenowego, co pozwala na ekstrakcję energii ze spożytego pokarmu. A zatem dodatkowy tlen w domu i szpitalu ma kluczowe znaczenie dla osób z zaburzeniami oddychania, takimi jak rozedma płuc.
-
Zbiorniki na sprężony tlen są używane przez alpinistów na dużych wysokościach, aby przeciwdziałać obniżonemu O2 ciśnienie na tych wysokościach.
- Dodatkowy tlen jest potrzebny do pacjentów chirurgicznych celowo sparaliżowany z powodu procedur medycznych, w których „maszyny płuco-serce” utrzymują swoje funkcje życiowe.
- Tlen może być używany jako środek sterylizujący zabić niektóre bakterie beztlenowe, które są zabijane przez wystarczającą ekspozycję na gaz.
Przemysłowe zastosowania tlenu:
- Tlen jest potrzebny do reakcji przekształcania węgla w gazowy dwutlenek węgla w obróbce stali, która zachodzi w wysokich temperaturach w wielkim piecu. Wytworzony dwutlenek węgla pozwala na redukcja tlenków żelaza w bardziej czyste związki żelaza.
- Tlen jest używany w innych zastosowaniach związanych z metalem i wymagających wysokich temperatur, takich jak: palniki spawalnicze.
Zastosowania tlenu w przemyśle lotniczym:
- W postaci płynnej tlen jest szeroko stosowany jako środek utleniający do stosowania w pociski i rakiety, gdzie reaguje z ciekłym wodorem, aby wytworzyć niesamowity ciąg potrzebny do startu. Kombinezony kosmiczne astronautów zawierają prawie czystą formę tlenu.
- Tlen służy do rozkładają związki węglowodorowe, które są rozbijane przez ich podgrzanie. Jest to wykorzystywane do tworzenia spalania, które zwykle uwalnia wodę i dwutlenek węgla, ale może również wytwarzać węglowodory acetylen, propylen i etylen.
- Tlen jest używany w oczyszczalnie ścieków i uzdatnianie wody. Jest zmuszany przez wodę do zwiększenia produkcji bakterii, które metabolizują zawarte w wodzie produkty przemiany materii.
- gazowy tlen (O2) jest potrzebna do wytwarzania energii w rzeczach niepodłączonych do własnego zasilania elektrycznego, takich jak: generatory i pojazdy (np. statki, samoloty i samochody).