Hoàn thành các phương trình phản ứng sau Fe2O3

Các hợp chất sắt là các chất tạo màu phổ biến nhất trong ngành gốm. Sắt có thể biểu hiện khác biệt tùy thuộc môi trường lò, nhiệt độ nung, thời gian nung và tùy theo thành phần hoá học của men. Do đó có thể nói nó là một trong những nguyên liệu lý thú nhất. Trong môi trường nung khử, Fe2O3 dễ dàng bị khử [do cacbon hay các hợp chất lưu huỳnh trong nguyên liệu, trong môi trường lò] thành FeO và trở thành chất chảy. Nếu muốn giữ được sắt[III] oxit, từ 700–900 °C, môi trường nung phải là oxy hoá. Trong môi trường nung oxy hoá, nó vẫn là Fe2O3 và cho màu men từ hổ phách [amber] đến vàng nếu hàm lượng tối đa trong men là 4% [rõ rệt hơn nếu men có chì oxit và canxi oxit], cho men màu da rám nắng [tan] nếu hàm lượng khoảng 6% và cho màu nâu nếu hàm lượng Fe2O3 cao hơn. Màu đỏ của sắt[III] oxit có thể biến đổi trên một khoảng rộng trong khoảng nhiệt độ nung thấp dưới 1050 ⁰C. Nếu nung thấp thì có màu cam sáng. Nhiệt độ tăng màu sẽ chuyển sang đỏ sáng rồi đỏ sậm và cuối cùng là nâu. Chuyển biến từ đỏ sang nâu xảy ra đột ngột trên một khoảng nhiệt độ hẹp, cần lưu ý. Hầu hết các loại men sẽ có độ hoà tan sắt[III] oxit khi nung chảy cao hơn khi ở trạng thái rắn do đó sẽ có sắt oxit kết tinh trong men khi làm nguội, môi trường oxy hoá hay khử. Men có hàm lượng chất chảy cao, điểm nóng chảy thấp sẽ hoà tan được nhiều sắt hơn. Kẽm làm xấu màu của sắt. Titan và rutile với sắt có thể tạo hiệu quả đốm hay vệt màu rất đẹp. Trong men khử [reduction glaze] có Fe2O3, men sẽ có màu từ turquoise đến apple green [khi men có hàm lượng soda cao, có bo oxit]. Trong men canxia, Fe2O3 có khuynh hướng cho màu vàng. Trong men kiềm cho màu từ vàng rơm [straw yellow] đến vàng nâu [yellow brown]. Men chì nung thấp, men kali và natri có màu đỏ khi thêm Fe2O3 [không có sự hiện diện của bari]. Fe3O4 [oxit sắt từ] là hỗn hợp của Fe2O3 và FeO, kết quả của phản ứng chuyển đổi không hoàn toàn hay có thể là dạng khoáng vật kết tinh tự nhiên, cho màu nâu. Dạng sau dùng để tạo đốm nâu li ti [specking] trong men. Ngoài chức năng tạo màu, thêm Fe2O3 vào men giúp giảm rạn men [nếu hàm lượng sử dụng dưới 2%]. Tham khảo

Hydro clorua là một chất khí không màu đến hơi vàng, có tính ăn mòn, không cháy, nặng hơn không khí và có mùi khó chịu ở nhiệt độ và áp suất thường. Dung dịch của khí HCl trong nước được gọi là axit clohidric. Axit clohidric thường được bán trên thị trường dưới dạng dung dịch chứa 28 - 35 %  thường được gọi là axit clohydric đậm đặc. Hydro clorua có nhiều công dụng, bao gồm làm sạch, tẩy, mạ điện kim loại, thuộc da, tinh chế và sản xuất nhiều loại sản phẩm. Axit clohidric có rất nhiều công dụng như sử dụng trong sản xuất clorua, phân bón và thuốc nhuộm, trong mạ điện và trong các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, dệt may và cao su. 

1. Ứng dụng của hidro clorua

Hydro clorua có thể được giải phóng từ núi lửa và nó có thể được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiều loại nhựa. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật của hidro clorua:

- Sản xuất axit clohidric

- Hidroclorinat hóa cao su

- Sản xuất các clorua vinyl và alkyl

- Là chất trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác

- Làm chất trợ chảy babit

- Xử lý bông

- Trong công nghiệp bán dẫn [loại tinh khiết] như khắc các tinh thể bán dẫn; chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết sillic.

2. Ứng dụng của axit clohidric

Axit clohidric là một axit mạnh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. 

a. Tẩy gỉ thép

Một trong những ứng dụng quan trọng của axit clohidric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. HCl dùng trong kỹ thuật có nồng độ 18% là phổ biến, được dùng làm chất tẩy gỉ của các loại thép carbon.

Công nghiệp tẩy thép đã phát triển các công nghệ "tái chế axit clohidric" như công nghệ lò phun hoặc công nghệ tái sinh HCl tầng sôi, quá trình này cho phép thu hồi HCl từ chất lỏng đã tẩy rửa.

b. Sản xuất các hợp chất hữu cơ

Trong tổng hợp hữu cơ, axit clohidric được dùng để tổng hợp vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC. Tuy nhiên, quá trình này các doanh nghiệp sẽ sử dụng axit do họ sản xuất chứ không phải axit từ thị trường tự do. 

Một số chất hữu cơ khác được sản xuất từ axit HCl đó là bisphenol A , polycacbonat, than hoạt tính, axit ascobic cũng như một số sản phẩm của ngành Dược.

c. Sản xuất các hợp chất vô cơ

Các hóa chất vô cơ được tổng hợp từ axit clohidric đó là sắt [III] clorua và polyaluminium clorua [PAC]. Hai hóa chất này được sử dụng làm chất keo tục và chất đông tụ để làm lắng các thành phần trong quá trình xử lý nước thải, sản xuất nước uống và sản xuất giấy.

Ngoài ra, các hợp chất vô cơ khác được sản xuất dùng HCl như muối canxi clorua, niken [II] clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.

d. Kiểm soát và trung hòa pH

Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết [thực phẩm, dược phẩm, nước uống], axit clohidric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý. Trong ngành công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao, axit clohidric chất lượng công nghiệp chỉ cần đủ để trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi.

e. Tái sinh bằng cách trao đổi ion

Axit HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na+ và Ca2+ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. 

Trao đổi ion và nước khử khoáng được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất nước uống, và một số ngành công nghiệp thực phẩm.

f. Trong sinh vật

Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.

Các ion Cl- và H+ được tiết ra riêng biệt trong vùng đáy vị của dạ dày bởi các tế bào vách của niêm mạc dạ dày vào hệ tiết dịch gọi là tiểu quản trước khi chúng đi vào lumen dạ dày.

Axit gastric giữ vai trò như một chất kháng lại ác vi sinh vật để ngăn ngừa nhiễm trùng và là yếu tố quan trọng để tiêu hóa thức ăn. pH dạ dày thấp làm biến tính các protein và do đó làm chúng dễ bị phân hủy bởi các enzym tiêu hóa như pepsin. Sau khi ra khỏi dạ dày, axit clohydric của dịch sữa bị natri bicacbonat vô hiệu hóa trong tá tràng.

Axit gastric là một trong những chất chính tiết ra từ dạ dày. Nó chứa chủ yếu là axit clohidric và tạo môi trường axit trong dạ dày với pH từ 1 đến 2.

Dạ dày tự nó được bảo vệ khỏi axit mạnh bằng cách tiết ra một lớp chất nhầy mỏng để bảo vệ, và bằng cách tiết ra dịch tiết tố để tạo ra lớp đệm natri bicacbonat. Loét dạ dày có thể xảy ra khi các cơ chế này bị hỏng. Các thuốc nhóm kháng histamine và ức chế bơm proton [proton pump inhibitor] có thể ức chế việc tiết axit trong dạ dày, và các chất kháng axit được sử dụng để trung hòa axit có mặt trong dạ dày.

Độc tính 

Hydro clorua và axit clohidric đều có tính ăn mòn mắt, da và màng nhầy. Phơi nhiễm cấp tính [ngắn hạn] qua đường hô hấp có thể gây kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp, viêm và phù phổi ở người. Tiếp xúc cấp tính qua đường miệng có thể gây ăn mòn màng nhầy, thực quản, dạ dày, và tiếp xúc qua da có thể gây bỏng nặng, loét và để lại sẹo ở người. 

Tiếp xúc nghề nghiệp lâu dài với axit clohydric sẽ gây ra viêm dạ dày, viêm phé quản mãn tính, viêm da và nhạy cảm với ánh sáng ở người lao động. Tiếc xúc lâu dài ở nồng độ thấp cũng có thể gây ra sự đổi màu và mòn răng. 

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

FeCl3 [Sắt triclorua ]

Sắt[III] clorua được dùng làm tác nhân khắc axit cho bản in khắc; chất cầm màu; chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ; chất làm sạch nước; dùng trong nhiếp ảnh, y học,..

Page 2

FeO được xúc tác với Fe2O3 tạo ra Fe3O4: Fe2O3 + FeO ---> Fe3O4 Trong công nghiệp, FeO là hợp chất quan trọng để tác dụng với chất khử mạnh sản xuất ra sắt: FeO + H2 t°C> Fe + H2O FeO + CO t°C> Fe + CO2 2Al + 3FeO t°C> Al2O3 + Fe FeO được dùng làm chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh: 4FeO + O2 → 2Fe2O3 3FeO + 10HNO3 loãng → 3Fe[NO3]3 + NO + 5H2O

Oxy là một chất khí không màu, không mùi và không vị là một chất khí cần thiết cho sự tồn tại của con người. Oxy có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất thép và các quá trình luyện, chế tạo kim loại khác, trong hóa chất, dược phẩm, chế biến dầu khí, sản xuất thủy tinh và gốm cũng như sản xuất giấy và bột giấy. Nó còn được sử dụng để bảo vệ môi trường trong các nhà máy và cơ sở xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Oxy có nhiều ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, cả trong bệnh viện, trung tâm điều trị ngoại trú và sử dụng tại nhà. 

1. Vai trò sinh học của oxi

Oxi có một ý nghãi hết sức to lớn về mặt sinh học. Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được. Khi hô hấp, động vật hấp thụ khí oxy và thải khí cacbonic, còn cây xanh ban ngày hấp thụ khí carbonic và thải khí oxi và ban đêm lại hấp thụ oxi và thải khí cacbonic. Chỉ một số sinh vật bậc thấp gọi là sinh vật yếm khí như men, một số vi khuẩn... có thể tồn tại không cần oxi. Động vật sống ở mặt đất lấy oxi từ không khí nhờ phổi, hai lá phổi của người có một bề mặt tiếp xúc với không khí khoảng 400m2 và bề mặt đó luôn luôn đổi mới. Động vật ở dưới mước hấp thụ khí oxi đã tan trong nước nhờ các khí quản hoặc nhờ trực tiếp các màng tế bào, giống như ở động vật bậc thấp.

Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được.

Khi không khí tiếp xúc với máu ở phổi, oxi kết hợp với hemoglobin trong hồng cầu tạo nên oxihemoglobin là hợp chất kém bền dễ phân hủy. Trong quá trình vận chuyển của máu ở trong động vật, hợp chất đó chui qua mạch mao quản của các cơ quan trong cơ thể. Ở đó áp suất riêng của oxi rất thấp vì có nhu cầu liên tục về oxi. Trong điều kiện đó, oxihemoglobin phân hủy thành hemoglobin và oxi, rồi oxi qua thành mao quản khuếch tán vào các mô tế bào. Trong các mô, oxi tham gia vào những quá trình oxi hóa chậm những chất dinh dưỡng đã được chuyển đến tế bào và sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống. Mỗi giờ một người lớn thở vào khoảng 0,5m3 không khí, cơ thể giữ lại 1/3 lượng oxi có trong không khí. Như vậy thực tế mỗi người một ngày đêm cần khoảng 0,5m3 oxi và thải ra khoảng 0,4m3 khí cacbonic.

Qúa trình quang hợp của thực vật

2. Ứng dụng của oxy

Ứng dụng của oxi

a. Trong công nghiệp luyện kim

Oxy được sử dụng với khí nhiên liệu trong hàn khí, cắt khí, quấn khăn oxy, làm sạch ngọn lửa, làm cứng ngọn lửa và làm thắng ngọn lửa.

Trong quá trình cắt khí oxy phải có chất lượng cao để đảm bảo tốc độ cắt cao và đường cắt sạch.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. Trong quá trình luyện thép, hàm lượng cacbon tạp chất kết hợp với oxy để tạo thành oxit cacbon và chúng thoát ra ở dạng khí. Oxy được đưa vào bể thép thông qua một cây thương đặc biệt. Oxy cũng được sử dụng để tạo ra các kim loại khác chẳng hạn như đồng, chì, kẽm.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. 

Việc làm giàu oxy của không khí đốt, hoặc phun oxy qua ống dẫn được sử dụng ngày càng nhiều trong các lò nung nhỏ, lò nung lộ thiên, lò luyện thủy tinh và bông khoáng, lò nung vôi và xi măng, để nâng cao công suất và giảm nhu cầu năng lượng. Thời gian nấu chảy và tiêu thụ năng lượng cũng có thể được giảm bớt bằng cách đốt oxy - dầu hoặc oxy - khí đặc biệt trong các lò luyện thép điện và lò luyện nhôm cảm ứng. Hiệu suất nhiệt cao đạt được nhờ các đầu đốt "oxy - nhiên liệu", trộn nhiên liệu và oxy ở đầu đầu đốt. Kết quả là sự cháy xảy ra nhanh ở khoảng 2800oC.

b. Trong hóa chất, dược phẩm và dầu mỏ

Oxy được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều quá trình oxy hóa, bao gồm sản xuất ethylene oxide, propylene oxide, khí tổng hợp bằng cách sử dụng quá trình oxy hóa một phần nhiều loại hydrocarbon, ethylene dichoride, hydrogen peroxide, acid nitric, vinyl clorua và axit phthalic.

Một lượng rất lớn oxy được sử dụng trong quá trình khí hóa than - để tạo ra khí tổng hợp có thể được sử dụng làm nguyên liệu hóa học hoặc tiền chất cho các loại nhiên liệu dễ vận chuyển và dễ sử dụng hơn.

Trong các nhà máy lọc dầu, oxy được sử dụng để làm giàu không khí cấp cho các máy tái sinh cracking xúc tác, làm tăng công suất của các tổ máy. Nó được sử dụng trong các đơn vị thu hồi lưu huỳnh để đạt được nhưng lợi ích tương tự. Oxy cũng được sử dụng để tái tạo chất xúc tác.

Oxy được sử dụng để đốt cháy và tiêu hủy hoàn toàn hơn các vật liệu độc hại và chất thải trong lò đốt.

c. Trong công nghiệp thủy tinh và gốm sứ

Việc chuyển đổi hệ thống đốt cháy từ nhiên liệu không khí sang nhiên liệu oxy [và xây dựng các lò và bể chứa mới xung quanh công nghệ này] giúp kiểm soát tốt hơn các kiểu gia nhiệt, hiệu suất lò cao hơn [Tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn] và giảm phát thải hạt và NOx.

d. Sử dụng sản xuất bột giấy và giấy

Oxy ngày càng quan trọng như một hóa chất tẩy trắng. Trong sản xuất bột giấy tẩy trắng chất lượng cao, lignin trong bột giấy phải được loại bỏ trong quá trình tẩy trắng. Clo đã được sử dụng cho mục đích này nhưng các quy trình mới sử dụng oxy làm giảm ô nhiễm nước. Oxy và xút ăn da có thể thay thế hypochlorite và chlorine dioxide trong quá trình tẩy trắng, dẫn đến chi phí thấp hơn.

Trong nhà máy sản xuất bột giấy hóa học, oxy được bổ sung vào không khí đốt làm tăng năng suất sản xuất của lò hơi thu hồi sôđa và lò nung vôi. Việc sử dụng oxy trong quá trình oxy hóa rượu đen làm giảm việc thải các chất ô nhiễm lưu huỳnh vào khí quyển.

e. Sử dụng chăm sóc sức khỏe

Trong y học, oxy được sử dụng trong quá trình phẫu thuật, điều trị chăm sóc đặc biệt, liệu pháp hít thở, vv Phải duy trì các tiêu chuẩn cao về độ tinh khiết và xử lý.

Oxy thường được cung cấp cho các bệnh viện thông qua phân phối chất lỏng số lượng lớn, sau đó được phân phối đến các điểm sử dụng. Nó hỗ trợ các vấn đề về hô hấp, cứu sống và tăng sự thoải mái cho bệnh nhân. 

Các thiết bị tách khí không gây lạnh di động nhỏ đang được sử dụng rộng rãi trong việc chăm sóc gia đình. Các đơn vị quy mô lớn hơn cũng sử dụng công nghệ tách khí không đông lạnh, đang được sử dụng trong các bệnh viện nhỏ và / hoặc vùng sâu vùng xa, nơi nhu cầu đủ cao để khiến việc phân phối xi lanh trở thành vấn đề hậu cần nhưng việc phân phối chất lỏng không có sẵn hoặc rất tốn kém. Các đơn vị này thường tạo ra ôxy tinh khiết từ 90 đến 93%, đủ cho hầu hết các mục đích sử dụng trong y tế.

Máy tạo oxy dành cho người bệnh

f. Trong môi trường

Trong xử lý sinh học nước thải, việc sử dụng oxy thay vì không khí cho phép tăng công suất trong các nhà máy xử lý hiện có. Tiêm oxy vào cống rãnh làm giảm sự hình thành hydrogen sulfide, dẫn đến giảm ăn mòn và mùi hôi.

Ozone được sử dụng để xử lý nước uống, đặc biệt khi các chất thay thế, chẳng hạn như clo, là không mong muốn.

g. Các ứng dụng khác đối với oxy:

Oxy có nhiều công dụng trong thiết bị thở, chẳng hạn như những thiết bị thở khép kín cho công việc dưới nước và nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất.

Nuôi trồng thủy sản, nuôi cá trong ao, sử dụng nước có ôxy để đảm bảo luôn có đủ ôxy và cho phép nhiều cá được nuôi hoặc nuôi trong một kích thước ao hoặc bể nhất định.

Oxy lỏng được sử dụng trong tên lửa nhiên liệu lỏng làm chất oxy hóa cho các nhiên liệu như hydro và metan lỏng.

Lưu ý

Nếu cơ thể hít phải 100% oxy có thể gây buồn nôn, chóng mặt, kích thích phổi, phù phổi, viêm phổi và có thể gây chết người. Oxy lỏng thì gây tê cóng mắt và da.

Các hợp chất sắt là các chất tạo màu phổ biến nhất trong ngành gốm. Sắt có thể biểu hiện khác biệt tùy thuộc môi trường lò, nhiệt độ nung, thời gian nung và tùy theo thành phần hoá học của men. Do đó có thể nói nó là một trong những nguyên liệu lý thú nhất. Trong môi trường nung khử, Fe2O3 dễ dàng bị khử [do cacbon hay các hợp chất lưu huỳnh trong nguyên liệu, trong môi trường lò] thành FeO và trở thành chất chảy. Nếu muốn giữ được sắt[III] oxit, từ 700–900 °C, môi trường nung phải là oxy hoá. Trong môi trường nung oxy hoá, nó vẫn là Fe2O3 và cho màu men từ hổ phách [amber] đến vàng nếu hàm lượng tối đa trong men là 4% [rõ rệt hơn nếu men có chì oxit và canxi oxit], cho men màu da rám nắng [tan] nếu hàm lượng khoảng 6% và cho màu nâu nếu hàm lượng Fe2O3 cao hơn. Màu đỏ của sắt[III] oxit có thể biến đổi trên một khoảng rộng trong khoảng nhiệt độ nung thấp dưới 1050 ⁰C. Nếu nung thấp thì có màu cam sáng. Nhiệt độ tăng màu sẽ chuyển sang đỏ sáng rồi đỏ sậm và cuối cùng là nâu. Chuyển biến từ đỏ sang nâu xảy ra đột ngột trên một khoảng nhiệt độ hẹp, cần lưu ý. Hầu hết các loại men sẽ có độ hoà tan sắt[III] oxit khi nung chảy cao hơn khi ở trạng thái rắn do đó sẽ có sắt oxit kết tinh trong men khi làm nguội, môi trường oxy hoá hay khử. Men có hàm lượng chất chảy cao, điểm nóng chảy thấp sẽ hoà tan được nhiều sắt hơn. Kẽm làm xấu màu của sắt. Titan và rutile với sắt có thể tạo hiệu quả đốm hay vệt màu rất đẹp. Trong men khử [reduction glaze] có Fe2O3, men sẽ có màu từ turquoise đến apple green [khi men có hàm lượng soda cao, có bo oxit]. Trong men canxia, Fe2O3 có khuynh hướng cho màu vàng. Trong men kiềm cho màu từ vàng rơm [straw yellow] đến vàng nâu [yellow brown]. Men chì nung thấp, men kali và natri có màu đỏ khi thêm Fe2O3 [không có sự hiện diện của bari]. Fe3O4 [oxit sắt từ] là hỗn hợp của Fe2O3 và FeO, kết quả của phản ứng chuyển đổi không hoàn toàn hay có thể là dạng khoáng vật kết tinh tự nhiên, cho màu nâu. Dạng sau dùng để tạo đốm nâu li ti [specking] trong men. Ngoài chức năng tạo màu, thêm Fe2O3 vào men giúp giảm rạn men [nếu hàm lượng sử dụng dưới 2%]. Tham khảo

Page 3

Một số người coi khí hydro là nhiên liệu sạch của tương lai - được tạo ra từ nước và trở lại nước khi nó bị oxy hóa. Pin nhiên liệu chạy bằng hydro ngày càng được coi là nguồn năng lượng 'không gây ô nhiễm' và hiện đang được sử dụng trong một số xe buýt và ô tô.

Hydro còn có nhiều công dụng khác. Trong công nghiệp hóa chất, nó được sử dụng để sản xuất amoniac cho phân bón nông nghiệp [quy trình Haber] và xyclohexan và metanol, là những chất trung gian trong sản xuất nhựa và dược phẩm. Nó cũng được sử dụng để loại bỏ lưu huỳnh khỏi nhiên liệu trong quá trình lọc dầu. Một lượng lớn hydro được sử dụng để hydro hóa dầu để tạo thành chất béo, ví dụ như để sản xuất bơ thực vật.

Trong công nghiệp thủy tinh, hydro được sử dụng làm khí bảo vệ để chế tạo các tấm thủy tinh phẳng. Trong ngành công nghiệp điện tử, nó được sử dụng làm khí xả trong quá trình sản xuất chip silicon.

Mật độ hydro thấp khiến nó trở thành sự lựa chọn tự nhiên cho một trong những ứng dụng thực tế đầu tiên của nó - làm đầy khí cầu và khí cầu. Tuy nhiên, nó phản ứng mạnh mẽ với oxy [để tạo thành nước] và tương lai của nó trong việc lấp đầy khí cầu đã kết thúc khi khí cầu Hindenburg bốc cháy.

Hydro là một nguyên tố cần thiết cho sự sống. Nó có trong nước và trong hầu hết các phân tử của sinh vật. Tuy nhiên, bản thân hydro không đóng một vai trò đặc biệt tích cực. Nó vẫn liên kết với các nguyên tử carbon và oxy, trong khi hóa học của sự sống diễn ra ở các vị trí hoạt động hơn liên quan đến, ví dụ, oxy, nitơ và phốt pho.

Hydro dễ dàng là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ. Nó được tìm thấy trong mặt trời và hầu hết các ngôi sao, và hành tinh sao Mộc có thành phần chủ yếu là hydro.

Trên Trái đất, hydro được tìm thấy với số lượng lớn nhất là nước. Nó chỉ tồn tại dưới dạng khí trong khí quyển với một lượng rất nhỏ - dưới 1 phần triệu thể tích. Bất kỳ hydro nào đi vào bầu khí quyển đều nhanh chóng thoát khỏi lực hấp dẫn của Trái đất ra ngoài không gian.

Hầu hết hydro được sản xuất bằng cách đốt nóng khí tự nhiên với hơi nước để tạo thành khí tổng hợp [hỗn hợp hydro và carbon monoxide]. Khí tổng hợp được tách ra để tạo ra hydro. Hydro cũng có thể được sản xuất bằng cách điện phân nước.

Hydro có tác dụng hữu ích trong các mô hình động vật bị bệnh về chấn thương do thiếu máu cục bộ tái tưới máu cũng như bệnh viêm và bệnh thần kinh. Ngoài ra, hydro phân tử rất hữu ích cho các ứng dụng y tế và điều trị mới khác nhau trong môi trường lâm sàng. Trong nghiên cứu này, nồng độ hydro trong máu và mô của chuột đã được ước tính. Chuột Wistar được cho uống nước siêu giàu hydro [HSRW], tiêm vào màng bụng và tĩnh mạch nước muối siêu giàu hydro [HSRS], và hít khí hydro . Một phương pháp mới để xác định hydronồng độ sau đó được áp dụng bằng cách sử dụng ... sắc ký khí cảm biến, sau đó mẫu được chuẩn bị thông qua đồng nhất mô trong các ống kín khí.

Phương pháp này cho phép xác định nồng độ hydro nhạy và ổn định . Các hydro tập trung đạt đến một đỉnh cao tại 5 phút sau khi uống và màng bụng, so với 1 phút sau khi tiêm tĩnh mạch. Sau khi hít phải khí hydro , nồng độ hydro được tìm thấy đã tăng lên đáng kể ở phút thứ 30 và duy trì mức tương tự sau đó. Những kết quả này chứng minh rằng việc xác định chính xác hydronồng độ trong máu chuột và mô cơ quan rất hữu ích và quan trọng cho việc áp dụng các liệu pháp điều trị và y tế mới khác nhau bằng cách sử dụng hydro phân tử. Nước hoặc nước muối siêu giàu hydro .

Khả năng oxy hóa hydro của các mô động vật có vú trong các điều kiện tương tự như điều kiện gặp phải của hỗn hợp thở của thợ lặn sâu có chứa hydro đã được nghiên cứu. Thận, gan, lá lách, tim, phổi và cơ tứ đầu đùi đã được lấy ra khỏi chuột lang và chuột cống. Sau khi xay nhỏ hoặc đồng nhất, các mô, cùng với các tế bào bào chế từ tim chuột và tế bào nội mô mao mạch vỏ não của lợn được đặt trong đĩa petri và tiếp xúc với hydro được gắn thẻ triti ở áp suất 1 hoặc 5 megapascal [MPa] trong 1 giờ đặc biệt hệ thống phơi phóng được thiết kế. Heli ở áp suất 1 MPa được sử dụng làm chất mang. Đĩa petri chứa đầy nước cất hoặc nước muối dùng để kiểm soát âm tính. Sau khi giải nén, mức độ hydro bị oxy hóa bởi các mô và tế bào của động vật có vú được xác định bằng cách đo lượng triti được kết hợp bằng cách đếm chất lỏng. Các mô và tế bào kết hợp tritium chỉ với tốc độ từ 10 đến 50 nanomol trên gam mỗi phút [nmol / g / phút], tốc độ tương tự như tốc độ của các đối chứng âm tính. Các tác giả kết luận rằng các mô của động vật có vú không oxy hóa hydro trong điều kiện khắc nghiệt. Một lượng nhỏ sự kết hợp nhãn triti được quan sát thấy trong các mô có thể là do hiện tượng đồng vị phóng xạ, điều này đặt ra giới hạn phát hiện để xác định hydro oxy hóa ở 100 nmol / g / phút.

Trong ống thổi oxy-hydro [hàn] và ánh đèn sân khấu; hàn tự động của thép và các kim loại khác; sản xuất amoniac , metanol tổng hợp, HCl, NH3; hydro hóa dầu, mỡ, naphtalen , phenol ; trong bóng bay và khí cầu; trong luyện kim để khử oxit thành kim loại; trong lọc dầu; trong phản ứng nhiệt hạch [ion hóa để tạo thành proton, deuteron [D] hoặc triton [T].

Sản xuất amoniac , etanol và anilin ; hydrocracking, hydroforming và hydro hóa dầu mỏ; hydro hóa dầu thực vật; thủy phân than đá; chất khử tổng hợp hữu cơ và quặng kim loại; khử khí quyển để ngăn chặn quá trình oxy hóa; như ngọn lửa oxyhdrogen cho nhiệt độ cao; nguyên tử- hàn hydro ; bóng bay mang nhạc cụ; tạo ra hiđro clorua và hiđro bromua ; sản xuất kim loại có độ tinh khiết cao; nhiên liệu cho động cơ tên lửa hạt nhân để vận chuyển siêu thanh; nhiên liệu tên lửa; nghiên cứu đông lạnh.

Hydro là chất mang năng lượng đa năng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi nhu cầu năng lượng cuối cùng. Pin nhiên liệu - một thiết bị chuyển đổi năng lượng có thể thu nhận và sử dụng hiệu quả năng lượng của hydro - là chìa khóa để biến điều đó thành hiện thực. Pin nhiên liệu tĩnh có thể được sử dụng để cung cấp điện dự phòng, cấp điện cho các địa điểm ở xa, phát điện phân tán và đồng phát [trong đó nhiệt lượng dư thừa thải ra trong quá trình phát điện được sử dụng cho các ứng dụng khác]. Pin nhiên liệu có thể cung cấp năng lượng cho hầu hết mọi ứng dụng di động thường sử dụng pin, từ thiết bị cầm tay đến máy phát điện di động. Pin nhiên liệu cũng có thể cung cấp năng lượng cho giao thông vận tải của chúng ta, bao gồm xe cá nhân, xe tải, xe buýt và tàu biển, cũng như cung cấp năng lượng phụ trợ cho các công nghệ giao thông truyền thống.

Sản xuất axit sunfuric[Ứng dụng quan trọng nhất] Tẩy trắng giấy, bột giấy, tẩy màu dung dịch đường Đôi khi được dùng làm chất bảo quản cho các loại quả sấy khô như mơ, vả v.v., do thuộc tính chống nấm mốc, và nó được gọi là E220 khi sử dụng vào việc này ở châu Âu. Với công dụng là một chất bảo quản, nó duy trì màu sắc, mẫu mã đẹp của hoa quả và chống sự thối rữa. Nó cũng được dùng làm chất kháng khuẩn và chống ôxi hóa trong sản xuất rượu vang hay làm chất bảo quản và tẩy màu cho mật đường.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

S [sulfua ]

Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng công nghiệp. Thông qua dẫn xuất chính của nó là axít sulfuric [H2SO4], lưu huỳnh được đánh giá là một trong các nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp. Nó là quan trọng bậc nhất đối với mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới. Sản xuất axít sulfuric là sử dụng chủ yếu của lưu huỳnh, và việc tiêu thụ axít sulfuric được coi như một trong các chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Axít sulfuric được sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ nhiều hơn bất kỳ hóa chất công nghiệp nào khác. Lưu huỳnh cũng được sử dụng trong ắc quy, bột giặt, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm và trong sản xuất các phân bón phốtphat. Các sulfit được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản trong rượu vang và làm khô hoa quả. Do bản chất dễ cháy của nó, lưu huỳnh cũng được dùng trong các loại diêm, thuốc súng và pháo hoa. Các thiosulfat natri và amôni được sử dụng như là các tác nhân cố định trong nhiếp ảnh. Sulfat magiê, được biết dưới tên gọi muối Epsom có thể dùng như thuốc nhuận tràng, chất bổ sung cho các bình ngâm [xử lý hóa học], tác nhân làm tróc vỏ cây, hay để bổ sung magiê cho cây trồng. Cuối thế kỷ XVIII, các nhà sản xuất đồ gỗ sử dụng lưu huỳnh nóng chảy để tạo ra các lớp khảm trang trí trong các sản phẩm của họ. Do điôxít lưu huỳnh được tạo ra trong quá trình nung chảy lưu huỳnh nên các đồ gỗ với lớp khảm lưu huỳnh đã bị loại bỏ rất nhanh. Từ xa xưa, người ta đã biết dùng Lưu huỳnh để làm đẹp da và trị mụn trứng cá. Tuy nhiên đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào tìm ra cách hoạt động của Lưu huỳnh trong việc điều trị mụn. Bằng thực nghiệm, người ta đã kết luận Lưu huỳnh có khả năng kháng viêm và kháng khuẩn cao, từ đó làm xẹp nốt mụn một cách nhanh chóng. Để đạt hiệu quả cao, Lưu huỳnh có thể được kết hợp với Axit Salicylic [BHA] hay Resorcinol trong thành phần dược liệu.

Page 4

Cacbon monoxit, công thức hóa học là CO, là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon. Có nhiều nguồn sinh ra cacbon monoxit. Khí thải của động cơ đốt trong tạo ra sau khi đốt các nhiên liệu gốc cacbon có chứa cacbon monoxit, đặc biệt với nồng độ cao khi nhiệt độ quá thấp để có thể thực hiện việc ôxi hóa trọn vẹn các hydrocacbon trong nhiên liệu thành nước [dạng hơi] và cácbon điôxít, do thời gian có thể tồn tại trong buồng đốt là quá ngắn và cũng có thể là do không đủ lượng oxy cần thiết. Thông thường, việc thiết kế và vận hành buồng đốt sao cho có thể giảm lượng CO là khó khăn hơn rất nhiều so với việc thiết kế để làm giảm lượng hydrocacbon chưa cháy hết. Cacbon monoxit cũng tồn tại với một lượng đáng kể trong khói thuốc lá. Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguồn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu hay gỗ không cháy hết trong các thiết bị dùng chúng làm nhiên liệu như xe máy, ô tô, lò sưởi và bếp lò v.v. Khí cacbon monoxit có thể thấm qua bê tông hàng giờ sau khi xe cộ đã rời khỏi ga ra. Trong quá khứ, ở một số quốc gia người ta sử dụng cái gọi là town gas để thắp sáng và cung cấp nhiệt vào thế kỷ XIX. Town gas được tạo ra bằng cách cho một luồng hơi nước đi ngang qua than cốc nóng đỏ; chất tạo thành sau phản ứng của nước và cacbon là hỗn hợp của hydro và cacbon monoxit. Phản ứng như sau: H2O + C -t0 → CO + H2 Khí này ngày nay đã được thay thế bằng hơi đốt tự nhiên [metan] nhằm tránh các tác động độc hại tiềm ẩn của nó. Khí gỗ, sản phẩm của sự cháy không hoàn toàn của gỗ cũng chứa cacbon monoxit như là một thành phần chính.

Sản xuất axit sunfuric[Ứng dụng quan trọng nhất] Tẩy trắng giấy, bột giấy, tẩy màu dung dịch đường Đôi khi được dùng làm chất bảo quản cho các loại quả sấy khô như mơ, vả v.v., do thuộc tính chống nấm mốc, và nó được gọi là E220 khi sử dụng vào việc này ở châu Âu. Với công dụng là một chất bảo quản, nó duy trì màu sắc, mẫu mã đẹp của hoa quả và chống sự thối rữa. Nó cũng được dùng làm chất kháng khuẩn và chống ôxi hóa trong sản xuất rượu vang hay làm chất bảo quản và tẩy màu cho mật đường.

Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng công nghiệp. Thông qua dẫn xuất chính của nó là axít sulfuric [H2SO4], lưu huỳnh được đánh giá là một trong các nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp. Nó là quan trọng bậc nhất đối với mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới. Sản xuất axít sulfuric là sử dụng chủ yếu của lưu huỳnh, và việc tiêu thụ axít sulfuric được coi như một trong các chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Axít sulfuric được sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ nhiều hơn bất kỳ hóa chất công nghiệp nào khác. Lưu huỳnh cũng được sử dụng trong ắc quy, bột giặt, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm và trong sản xuất các phân bón phốtphat. Các sulfit được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản trong rượu vang và làm khô hoa quả. Do bản chất dễ cháy của nó, lưu huỳnh cũng được dùng trong các loại diêm, thuốc súng và pháo hoa. Các thiosulfat natri và amôni được sử dụng như là các tác nhân cố định trong nhiếp ảnh. Sulfat magiê, được biết dưới tên gọi muối Epsom có thể dùng như thuốc nhuận tràng, chất bổ sung cho các bình ngâm [xử lý hóa học], tác nhân làm tróc vỏ cây, hay để bổ sung magiê cho cây trồng. Cuối thế kỷ XVIII, các nhà sản xuất đồ gỗ sử dụng lưu huỳnh nóng chảy để tạo ra các lớp khảm trang trí trong các sản phẩm của họ. Do điôxít lưu huỳnh được tạo ra trong quá trình nung chảy lưu huỳnh nên các đồ gỗ với lớp khảm lưu huỳnh đã bị loại bỏ rất nhanh. Từ xa xưa, người ta đã biết dùng Lưu huỳnh để làm đẹp da và trị mụn trứng cá. Tuy nhiên đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào tìm ra cách hoạt động của Lưu huỳnh trong việc điều trị mụn. Bằng thực nghiệm, người ta đã kết luận Lưu huỳnh có khả năng kháng viêm và kháng khuẩn cao, từ đó làm xẹp nốt mụn một cách nhanh chóng. Để đạt hiệu quả cao, Lưu huỳnh có thể được kết hợp với Axit Salicylic [BHA] hay Resorcinol trong thành phần dược liệu.

CO2 [Cacbon dioxit ]

Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. Hợp chất này có nhiều mục đích sử dụng thương mại khác nhau nhưng một trong những ứng dụng lớn nhất của nó như một chất hóa học là trong sản xuất đồ uống có ga; nó cung cấp sự lấp lánh trong đồ uống có ga như nước soda, bia và rượu vang sủi bọt.

Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất.

1. Ngành công nghiệp thực phẩm

Carbon dioxide là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng như một chất đẩy và chất điều chỉnh độ chua trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoaặc bị tác dụng với các axít.

Cacbon điôxít lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm, trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh.

Cacbon điôxít được sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa và nước sôđa. Theo truyền thống, quá trình cacbonat hóa trong bia và vang nổ có được do lên men tự nhiên, nhưng một số nhà sản xuất cacbonat hóa các đồ uống này một cách nhân tạo.

2. Khí trơ

Cacbon điôxít thông thường cũng được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy. Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cup cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe.

Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. Cacbon điôxít dập tắt lửa, và một số bình cứu hỏa, đặc biệt là các loại được thiết kể để dập cháy do điện, có chứa cacbon điôxít lỏng bị nén.

Cacbon điôxít cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn, mặc dù trong hồ quang thì nó phản ứng với phần lớn các kim loại. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ô tô mặc dù có chứng cứ đáng kể cho thấy khi hàn trong môi trường này thì mối hàn giòn hơn so với các mối hàn trong môi trường các khí trơ, và các mối hàn này theo thời gian sẽ giảm phẩm cấp do sự tạo thành của axít cacbonic. Nó được sử dụng làm việc này chủ yếu là do nó rẻ tiền hơn nhiều so với các khí trơ như agon hay hêli.

3. Sản xuất dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến khác

Cacbon điôxít lỏng là một dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, và được dùng để loại bỏ cafêin từ cà phê. Nó cũng bắt đầu nhận được sự chú ý của công nghiệp dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến hóa chất khác do nó là chất thay thế ít độc hơn cho các dung môi truyền thống như các clorua hữu cơ.

4. Vai trò sinh học

Thực vật cần có cacbon điôxít để thực hiện việc quang hợp, và các nhà kính có thể được làm giàu bầu khí quyển của chúng bằng việc bổ sung CO2 nhằm kích thích sự tăng trưởng của thực vật. Người ta cũng đề xuất ý tưởng cho cacbon điôxít từ các nhà máy nhiệt điện đi qua các ao để phát triển tảo và sau đó chuyển hóa chúng thành nguồn nhiên liệu điêzen sinh học. Nồng độ cao của cacbon điôxít trong khí quyển tiêu diệt có hiệu quả nhiều loại sâu hại. Các nhà kính được nâng nồng độ CO2 tới 10.000 ppm [1%] trong vài giờ để tiêu diệt các loại sâu bệnh như rầy trắng [họ Aleyrodidae], nhện v.v.

Trong y học, tới 5% cacbon điôxít được thêm vào ôxy nguyên chất để trợ thở sau khi ngừng thở và để ổn định cân bằng O2/CO2 trong máu.

Một dạng phổ biến của laser khí công nghiệp là laser cacbon điôxít, sử dụng cacbon điôxít làm môi trường. Cacbon điôxít cũng hay được bơm vào hay gần với các giếng dầu. Nó có tác dụng như là tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất thì nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào các giếng hút. Trong các mỏ dầu đã hoàn thiện thì một hệ thống ống đồ sộ được sử dụng để chuyển cacbon điôxít tới các điểm bơm.

5. Băng khô

Băng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn [đóng băng]. Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. Sản xuất "sương mù băng khô" để tạo các hiệu ứng đặc biệt. Khi băng khô tiếp xúc với nước thì cacbon điôxít đóng băng thăng hoa thành hỗn hợp khí cacbon điôxít lạnh và không khí lạnh ẩm ướt. Điều này sinh ra sự ngưng tụ và hình thành sương mù; xem thêm máy tạo sương mù.

Băng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn [đóng băng]. Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. 

Hiệu ứng sương mù của hỗn hợp băng khô với nước được tạo ra tốt nhất là với nước ấm. Các viên nhỏ băng khô [thay vì cát] được bắn vào bề mặt cần làm sạch. Băng khô không cứng như cát, nhưng nó tăng tốc quá trình bằng sự thăng hoa để "không còn gì" tồn tại trên bề mặt cần làm sạch và gần như không tạo ra nhiều bụi gây hại phổi. Tăng gây mưa từ các đám mây hay làm giảm độ dày của mây nhờ sự kết tinh nước trong mây. Sản xuất khí cacbon điôxít do cần thiết trong các hệ thống như thùng nhiên liệu hệ thống trơ trong các máy bay B-47. Các ống lót trục bằng đồng thau hay kim loại khác được cho vào băng khô để làm chúng co lại sao cho chúng sẽ khớp với kích thước trong của lỗ trục. Khi các ống lót này ấm trở lại, chúng nở ra và trở nên cực kỳ khít nhau.

Page 5

1. Phản ứng công nghiệp chủ yếu của ethylene bao gồm theo thứ tự quy mô: 1] trùng hợp , 2] quá trình oxy hóa , 3] halogen hóa và hydrohalogenation , 4] alkyl hóa , 5] hydrat hóa , 6] oligomerization , và 7] hydroformylation . Tại Hoa Kỳ và Châu Âu , khoảng 90% ethylene được sử dụng để sản xuất ethylene oxide , ethylene dichloride , ethylbenzene và polyethylen . Hầu hết các phản ứng với ethylene là bổ sung điện di . Sử dụng công nghiệp chính của ethylene. Theo chiều kim đồng hồ từ phía trên bên phải: chuyển đổi thành ethylene oxide , tiền thân của ethylene glycol; thành ethylbenzene , tiền chất của styren ; đến các loại polyetylen ; để ethylene dichloride , tiền chất của vinyl clorua . 2. Polyme hóa Polyetylen tiêu thụ hơn một nửa nguồn cung ethylene trên thế giới. Polyetylen, còn được gọi là polyethene và polythene , là loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Nó chủ yếu được sử dụng để làm phim trong bao bì , túi xách hãng và thùng rác lót . Alpha-olefin tuyến tính , được sản xuất bởi oligome hóa [hình thành các polyme ngắn] được sử dụng làm tiền chất , chất tẩy rửa , chất hóa dẻo , chất bôi trơn tổng hợp , chất phụ gia, và cũng là chất đồng trùng hợp trong sản xuất polyethylen. 3. Oxy hóa Ethylene được oxy hóa để sản xuất ethylene oxide , một nguyên liệu chính trong sản xuất chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa bằng ethoxylation . Ethylene oxide cũng được thủy phân để sản xuất ethylene glycol , được sử dụng rộng rãi như một chất chống đông ô tô cũng như glycols có trọng lượng phân tử cao hơn, ethers glycol và polyethylen terephthalate . Ethylene trải qua quá trình oxy hóa bằng paladi để tạo ra acetaldehyd . Chuyển đổi này vẫn là một quá trình công nghiệp chính [10 triệu kg / năm]. Quá trình tiến hành thông qua sự tạo phức ban đầu của ethylene đến trung tâm Pd [II]. 4. Phản ứng halogen hóa và hydro hóa Các chất trung gian chính từ quá trình halogen hóa và hydro hóa ethylene bao gồm ethylene dichloride , ethyl clorua và ethylene dibromide . Việc bổ sung clo đòi hỏi "oxychlorination", tức là bản thân clo không được sử dụng. Một số sản phẩm có nguồn gốc từ nhóm này là polyvinyl clorua , trichloroethylen , perchloroen , metyl cloroform , polyvinylidene clorua và copolyme và ethyl bromide . 5. Kiềm hóa Các chất trung gian hóa học chính từ quá trình alkyl hóa với ethylene là ethylbenzene , tiền chất của styren . Styrene được sử dụng chủ yếu trong polystyrene để đóng gói và cách nhiệt, cũng như cao su styrene-butadien cho lốp xe và giày dép. Ở quy mô nhỏ hơn, ethyltoluene , ethylanilines, 1,4-hexadiene và nhôm alkyl. Sản phẩm của các chất trung gian này bao gồm polystyrene , polyesters không bão hòa và terpolyme ethylene-propylene . 6. Phản ứng oxo Các hydroformylation [phản ứng oxo] kết quả etylen trong PROPANAL , tiền thân của axit propionic và n-propyl alcohol . 7. Hydrat hóa Ethylene từ lâu đã đại diện cho tiền chất không gây dị ứng chính cho ethanol . Phương pháp ban đầu đòi hỏi phải chuyển đổi thành dietyl sulfat , sau đó là thủy phân. Phương pháp chính được thực hiện từ giữa những năm 1990 là hydrat hóa trực tiếp ethylene được xúc tác bởi các chất xúc tác axit rắn : C 2 H 4 + H 2 O → CH 3 CH 2 OH Dimerization to butenes Ethylene được dimerized bởi hydrovinylation để cung cấp cho n -butenes sử dụng các quy trình được cấp phép bởi Lummus hoặc IFP . Quá trình Lummus tạo ra hỗn hợp n -butenes [chủ yếu là 2 buten ] trong khi quy trình IFP tạo ra 1-butene . 1-Butene được sử dụng như một nhà phân tích trong sản xuất một số loại polyetylen . 8. Quả và hoa Ethylene là một loại hormone ảnh hưởng đến quá trình chín và ra hoa của nhiều loại cây. Nó được sử dụng rộng rãi để kiểm soát độ tươi trong trồng trọt và trái cây . 9. Niche sử dụng Một ví dụ về việc sử dụng thích hợp là một tác nhân gây mê [theo tỷ lệ 85% ethylene / 15% oxy]. [15] Các công dụng khác là đẩy nhanh quá trình chín của trái cây và làm khí hàn.

Oxy là một chất khí không màu, không mùi và không vị là một chất khí cần thiết cho sự tồn tại của con người. Oxy có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất thép và các quá trình luyện, chế tạo kim loại khác, trong hóa chất, dược phẩm, chế biến dầu khí, sản xuất thủy tinh và gốm cũng như sản xuất giấy và bột giấy. Nó còn được sử dụng để bảo vệ môi trường trong các nhà máy và cơ sở xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Oxy có nhiều ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, cả trong bệnh viện, trung tâm điều trị ngoại trú và sử dụng tại nhà. 

1. Vai trò sinh học của oxi

Oxi có một ý nghãi hết sức to lớn về mặt sinh học. Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được. Khi hô hấp, động vật hấp thụ khí oxy và thải khí cacbonic, còn cây xanh ban ngày hấp thụ khí carbonic và thải khí oxi và ban đêm lại hấp thụ oxi và thải khí cacbonic. Chỉ một số sinh vật bậc thấp gọi là sinh vật yếm khí như men, một số vi khuẩn... có thể tồn tại không cần oxi. Động vật sống ở mặt đất lấy oxi từ không khí nhờ phổi, hai lá phổi của người có một bề mặt tiếp xúc với không khí khoảng 400m2 và bề mặt đó luôn luôn đổi mới. Động vật ở dưới mước hấp thụ khí oxi đã tan trong nước nhờ các khí quản hoặc nhờ trực tiếp các màng tế bào, giống như ở động vật bậc thấp.

Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được.

Khi không khí tiếp xúc với máu ở phổi, oxi kết hợp với hemoglobin trong hồng cầu tạo nên oxihemoglobin là hợp chất kém bền dễ phân hủy. Trong quá trình vận chuyển của máu ở trong động vật, hợp chất đó chui qua mạch mao quản của các cơ quan trong cơ thể. Ở đó áp suất riêng của oxi rất thấp vì có nhu cầu liên tục về oxi. Trong điều kiện đó, oxihemoglobin phân hủy thành hemoglobin và oxi, rồi oxi qua thành mao quản khuếch tán vào các mô tế bào. Trong các mô, oxi tham gia vào những quá trình oxi hóa chậm những chất dinh dưỡng đã được chuyển đến tế bào và sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống. Mỗi giờ một người lớn thở vào khoảng 0,5m3 không khí, cơ thể giữ lại 1/3 lượng oxi có trong không khí. Như vậy thực tế mỗi người một ngày đêm cần khoảng 0,5m3 oxi và thải ra khoảng 0,4m3 khí cacbonic.

Qúa trình quang hợp của thực vật

2. Ứng dụng của oxy

Ứng dụng của oxi

a. Trong công nghiệp luyện kim

Oxy được sử dụng với khí nhiên liệu trong hàn khí, cắt khí, quấn khăn oxy, làm sạch ngọn lửa, làm cứng ngọn lửa và làm thắng ngọn lửa.

Trong quá trình cắt khí oxy phải có chất lượng cao để đảm bảo tốc độ cắt cao và đường cắt sạch.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. Trong quá trình luyện thép, hàm lượng cacbon tạp chất kết hợp với oxy để tạo thành oxit cacbon và chúng thoát ra ở dạng khí. Oxy được đưa vào bể thép thông qua một cây thương đặc biệt. Oxy cũng được sử dụng để tạo ra các kim loại khác chẳng hạn như đồng, chì, kẽm.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. 

Việc làm giàu oxy của không khí đốt, hoặc phun oxy qua ống dẫn được sử dụng ngày càng nhiều trong các lò nung nhỏ, lò nung lộ thiên, lò luyện thủy tinh và bông khoáng, lò nung vôi và xi măng, để nâng cao công suất và giảm nhu cầu năng lượng. Thời gian nấu chảy và tiêu thụ năng lượng cũng có thể được giảm bớt bằng cách đốt oxy - dầu hoặc oxy - khí đặc biệt trong các lò luyện thép điện và lò luyện nhôm cảm ứng. Hiệu suất nhiệt cao đạt được nhờ các đầu đốt "oxy - nhiên liệu", trộn nhiên liệu và oxy ở đầu đầu đốt. Kết quả là sự cháy xảy ra nhanh ở khoảng 2800oC.

b. Trong hóa chất, dược phẩm và dầu mỏ

Oxy được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều quá trình oxy hóa, bao gồm sản xuất ethylene oxide, propylene oxide, khí tổng hợp bằng cách sử dụng quá trình oxy hóa một phần nhiều loại hydrocarbon, ethylene dichoride, hydrogen peroxide, acid nitric, vinyl clorua và axit phthalic.

Một lượng rất lớn oxy được sử dụng trong quá trình khí hóa than - để tạo ra khí tổng hợp có thể được sử dụng làm nguyên liệu hóa học hoặc tiền chất cho các loại nhiên liệu dễ vận chuyển và dễ sử dụng hơn.

Trong các nhà máy lọc dầu, oxy được sử dụng để làm giàu không khí cấp cho các máy tái sinh cracking xúc tác, làm tăng công suất của các tổ máy. Nó được sử dụng trong các đơn vị thu hồi lưu huỳnh để đạt được nhưng lợi ích tương tự. Oxy cũng được sử dụng để tái tạo chất xúc tác.

Oxy được sử dụng để đốt cháy và tiêu hủy hoàn toàn hơn các vật liệu độc hại và chất thải trong lò đốt.

c. Trong công nghiệp thủy tinh và gốm sứ

Việc chuyển đổi hệ thống đốt cháy từ nhiên liệu không khí sang nhiên liệu oxy [và xây dựng các lò và bể chứa mới xung quanh công nghệ này] giúp kiểm soát tốt hơn các kiểu gia nhiệt, hiệu suất lò cao hơn [Tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn] và giảm phát thải hạt và NOx.

d. Sử dụng sản xuất bột giấy và giấy

Oxy ngày càng quan trọng như một hóa chất tẩy trắng. Trong sản xuất bột giấy tẩy trắng chất lượng cao, lignin trong bột giấy phải được loại bỏ trong quá trình tẩy trắng. Clo đã được sử dụng cho mục đích này nhưng các quy trình mới sử dụng oxy làm giảm ô nhiễm nước. Oxy và xút ăn da có thể thay thế hypochlorite và chlorine dioxide trong quá trình tẩy trắng, dẫn đến chi phí thấp hơn.

Trong nhà máy sản xuất bột giấy hóa học, oxy được bổ sung vào không khí đốt làm tăng năng suất sản xuất của lò hơi thu hồi sôđa và lò nung vôi. Việc sử dụng oxy trong quá trình oxy hóa rượu đen làm giảm việc thải các chất ô nhiễm lưu huỳnh vào khí quyển.

e. Sử dụng chăm sóc sức khỏe

Trong y học, oxy được sử dụng trong quá trình phẫu thuật, điều trị chăm sóc đặc biệt, liệu pháp hít thở, vv Phải duy trì các tiêu chuẩn cao về độ tinh khiết và xử lý.

Oxy thường được cung cấp cho các bệnh viện thông qua phân phối chất lỏng số lượng lớn, sau đó được phân phối đến các điểm sử dụng. Nó hỗ trợ các vấn đề về hô hấp, cứu sống và tăng sự thoải mái cho bệnh nhân. 

Các thiết bị tách khí không gây lạnh di động nhỏ đang được sử dụng rộng rãi trong việc chăm sóc gia đình. Các đơn vị quy mô lớn hơn cũng sử dụng công nghệ tách khí không đông lạnh, đang được sử dụng trong các bệnh viện nhỏ và / hoặc vùng sâu vùng xa, nơi nhu cầu đủ cao để khiến việc phân phối xi lanh trở thành vấn đề hậu cần nhưng việc phân phối chất lỏng không có sẵn hoặc rất tốn kém. Các đơn vị này thường tạo ra ôxy tinh khiết từ 90 đến 93%, đủ cho hầu hết các mục đích sử dụng trong y tế.

Máy tạo oxy dành cho người bệnh

f. Trong môi trường

Trong xử lý sinh học nước thải, việc sử dụng oxy thay vì không khí cho phép tăng công suất trong các nhà máy xử lý hiện có. Tiêm oxy vào cống rãnh làm giảm sự hình thành hydrogen sulfide, dẫn đến giảm ăn mòn và mùi hôi.

Ozone được sử dụng để xử lý nước uống, đặc biệt khi các chất thay thế, chẳng hạn như clo, là không mong muốn.

g. Các ứng dụng khác đối với oxy:

Oxy có nhiều công dụng trong thiết bị thở, chẳng hạn như những thiết bị thở khép kín cho công việc dưới nước và nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất.

Nuôi trồng thủy sản, nuôi cá trong ao, sử dụng nước có ôxy để đảm bảo luôn có đủ ôxy và cho phép nhiều cá được nuôi hoặc nuôi trong một kích thước ao hoặc bể nhất định.

Oxy lỏng được sử dụng trong tên lửa nhiên liệu lỏng làm chất oxy hóa cho các nhiên liệu như hydro và metan lỏng.

Lưu ý

Nếu cơ thể hít phải 100% oxy có thể gây buồn nôn, chóng mặt, kích thích phổi, phù phổi, viêm phổi và có thể gây chết người. Oxy lỏng thì gây tê cóng mắt và da.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

CO2 [Cacbon dioxit ]

Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất. Hợp chất này có nhiều mục đích sử dụng thương mại khác nhau nhưng một trong những ứng dụng lớn nhất của nó như một chất hóa học là trong sản xuất đồ uống có ga; nó cung cấp sự lấp lánh trong đồ uống có ga như nước soda, bia và rượu vang sủi bọt.

Carbon dioxide được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dầu mỏ và công nghiệp hóa chất.

1. Ngành công nghiệp thực phẩm

Carbon dioxide là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng như một chất đẩy và chất điều chỉnh độ chua trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Bột nở sử dụng trong các loại bánh nướng tạo ra khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra, do tạo ra các lỗ xốp chứa bọt khí. Men bánh mì tạo ra khí cacbonic bằng sự lên men trong khối bột, trong khi các loại bột nở hóa học giải phóng ra khí cacbonic khi bị nung nóng hoaặc bị tác dụng với các axít.

Cacbon điôxít lỏng và rắn là chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm, trong đó chúng tham gia vào quá trình lưu trữ và vận chuyển các loại kem và các thực phẩm đông lạnh.

Cacbon điôxít được sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa và nước sôđa. Theo truyền thống, quá trình cacbonat hóa trong bia và vang nổ có được do lên men tự nhiên, nhưng một số nhà sản xuất cacbonat hóa các đồ uống này một cách nhân tạo.

2. Khí trơ

Cacbon điôxít thông thường cũng được sử dụng như là khí điều áp rẻ tiền, không cháy. Các áo phao cứu hộ thông thường chứa các hộp nhỏ chứa cacbon điôxít đã nén để nhanh chóng thổi phồng lên. Các ống thép chứa cacbonic nén cũng được bán để cup cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, cũng như để làm nước khoáng xenxe.

Sự bốc hơi nhanh chóng của cacbon điôxít lỏng được sử dụng để gây nổ trong các mỏ than. Cacbon điôxít dập tắt lửa, và một số bình cứu hỏa, đặc biệt là các loại được thiết kể để dập cháy do điện, có chứa cacbon điôxít lỏng bị nén.

Cacbon điôxít cũng được sử dụng như là môi trường khí cho công nghệ hàn, mặc dù trong hồ quang thì nó phản ứng với phần lớn các kim loại. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ô tô mặc dù có chứng cứ đáng kể cho thấy khi hàn trong môi trường này thì mối hàn giòn hơn so với các mối hàn trong môi trường các khí trơ, và các mối hàn này theo thời gian sẽ giảm phẩm cấp do sự tạo thành của axít cacbonic. Nó được sử dụng làm việc này chủ yếu là do nó rẻ tiền hơn nhiều so với các khí trơ như agon hay hêli.

3. Sản xuất dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến khác

Cacbon điôxít lỏng là một dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, và được dùng để loại bỏ cafêin từ cà phê. Nó cũng bắt đầu nhận được sự chú ý của công nghiệp dược phẩm và một số ngành công nghiệp chế biến hóa chất khác do nó là chất thay thế ít độc hơn cho các dung môi truyền thống như các clorua hữu cơ.

4. Vai trò sinh học

Thực vật cần có cacbon điôxít để thực hiện việc quang hợp, và các nhà kính có thể được làm giàu bầu khí quyển của chúng bằng việc bổ sung CO2 nhằm kích thích sự tăng trưởng của thực vật. Người ta cũng đề xuất ý tưởng cho cacbon điôxít từ các nhà máy nhiệt điện đi qua các ao để phát triển tảo và sau đó chuyển hóa chúng thành nguồn nhiên liệu điêzen sinh học. Nồng độ cao của cacbon điôxít trong khí quyển tiêu diệt có hiệu quả nhiều loại sâu hại. Các nhà kính được nâng nồng độ CO2 tới 10.000 ppm [1%] trong vài giờ để tiêu diệt các loại sâu bệnh như rầy trắng [họ Aleyrodidae], nhện v.v.

Trong y học, tới 5% cacbon điôxít được thêm vào ôxy nguyên chất để trợ thở sau khi ngừng thở và để ổn định cân bằng O2/CO2 trong máu.

Một dạng phổ biến của laser khí công nghiệp là laser cacbon điôxít, sử dụng cacbon điôxít làm môi trường. Cacbon điôxít cũng hay được bơm vào hay gần với các giếng dầu. Nó có tác dụng như là tác nhân nén và khi hòa tan trong dầu thô dưới lòng đất thì nó làm giảm đáng kể độ nhớt của dầu thô, tạo điều kiện để dầu chảy nhanh hơn trong lòng đất vào các giếng hút. Trong các mỏ dầu đã hoàn thiện thì một hệ thống ống đồ sộ được sử dụng để chuyển cacbon điôxít tới các điểm bơm.

5. Băng khô

Băng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn [đóng băng]. Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. Sản xuất "sương mù băng khô" để tạo các hiệu ứng đặc biệt. Khi băng khô tiếp xúc với nước thì cacbon điôxít đóng băng thăng hoa thành hỗn hợp khí cacbon điôxít lạnh và không khí lạnh ẩm ướt. Điều này sinh ra sự ngưng tụ và hình thành sương mù; xem thêm máy tạo sương mù.

Băng khô là thương hiệu cho cacbon điôxít rắn [đóng băng]. Làm lạnh thực phẩm, các mẫu sinh học và các mặt hàng mau hỏng khác. 

Hiệu ứng sương mù của hỗn hợp băng khô với nước được tạo ra tốt nhất là với nước ấm. Các viên nhỏ băng khô [thay vì cát] được bắn vào bề mặt cần làm sạch. Băng khô không cứng như cát, nhưng nó tăng tốc quá trình bằng sự thăng hoa để "không còn gì" tồn tại trên bề mặt cần làm sạch và gần như không tạo ra nhiều bụi gây hại phổi. Tăng gây mưa từ các đám mây hay làm giảm độ dày của mây nhờ sự kết tinh nước trong mây. Sản xuất khí cacbon điôxít do cần thiết trong các hệ thống như thùng nhiên liệu hệ thống trơ trong các máy bay B-47. Các ống lót trục bằng đồng thau hay kim loại khác được cho vào băng khô để làm chúng co lại sao cho chúng sẽ khớp với kích thước trong của lỗ trục. Khi các ống lót này ấm trở lại, chúng nở ra và trở nên cực kỳ khít nhau.

Page 6

Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==>

Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng
và Download Đề Cương Luyện Thi Miễn Phí

Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan

☟☟☟

Phương Trình Hoá Học Lớp 11 Phản ứng oxi-hoá khử Phản ứng nhiệt phân Phương trình hóa học vô cơ

Không tìm thấy thông tin về cách thực hiện phản ứng của phương trình 4NH4NO3 => 8H2O + 3N2 + N2O4 Bạn bổ sung thông tin giúp chúng mình nhé!

Hiện tượng nhận biết 4NH4NO3 => 8H2O + 3N2 + N2O4

Phương trình không có hiện tượng nhận biết đặc biệt.

Trong trường hợp này, bạn chỉ thường phải quan sát chất sản phẩm H2O [nước] [trạng thái: lỏng] [màu sắc: không màu], N2 [nitơ] [trạng thái: khí] [màu sắc: không màu], N2O4 [Nitơ tetraoxit] [trạng thái: khí] [màu sắc: cam], được sinh ra

Hoặc bạn phải quan sát chất tham gia NH4NO3 [amoni nitrat] [trạng thái: rắn] [màu sắc: trắng], biến mất.

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra H2O [nước]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra N2 [nitơ]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra N2O4 [Nitơ tetraoxit]

1. Sử dụng làm chất nổ Là một chất ôxi hóa mạnh, nitrat amôni tạo thành một hỗn hợp nổ khi kết hợp với nhiên liệu như hyđrô, thường là dầu diesel [dầu] hoặc đôi khi kerosene. Do amoni nitrat và dầu nhiên liệu [ANFO] thường có sẵn, hỗn hợp ANFO trong nhiều trường hợp được sử dụng trong các bom tức thì, ví dụ như IRA Lâm thời và vụ đánh bom Thành phố Oklahoma vào năm 1995 tại Mỹ Nitrat amoni được sử dụng trong các thuốc nổ quân sự như bom daisy cutter và là một thành phần của amatol. Các hỗn hợp sử dụng trong quân sự thường pha ~20% bột nhôm nữa để tăng sức nổ, but with some loss of brisance. Một ví dụ của trường hợp này là Ammonal, có chứa nitrat amoni, trinitrotoluene và nhôm. 2. Các ứng dụng khác Poster of Abonos Nitrato de Chile [Chile Nitrate Fertilisers], 1930. Ứng dụng phổ biến nhất của nitrat amoni là làm phân bón. Ứng dụng này là do nó có chứa nhiều ni tơ [cần thiết cho cây trồng vì cây cần ni tơ để tạo ra các protein] và được sản xuất công nghiệp với giá không đắt. Nitrat Amoni cũng được sử dụng trong các túi lạnh nhanh [instant cold pack]. Trong ứng dụng này, nitrat amoni được trộn với nước trong một phản ứng thu nhiệt, với nhiệt lượng 26,2 kilojoule mỗi mole chất phản ứng. Các sản phẩm của các phản ứng nitrat amoni được ứng dụng trong các túi khí. Chất azit natri [NaN3] là hóa chất được sử dụng trong các túi khí và nó phân hủy tạo ra natri Na và nitơ N2 [g]. Nitrat amoni được ứng dụng trong việc xử lý các quặng titanium. Nitrat amoni được sử dụng trong việc việc điều chế chất ôxít nitơ [N2O]: NH4NO3[aq] -> N2O[g] + 2H2O[l] Nitrat amoni có thể được sử dụng để điều chế amoniac khan, một hóa chất thường được sử dụng trong việc sản xuất methamphetamine. 3. Sản xuất nitrat amoni Việc sản xuất nitrat amoni công nghiệp thì đơn giản về mặt hóa học dù về công nghệ thì đầy thách thức. phản ứng trung hòa của ammoniac với axit nitric tạo ra một dung dịch nitrat amoni: HNO3[aq] + NH3[g] → NH4NO3[aq]. Để sản xuất quy mô công nghiệp, phản ứng này được thực hiện bằng cách sử dụng khí amoniac khan và axit nitric đậm đặc. Phản ứng này xảy ra mãnh liệt và tỏa nhhiệt. Người không chuyên nghiệp và không có thiết bị chuẩn bị sẵn không nên thử nghiệm với khí khan và axit đặc như thế này, dù với sự pha loãng lớn bởi nước, không nên xem thí nghiệm kiểu này là dễ. Sau khi dung dịch muối được tạo ra, thường thì có nồng độ khoảng 83%, lượng nước dư được làm khô đến mức nitrat amoni có nồng độ 95 - 99,9% [nitrat amoni chảy], tùy theo mức độ.

H2O [nước ]

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

N2 [nitơ ]

1. Hợp chất nitơ Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn [xem Vai trò sinh học dưới đây]. Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ [cùng với khí thiên nhiên] được chuyển hóa thành amôniắc [thông qua phương pháp Haber]. Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp [chủ yếu như là phân bón], hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axít nitric theo phương pháp Ostwald. Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet [hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng] và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin và trinitrotoluen [tức TNT], được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hiđrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên liệu cho các tên lửa. 2. Khí nitơ Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng [xem dưới đây] ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự ôxi hóa là không mong muốn.[18] để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời [bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa],[19] trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn Nó cũng được sử dụng trong: sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, điốt, và mạch tích hợp [IC]. sản xuất thép không gỉ, bơm lốp ô tô và máy bay do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với không khí [mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và ôxy [trong dạng N2 và O2], và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn. Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó [như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon] để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia,[21] cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness. 3. Nitơ lỏng Nitơ hóa lỏng. Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh [cực lạnh], có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 77 K [-196°C hay -320°F] làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm: làm lạnh để vận chuyển thực phẩm bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học. trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh để minh họa trong giáo dục trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.[24] Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay các dạng phần cứng khác. Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng, nhiệt độ của nó rất là thấp khoảng -196 độ C, ở nhiệt độ này thì bạn cũng biết nó có thể phá hủy mọi thứ liên quan đến cơ thể sống. Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7. Nitơ chiếm 78% trong bầu khí quyển, nitơ lỏng được nén lại bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí => thu được nitơ long và oxi lỏng => Các khí nitơ lỏng nào sẽ được đưa vào thùng chứa và đưa vào sử dụng trong công nghiệp Các khí nitơ này đưa vào công nghiệp sẽ có hệ thống giàn hóa hơi biến khí Nitơ long này trở lại thành khí Nitơ thông thường Sau khi qua giàn hóa hơi nitơ được hóa hơi sẽ đưa qua các van áp để phân chia vào công nghiệp Nitơ lỏng được ứng dụng trong hằng trăm lĩnh vực kể không bao giờ hết cả, từ lĩnh vực thực phẩm đến lĩnh vực dệt nhuôm và còn rất nhiều lĩnh vực khác.

N2O4 [Nitơ tetraoxit ]

Vì dinito tetraoxit có để lưu trữ dưới dạng chất lỏng ở nhiệt độ phòng nên nó được sử dụng làm chất oxy hóa trong một trong những loại nhiên liệu tên lửa quan trọng.

Page 7

Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==>

Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng
và Download Đề Cương Luyện Thi Miễn Phí

Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan

☟☟☟

Phương Trình Hoá Học Lớp 11 Phản ứng oxi-hoá khử Phản ứng nhiệt phân Phương trình thi Đại Học Phương trình hóa học vô cơ Ôn Thi THPT Quốc Gia 2020

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra H2O [nước]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra N2 [nitơ]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra N2O3 [Dinitơ trioxit]

1. Sử dụng làm chất nổ Là một chất ôxi hóa mạnh, nitrat amôni tạo thành một hỗn hợp nổ khi kết hợp với nhiên liệu như hyđrô, thường là dầu diesel [dầu] hoặc đôi khi kerosene. Do amoni nitrat và dầu nhiên liệu [ANFO] thường có sẵn, hỗn hợp ANFO trong nhiều trường hợp được sử dụng trong các bom tức thì, ví dụ như IRA Lâm thời và vụ đánh bom Thành phố Oklahoma vào năm 1995 tại Mỹ Nitrat amoni được sử dụng trong các thuốc nổ quân sự như bom daisy cutter và là một thành phần của amatol. Các hỗn hợp sử dụng trong quân sự thường pha ~20% bột nhôm nữa để tăng sức nổ, but with some loss of brisance. Một ví dụ của trường hợp này là Ammonal, có chứa nitrat amoni, trinitrotoluene và nhôm. 2. Các ứng dụng khác Poster of Abonos Nitrato de Chile [Chile Nitrate Fertilisers], 1930. Ứng dụng phổ biến nhất của nitrat amoni là làm phân bón. Ứng dụng này là do nó có chứa nhiều ni tơ [cần thiết cho cây trồng vì cây cần ni tơ để tạo ra các protein] và được sản xuất công nghiệp với giá không đắt. Nitrat Amoni cũng được sử dụng trong các túi lạnh nhanh [instant cold pack]. Trong ứng dụng này, nitrat amoni được trộn với nước trong một phản ứng thu nhiệt, với nhiệt lượng 26,2 kilojoule mỗi mole chất phản ứng. Các sản phẩm của các phản ứng nitrat amoni được ứng dụng trong các túi khí. Chất azit natri [NaN3] là hóa chất được sử dụng trong các túi khí và nó phân hủy tạo ra natri Na và nitơ N2 [g]. Nitrat amoni được ứng dụng trong việc xử lý các quặng titanium. Nitrat amoni được sử dụng trong việc việc điều chế chất ôxít nitơ [N2O]: NH4NO3[aq] -> N2O[g] + 2H2O[l] Nitrat amoni có thể được sử dụng để điều chế amoniac khan, một hóa chất thường được sử dụng trong việc sản xuất methamphetamine. 3. Sản xuất nitrat amoni Việc sản xuất nitrat amoni công nghiệp thì đơn giản về mặt hóa học dù về công nghệ thì đầy thách thức. phản ứng trung hòa của ammoniac với axit nitric tạo ra một dung dịch nitrat amoni: HNO3[aq] + NH3[g] → NH4NO3[aq]. Để sản xuất quy mô công nghiệp, phản ứng này được thực hiện bằng cách sử dụng khí amoniac khan và axit nitric đậm đặc. Phản ứng này xảy ra mãnh liệt và tỏa nhhiệt. Người không chuyên nghiệp và không có thiết bị chuẩn bị sẵn không nên thử nghiệm với khí khan và axit đặc như thế này, dù với sự pha loãng lớn bởi nước, không nên xem thí nghiệm kiểu này là dễ. Sau khi dung dịch muối được tạo ra, thường thì có nồng độ khoảng 83%, lượng nước dư được làm khô đến mức nitrat amoni có nồng độ 95 - 99,9% [nitrat amoni chảy], tùy theo mức độ.

H2O [nước ]

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

N2 [nitơ ]

1. Hợp chất nitơ Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn [xem Vai trò sinh học dưới đây]. Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ [cùng với khí thiên nhiên] được chuyển hóa thành amôniắc [thông qua phương pháp Haber]. Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp [chủ yếu như là phân bón], hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axít nitric theo phương pháp Ostwald. Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet [hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng] và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin và trinitrotoluen [tức TNT], được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hiđrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên liệu cho các tên lửa. 2. Khí nitơ Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng [xem dưới đây] ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự ôxi hóa là không mong muốn.[18] để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời [bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa],[19] trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn Nó cũng được sử dụng trong: sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, điốt, và mạch tích hợp [IC]. sản xuất thép không gỉ, bơm lốp ô tô và máy bay do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với không khí [mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và ôxy [trong dạng N2 và O2], và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn. Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó [như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon] để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia,[21] cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness. 3. Nitơ lỏng Nitơ hóa lỏng. Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh [cực lạnh], có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 77 K [-196°C hay -320°F] làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm: làm lạnh để vận chuyển thực phẩm bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học. trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh để minh họa trong giáo dục trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.[24] Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay các dạng phần cứng khác. Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng, nhiệt độ của nó rất là thấp khoảng -196 độ C, ở nhiệt độ này thì bạn cũng biết nó có thể phá hủy mọi thứ liên quan đến cơ thể sống. Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7. Nitơ chiếm 78% trong bầu khí quyển, nitơ lỏng được nén lại bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí => thu được nitơ long và oxi lỏng => Các khí nitơ lỏng nào sẽ được đưa vào thùng chứa và đưa vào sử dụng trong công nghiệp Các khí nitơ này đưa vào công nghiệp sẽ có hệ thống giàn hóa hơi biến khí Nitơ long này trở lại thành khí Nitơ thông thường Sau khi qua giàn hóa hơi nitơ được hóa hơi sẽ đưa qua các van áp để phân chia vào công nghiệp Nitơ lỏng được ứng dụng trong hằng trăm lĩnh vực kể không bao giờ hết cả, từ lĩnh vực thực phẩm đến lĩnh vực dệt nhuôm và còn rất nhiều lĩnh vực khác.

N2O3 [Dinitơ trioxit ]

Page 8

Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==>

Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng
và Download Đề Cương Luyện Thi Miễn Phí

Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan

☟☟☟

Phản ứng oxi-hoá khử Phản ứng nhiệt phân

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra H2O [nước]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra N2 [nitơ]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra O2 [oxi]

1. Sử dụng làm chất nổ Là một chất ôxi hóa mạnh, nitrat amôni tạo thành một hỗn hợp nổ khi kết hợp với nhiên liệu như hyđrô, thường là dầu diesel [dầu] hoặc đôi khi kerosene. Do amoni nitrat và dầu nhiên liệu [ANFO] thường có sẵn, hỗn hợp ANFO trong nhiều trường hợp được sử dụng trong các bom tức thì, ví dụ như IRA Lâm thời và vụ đánh bom Thành phố Oklahoma vào năm 1995 tại Mỹ Nitrat amoni được sử dụng trong các thuốc nổ quân sự như bom daisy cutter và là một thành phần của amatol. Các hỗn hợp sử dụng trong quân sự thường pha ~20% bột nhôm nữa để tăng sức nổ, but with some loss of brisance. Một ví dụ của trường hợp này là Ammonal, có chứa nitrat amoni, trinitrotoluene và nhôm. 2. Các ứng dụng khác Poster of Abonos Nitrato de Chile [Chile Nitrate Fertilisers], 1930. Ứng dụng phổ biến nhất của nitrat amoni là làm phân bón. Ứng dụng này là do nó có chứa nhiều ni tơ [cần thiết cho cây trồng vì cây cần ni tơ để tạo ra các protein] và được sản xuất công nghiệp với giá không đắt. Nitrat Amoni cũng được sử dụng trong các túi lạnh nhanh [instant cold pack]. Trong ứng dụng này, nitrat amoni được trộn với nước trong một phản ứng thu nhiệt, với nhiệt lượng 26,2 kilojoule mỗi mole chất phản ứng. Các sản phẩm của các phản ứng nitrat amoni được ứng dụng trong các túi khí. Chất azit natri [NaN3] là hóa chất được sử dụng trong các túi khí và nó phân hủy tạo ra natri Na và nitơ N2 [g]. Nitrat amoni được ứng dụng trong việc xử lý các quặng titanium. Nitrat amoni được sử dụng trong việc việc điều chế chất ôxít nitơ [N2O]: NH4NO3[aq] -> N2O[g] + 2H2O[l] Nitrat amoni có thể được sử dụng để điều chế amoniac khan, một hóa chất thường được sử dụng trong việc sản xuất methamphetamine. 3. Sản xuất nitrat amoni Việc sản xuất nitrat amoni công nghiệp thì đơn giản về mặt hóa học dù về công nghệ thì đầy thách thức. phản ứng trung hòa của ammoniac với axit nitric tạo ra một dung dịch nitrat amoni: HNO3[aq] + NH3[g] → NH4NO3[aq]. Để sản xuất quy mô công nghiệp, phản ứng này được thực hiện bằng cách sử dụng khí amoniac khan và axit nitric đậm đặc. Phản ứng này xảy ra mãnh liệt và tỏa nhhiệt. Người không chuyên nghiệp và không có thiết bị chuẩn bị sẵn không nên thử nghiệm với khí khan và axit đặc như thế này, dù với sự pha loãng lớn bởi nước, không nên xem thí nghiệm kiểu này là dễ. Sau khi dung dịch muối được tạo ra, thường thì có nồng độ khoảng 83%, lượng nước dư được làm khô đến mức nitrat amoni có nồng độ 95 - 99,9% [nitrat amoni chảy], tùy theo mức độ.

H2O [nước ]

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

N2 [nitơ ]

1. Hợp chất nitơ Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn [xem Vai trò sinh học dưới đây]. Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ [cùng với khí thiên nhiên] được chuyển hóa thành amôniắc [thông qua phương pháp Haber]. Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp [chủ yếu như là phân bón], hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axít nitric theo phương pháp Ostwald. Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet [hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng] và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin và trinitrotoluen [tức TNT], được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hiđrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên liệu cho các tên lửa. 2. Khí nitơ Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng [xem dưới đây] ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự ôxi hóa là không mong muốn.[18] để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời [bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa],[19] trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn Nó cũng được sử dụng trong: sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, điốt, và mạch tích hợp [IC]. sản xuất thép không gỉ, bơm lốp ô tô và máy bay do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với không khí [mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và ôxy [trong dạng N2 và O2], và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn. Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó [như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon] để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia,[21] cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness. 3. Nitơ lỏng Nitơ hóa lỏng. Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh [cực lạnh], có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 77 K [-196°C hay -320°F] làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm: làm lạnh để vận chuyển thực phẩm bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học. trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh để minh họa trong giáo dục trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.[24] Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay các dạng phần cứng khác. Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng, nhiệt độ của nó rất là thấp khoảng -196 độ C, ở nhiệt độ này thì bạn cũng biết nó có thể phá hủy mọi thứ liên quan đến cơ thể sống. Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7. Nitơ chiếm 78% trong bầu khí quyển, nitơ lỏng được nén lại bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí => thu được nitơ long và oxi lỏng => Các khí nitơ lỏng nào sẽ được đưa vào thùng chứa và đưa vào sử dụng trong công nghiệp Các khí nitơ này đưa vào công nghiệp sẽ có hệ thống giàn hóa hơi biến khí Nitơ long này trở lại thành khí Nitơ thông thường Sau khi qua giàn hóa hơi nitơ được hóa hơi sẽ đưa qua các van áp để phân chia vào công nghiệp Nitơ lỏng được ứng dụng trong hằng trăm lĩnh vực kể không bao giờ hết cả, từ lĩnh vực thực phẩm đến lĩnh vực dệt nhuôm và còn rất nhiều lĩnh vực khác.

O2 [oxi ]

Oxy là một chất khí không màu, không mùi và không vị là một chất khí cần thiết cho sự tồn tại của con người. Oxy có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất thép và các quá trình luyện, chế tạo kim loại khác, trong hóa chất, dược phẩm, chế biến dầu khí, sản xuất thủy tinh và gốm cũng như sản xuất giấy và bột giấy. Nó còn được sử dụng để bảo vệ môi trường trong các nhà máy và cơ sở xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Oxy có nhiều ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, cả trong bệnh viện, trung tâm điều trị ngoại trú và sử dụng tại nhà. 

1. Vai trò sinh học của oxi

Oxi có một ý nghãi hết sức to lớn về mặt sinh học. Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được. Khi hô hấp, động vật hấp thụ khí oxy và thải khí cacbonic, còn cây xanh ban ngày hấp thụ khí carbonic và thải khí oxi và ban đêm lại hấp thụ oxi và thải khí cacbonic. Chỉ một số sinh vật bậc thấp gọi là sinh vật yếm khí như men, một số vi khuẩn... có thể tồn tại không cần oxi. Động vật sống ở mặt đất lấy oxi từ không khí nhờ phổi, hai lá phổi của người có một bề mặt tiếp xúc với không khí khoảng 400m2 và bề mặt đó luôn luôn đổi mới. Động vật ở dưới mước hấp thụ khí oxi đã tan trong nước nhờ các khí quản hoặc nhờ trực tiếp các màng tế bào, giống như ở động vật bậc thấp.

Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được.

Khi không khí tiếp xúc với máu ở phổi, oxi kết hợp với hemoglobin trong hồng cầu tạo nên oxihemoglobin là hợp chất kém bền dễ phân hủy. Trong quá trình vận chuyển của máu ở trong động vật, hợp chất đó chui qua mạch mao quản của các cơ quan trong cơ thể. Ở đó áp suất riêng của oxi rất thấp vì có nhu cầu liên tục về oxi. Trong điều kiện đó, oxihemoglobin phân hủy thành hemoglobin và oxi, rồi oxi qua thành mao quản khuếch tán vào các mô tế bào. Trong các mô, oxi tham gia vào những quá trình oxi hóa chậm những chất dinh dưỡng đã được chuyển đến tế bào và sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống. Mỗi giờ một người lớn thở vào khoảng 0,5m3 không khí, cơ thể giữ lại 1/3 lượng oxi có trong không khí. Như vậy thực tế mỗi người một ngày đêm cần khoảng 0,5m3 oxi và thải ra khoảng 0,4m3 khí cacbonic.

Qúa trình quang hợp của thực vật

2. Ứng dụng của oxy

Ứng dụng của oxi

a. Trong công nghiệp luyện kim

Oxy được sử dụng với khí nhiên liệu trong hàn khí, cắt khí, quấn khăn oxy, làm sạch ngọn lửa, làm cứng ngọn lửa và làm thắng ngọn lửa.

Trong quá trình cắt khí oxy phải có chất lượng cao để đảm bảo tốc độ cắt cao và đường cắt sạch.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. Trong quá trình luyện thép, hàm lượng cacbon tạp chất kết hợp với oxy để tạo thành oxit cacbon và chúng thoát ra ở dạng khí. Oxy được đưa vào bể thép thông qua một cây thương đặc biệt. Oxy cũng được sử dụng để tạo ra các kim loại khác chẳng hạn như đồng, chì, kẽm.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. 

Việc làm giàu oxy của không khí đốt, hoặc phun oxy qua ống dẫn được sử dụng ngày càng nhiều trong các lò nung nhỏ, lò nung lộ thiên, lò luyện thủy tinh và bông khoáng, lò nung vôi và xi măng, để nâng cao công suất và giảm nhu cầu năng lượng. Thời gian nấu chảy và tiêu thụ năng lượng cũng có thể được giảm bớt bằng cách đốt oxy - dầu hoặc oxy - khí đặc biệt trong các lò luyện thép điện và lò luyện nhôm cảm ứng. Hiệu suất nhiệt cao đạt được nhờ các đầu đốt "oxy - nhiên liệu", trộn nhiên liệu và oxy ở đầu đầu đốt. Kết quả là sự cháy xảy ra nhanh ở khoảng 2800oC.

b. Trong hóa chất, dược phẩm và dầu mỏ

Oxy được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều quá trình oxy hóa, bao gồm sản xuất ethylene oxide, propylene oxide, khí tổng hợp bằng cách sử dụng quá trình oxy hóa một phần nhiều loại hydrocarbon, ethylene dichoride, hydrogen peroxide, acid nitric, vinyl clorua và axit phthalic.

Một lượng rất lớn oxy được sử dụng trong quá trình khí hóa than - để tạo ra khí tổng hợp có thể được sử dụng làm nguyên liệu hóa học hoặc tiền chất cho các loại nhiên liệu dễ vận chuyển và dễ sử dụng hơn.

Trong các nhà máy lọc dầu, oxy được sử dụng để làm giàu không khí cấp cho các máy tái sinh cracking xúc tác, làm tăng công suất của các tổ máy. Nó được sử dụng trong các đơn vị thu hồi lưu huỳnh để đạt được nhưng lợi ích tương tự. Oxy cũng được sử dụng để tái tạo chất xúc tác.

Oxy được sử dụng để đốt cháy và tiêu hủy hoàn toàn hơn các vật liệu độc hại và chất thải trong lò đốt.

c. Trong công nghiệp thủy tinh và gốm sứ

Việc chuyển đổi hệ thống đốt cháy từ nhiên liệu không khí sang nhiên liệu oxy [và xây dựng các lò và bể chứa mới xung quanh công nghệ này] giúp kiểm soát tốt hơn các kiểu gia nhiệt, hiệu suất lò cao hơn [Tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn] và giảm phát thải hạt và NOx.

d. Sử dụng sản xuất bột giấy và giấy

Oxy ngày càng quan trọng như một hóa chất tẩy trắng. Trong sản xuất bột giấy tẩy trắng chất lượng cao, lignin trong bột giấy phải được loại bỏ trong quá trình tẩy trắng. Clo đã được sử dụng cho mục đích này nhưng các quy trình mới sử dụng oxy làm giảm ô nhiễm nước. Oxy và xút ăn da có thể thay thế hypochlorite và chlorine dioxide trong quá trình tẩy trắng, dẫn đến chi phí thấp hơn.

Trong nhà máy sản xuất bột giấy hóa học, oxy được bổ sung vào không khí đốt làm tăng năng suất sản xuất của lò hơi thu hồi sôđa và lò nung vôi. Việc sử dụng oxy trong quá trình oxy hóa rượu đen làm giảm việc thải các chất ô nhiễm lưu huỳnh vào khí quyển.

e. Sử dụng chăm sóc sức khỏe

Trong y học, oxy được sử dụng trong quá trình phẫu thuật, điều trị chăm sóc đặc biệt, liệu pháp hít thở, vv Phải duy trì các tiêu chuẩn cao về độ tinh khiết và xử lý.

Oxy thường được cung cấp cho các bệnh viện thông qua phân phối chất lỏng số lượng lớn, sau đó được phân phối đến các điểm sử dụng. Nó hỗ trợ các vấn đề về hô hấp, cứu sống và tăng sự thoải mái cho bệnh nhân. 

Các thiết bị tách khí không gây lạnh di động nhỏ đang được sử dụng rộng rãi trong việc chăm sóc gia đình. Các đơn vị quy mô lớn hơn cũng sử dụng công nghệ tách khí không đông lạnh, đang được sử dụng trong các bệnh viện nhỏ và / hoặc vùng sâu vùng xa, nơi nhu cầu đủ cao để khiến việc phân phối xi lanh trở thành vấn đề hậu cần nhưng việc phân phối chất lỏng không có sẵn hoặc rất tốn kém. Các đơn vị này thường tạo ra ôxy tinh khiết từ 90 đến 93%, đủ cho hầu hết các mục đích sử dụng trong y tế.

Máy tạo oxy dành cho người bệnh

f. Trong môi trường

Trong xử lý sinh học nước thải, việc sử dụng oxy thay vì không khí cho phép tăng công suất trong các nhà máy xử lý hiện có. Tiêm oxy vào cống rãnh làm giảm sự hình thành hydrogen sulfide, dẫn đến giảm ăn mòn và mùi hôi.

Ozone được sử dụng để xử lý nước uống, đặc biệt khi các chất thay thế, chẳng hạn như clo, là không mong muốn.

g. Các ứng dụng khác đối với oxy:

Oxy có nhiều công dụng trong thiết bị thở, chẳng hạn như những thiết bị thở khép kín cho công việc dưới nước và nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất.

Nuôi trồng thủy sản, nuôi cá trong ao, sử dụng nước có ôxy để đảm bảo luôn có đủ ôxy và cho phép nhiều cá được nuôi hoặc nuôi trong một kích thước ao hoặc bể nhất định.

Oxy lỏng được sử dụng trong tên lửa nhiên liệu lỏng làm chất oxy hóa cho các nhiên liệu như hydro và metan lỏng.

Lưu ý

Nếu cơ thể hít phải 100% oxy có thể gây buồn nôn, chóng mặt, kích thích phổi, phù phổi, viêm phổi và có thể gây chết người. Oxy lỏng thì gây tê cóng mắt và da.

Page 9

Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==>

Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng
và Download Đề Cương Luyện Thi Miễn Phí

Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan

☟☟☟

Phương Trình Hoá Học Lớp 10 Phương Trình Hoá Học Lớp 11 Phản ứng oxi-hoá khử Phản ứng nhiệt phân Phương trình thi Đại Học Phương trình hóa học vô cơ Ôn Thi THPT Quốc Gia 2020

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra H2O [nước]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra N2 [nitơ]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ NH4NO3 [amoni nitrat] ra NO2 [nitơ dioxit]

1. Sử dụng làm chất nổ Là một chất ôxi hóa mạnh, nitrat amôni tạo thành một hỗn hợp nổ khi kết hợp với nhiên liệu như hyđrô, thường là dầu diesel [dầu] hoặc đôi khi kerosene. Do amoni nitrat và dầu nhiên liệu [ANFO] thường có sẵn, hỗn hợp ANFO trong nhiều trường hợp được sử dụng trong các bom tức thì, ví dụ như IRA Lâm thời và vụ đánh bom Thành phố Oklahoma vào năm 1995 tại Mỹ Nitrat amoni được sử dụng trong các thuốc nổ quân sự như bom daisy cutter và là một thành phần của amatol. Các hỗn hợp sử dụng trong quân sự thường pha ~20% bột nhôm nữa để tăng sức nổ, but with some loss of brisance. Một ví dụ của trường hợp này là Ammonal, có chứa nitrat amoni, trinitrotoluene và nhôm. 2. Các ứng dụng khác Poster of Abonos Nitrato de Chile [Chile Nitrate Fertilisers], 1930. Ứng dụng phổ biến nhất của nitrat amoni là làm phân bón. Ứng dụng này là do nó có chứa nhiều ni tơ [cần thiết cho cây trồng vì cây cần ni tơ để tạo ra các protein] và được sản xuất công nghiệp với giá không đắt. Nitrat Amoni cũng được sử dụng trong các túi lạnh nhanh [instant cold pack]. Trong ứng dụng này, nitrat amoni được trộn với nước trong một phản ứng thu nhiệt, với nhiệt lượng 26,2 kilojoule mỗi mole chất phản ứng. Các sản phẩm của các phản ứng nitrat amoni được ứng dụng trong các túi khí. Chất azit natri [NaN3] là hóa chất được sử dụng trong các túi khí và nó phân hủy tạo ra natri Na và nitơ N2 [g]. Nitrat amoni được ứng dụng trong việc xử lý các quặng titanium. Nitrat amoni được sử dụng trong việc việc điều chế chất ôxít nitơ [N2O]: NH4NO3[aq] -> N2O[g] + 2H2O[l] Nitrat amoni có thể được sử dụng để điều chế amoniac khan, một hóa chất thường được sử dụng trong việc sản xuất methamphetamine. 3. Sản xuất nitrat amoni Việc sản xuất nitrat amoni công nghiệp thì đơn giản về mặt hóa học dù về công nghệ thì đầy thách thức. phản ứng trung hòa của ammoniac với axit nitric tạo ra một dung dịch nitrat amoni: HNO3[aq] + NH3[g] → NH4NO3[aq]. Để sản xuất quy mô công nghiệp, phản ứng này được thực hiện bằng cách sử dụng khí amoniac khan và axit nitric đậm đặc. Phản ứng này xảy ra mãnh liệt và tỏa nhhiệt. Người không chuyên nghiệp và không có thiết bị chuẩn bị sẵn không nên thử nghiệm với khí khan và axit đặc như thế này, dù với sự pha loãng lớn bởi nước, không nên xem thí nghiệm kiểu này là dễ. Sau khi dung dịch muối được tạo ra, thường thì có nồng độ khoảng 83%, lượng nước dư được làm khô đến mức nitrat amoni có nồng độ 95 - 99,9% [nitrat amoni chảy], tùy theo mức độ.

H2O [nước ]

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

N2 [nitơ ]

1. Hợp chất nitơ Phân tử nitơ trong khí quyển là tương đối trơ, nhưng trong tự nhiên nó bị chuyển hóa rất chậm thành các hợp chất có ích về mặt sinh học và công nghiệp nhờ một số cơ thể sống, chủ yếu là các vi khuẩn [xem Vai trò sinh học dưới đây]. Khả năng kết hợp hay cố định nitơ là đặc trưng quan trọng của công nghiệp hóa chất hiện đại, trong đó nitơ [cùng với khí thiên nhiên] được chuyển hóa thành amôniắc [thông qua phương pháp Haber]. Amôniắc, trong lượt của mình, có thể được sử dụng trực tiếp [chủ yếu như là phân bón], hay làm nguyên liệu cho nhiều hóa chất quan trọng khác, bao gồm thuốc nổ, chủ yếu thông qua việc sản xuất axít nitric theo phương pháp Ostwald. Các muối của axít nitric bao gồm nhiều hợp chất quan trọng như xanpet [hay diêm tiêu- trong lịch sử nhân loại nó là quan trọng do được sử dụng để làm thuốc súng] và nitrat amôni, một phân bón hóa học quan trọng. Các hợp chất nitrat hữu cơ khác, chẳng hạn trinitrôglyxêrin và trinitrotoluen [tức TNT], được sử dụng làm thuốc nổ. Axít nitric được sử dụng làm chất ôxi hóa trong các tên lửa dùng nhiên liệu lỏng. Hiđrazin và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm nhiên liệu cho các tên lửa. 2. Khí nitơ Nitơ dạng khí được sản xuất nhanh chóng bằng cách cho nitơ lỏng [xem dưới đây] ấm lên và bay hơi. Nó có nhiều ứng dụng, bao gồm cả việc phục vụ như là sự thay thế trơ hơn cho không khí khi mà sự ôxi hóa là không mong muốn.[18] để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời [bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa],[19] trên đỉnh của chất nổ lỏng để đảm bảo an toàn Nó cũng được sử dụng trong: sản xuất các linh kiện điện tử như tranzito, điốt, và mạch tích hợp [IC]. sản xuất thép không gỉ, bơm lốp ô tô và máy bay do tính trơ và sự thiếu các tính chất ẩm, ôxi hóa của nó, ngược lại với không khí [mặc dù điều này là không quan trọng và cần thiết đối với ô tô thông thường Ngược lại với một số ý kiến, nitơ thẩm thấu qua lốp cao su không chậm hơn không khí. Không khí là hỗn hợp chủ yếu chứa nitơ và ôxy [trong dạng N2 và O2], và các phân tử nitơ là nhỏ hơn. Trong các điều kiện tương đương thì các phân tử nhỏ hơn sẽ thẩm thấu qua các vật liệu xốp nhanh hơn. Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó [như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon] để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia,[21] cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness. 3. Nitơ lỏng Nitơ hóa lỏng. Nitơ lỏng được sản xuất theo quy mô công nghiệp với một lượng lớn bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng và nó thường được nói đến theo công thức giả LN2. Nó là một tác nhân làm lạnh [cực lạnh], có thể làm cứng ngay lập tức các mô sống khi tiếp xúc với nó. Khi được cách ly thích hợp khỏi nhiệt của môi trường xung quanh thì nó phục vụ như là chất cô đặc và nguồn vận chuyển của nitơ dạng khí mà không cần nén. Ngoài ra, khả năng của nó trong việc duy trì nhiệt độ một cách siêu phàm, do nó bay hơi ở 77 K [-196°C hay -320°F] làm cho nó cực kỳ hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn trong vai trò của một chất làm lạnh chu trình mở, bao gồm: làm lạnh để vận chuyển thực phẩm bảo quản các bộ phận thân thể cũng như các tế bào tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học. trong nghiên cứu các tác nhân làm lạnh để minh họa trong giáo dục trong da liễu học để loại bỏ các tổn thương da ác tính xấu xí hay tiềm năng gây ung thư, ví dụ các mụn cóc, các vết chai sần trên da v.v.[24] Nitơ lỏng có thể sử dụng như là nguồn làm mát để tăng tốc CPU, GPU, hay các dạng phần cứng khác. Nitơ lỏng là nitơ ở trạng thái lỏng, nhiệt độ của nó rất là thấp khoảng -196 độ C, ở nhiệt độ này thì bạn cũng biết nó có thể phá hủy mọi thứ liên quan đến cơ thể sống. Nitơ là một trong các loại khí công nghiệp và có ứng dụng rộng rãi, là khí trơ, không màu, không mùi, không độc hại, không gây cháy nổ. Nitơ lỏng có trọng lượng riêng là 0,807g/ml và có hằng số điện môi là 1,4. Số nguyên tử của nó là 7. Nitơ chiếm 78% trong bầu khí quyển, nitơ lỏng được nén lại bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí => thu được nitơ long và oxi lỏng => Các khí nitơ lỏng nào sẽ được đưa vào thùng chứa và đưa vào sử dụng trong công nghiệp Các khí nitơ này đưa vào công nghiệp sẽ có hệ thống giàn hóa hơi biến khí Nitơ long này trở lại thành khí Nitơ thông thường Sau khi qua giàn hóa hơi nitơ được hóa hơi sẽ đưa qua các van áp để phân chia vào công nghiệp Nitơ lỏng được ứng dụng trong hằng trăm lĩnh vực kể không bao giờ hết cả, từ lĩnh vực thực phẩm đến lĩnh vực dệt nhuôm và còn rất nhiều lĩnh vực khác.

NO2 [nitơ dioxit ]

NO2 được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất axit nitric, làm chất nitrat hóa trong sản xuất thuốc nổ hóa học

NO2 cũng được sử dụng làm chất ức chế trùng hợp acrylat, làm chất tẩy trắng bột mì và làm chất khử trùng ở nhiệt độ phòng.

Page 10

Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==>

Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng
và Download Đề Cương Luyện Thi Miễn Phí

Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan

☟☟☟

Phản ứng oxi-hoá khử Phản ứng nhiệt phân

nhiệt phân axit photphoric

Hiện tượng nhận biết H3PO4 => H2O + HPO3

Phương trình không có hiện tượng nhận biết đặc biệt.

Trong trường hợp này, bạn chỉ thường phải quan sát chất sản phẩm H2O [nước] [trạng thái: lỏng] [màu sắc: không màu], HPO3 [Axit meta-phosphoric] [trạng thái: dd], được sinh ra

Hoặc bạn phải quan sát chất tham gia H3PO4 [axit photphoric] [trạng thái: dung dịch] [màu sắc: không màu], biến mất.

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ H3PO4 [axit photphoric] ra H2O [nước]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ H3PO4 [axit photphoric] ra HPO3 [Axit meta-phosphoric]

H2O [nước ]

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

HPO3 [Axit meta-phosphoric ]

Page 11

Hydro sunfua được sử dụng chủ yếu để sản xuất axit sunfuric và lưu huỳnh. Nó cũng được sử dụng để tạo ra nhiều loại sulfua vô cơ được sử dụng để tạo ra thuốc trừ sâu, da, thuốc nhuộm và dược phẩm. Hydrogen sulfide được sử dụng để sản xuất nước nặng cho các nhà máy điện hạt nhân [cụ thể là các lò phản ứng CANDU ]. Hydrogen sulfide cũng có thể được sử dụng trong nông nghiệp như một chất khử trùng. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong phân tích hóa học. Lò luyện sắt, bãi chôn lấp, nhà máy chế biến thực phẩm và nhà máy bia là một số ví dụ về các nguồn công nghiệp sản xuất hoặc sử dụng hydro sunfua. Khí phải được xử lý đúng cách vì khí hydro sunfua phát thải có thể gây nguy hiểm.

Quá trình sunfua hóa bề mặt của kim loại bằng hydro sunfua cho phép thay đổi các tính chất vật lý hoặc hóa học của chúng. Hydro sunfua được sử dụng để thụ động hóa các bức tường của lò phản ứng hoạt động ở nhiệt độ cao trong các hoạt động hóa dầu như crackinh hơi nước và hydrodealkyl hóa. Điều trị này ngăn ngừa các phản ứng thứ cấp mong muốn. Một công dụng khác của hydro sunfua là tạo ra một lớp sunfua trên bề mặt của dây hoặc tấm thép được phủ bằng sơn hoặc nhựa. Xử lý này bảo vệ lớp phủ hoặc cải thiện hoạt động của sơn lót kết dính.

Việc sử dụng chính của hydrogen sulfide là trong sản xuất axit sulfuric và lưu huỳnh nguyên tố. Các nhà sản xuất sử dụng natri hydrosunfua, natri sulfua và các sulfua vô cơ tương tự để tạo ra các sản phẩm như thuốc trừ sâu, da, thuốc nhuộm và dược phẩm. H2S được sử dụng để điều chế các sunfua vô cơ mà bạn cần để tạo ra các sản phẩm đó. Là một thuốc thử và chất trung gian, hydro sunfua có lợi vì nó có thể điều chế các loại hợp chất lưu huỳnh bị khử khác. Thuốc thử là chất bắt đầu tham gia phản ứng hóa học. Trong một quá trình hóa học, chất trung gian là một chất mà quá trình đó tạo ra. Chất này, không phải là sản phẩm cuối cùng, có thể dùng làm nguyên liệu cho bước tiếp theo của quy trình.

Một số nhà máy điện hạt nhân sử dụng hydrogen sulfide để sản xuất nước nặng, một giải pháp thay thế cho nước thông thường cho phép các lò phản ứng hạt nhân sử dụng nhiên liệu uranium thông thường thay vì uranium đã được làm giàu. Nông dân sử dụng H2S như một chất khử trùng nông nghiệp và bạn sẽ tìm thấy nó trong một số loại dầu cắt gọt, là chất làm mát và chất bôi trơn được thiết kế đặc biệt cho các quy trình gia công và chế tạo kim loại cũng như các chất bôi trơn khác. Hydrogen sulfide cũng được sử dụng trong chiến tranh hóa học. Nhiều cơ sở công nghiệp, chẳng hạn như lò luyện sắt, bãi chôn lấp, nhà máy chế biến thực phẩm và nhà máy bia, sản xuất hoặc sử dụng hydrogen sulfide. Nếu một trong số họ xử lý khí này không đúng cách hoặc vô tình thải ra, khí thải không mong muốn có thể thoát ra ngoài không khí.

Oxy là một chất khí không màu, không mùi và không vị là một chất khí cần thiết cho sự tồn tại của con người. Oxy có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất thép và các quá trình luyện, chế tạo kim loại khác, trong hóa chất, dược phẩm, chế biến dầu khí, sản xuất thủy tinh và gốm cũng như sản xuất giấy và bột giấy. Nó còn được sử dụng để bảo vệ môi trường trong các nhà máy và cơ sở xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Oxy có nhiều ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, cả trong bệnh viện, trung tâm điều trị ngoại trú và sử dụng tại nhà. 

1. Vai trò sinh học của oxi

Oxi có một ý nghãi hết sức to lớn về mặt sinh học. Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được. Khi hô hấp, động vật hấp thụ khí oxy và thải khí cacbonic, còn cây xanh ban ngày hấp thụ khí carbonic và thải khí oxi và ban đêm lại hấp thụ oxi và thải khí cacbonic. Chỉ một số sinh vật bậc thấp gọi là sinh vật yếm khí như men, một số vi khuẩn... có thể tồn tại không cần oxi. Động vật sống ở mặt đất lấy oxi từ không khí nhờ phổi, hai lá phổi của người có một bề mặt tiếp xúc với không khí khoảng 400m2 và bề mặt đó luôn luôn đổi mới. Động vật ở dưới mước hấp thụ khí oxi đã tan trong nước nhờ các khí quản hoặc nhờ trực tiếp các màng tế bào, giống như ở động vật bậc thấp.

Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được.

Khi không khí tiếp xúc với máu ở phổi, oxi kết hợp với hemoglobin trong hồng cầu tạo nên oxihemoglobin là hợp chất kém bền dễ phân hủy. Trong quá trình vận chuyển của máu ở trong động vật, hợp chất đó chui qua mạch mao quản của các cơ quan trong cơ thể. Ở đó áp suất riêng của oxi rất thấp vì có nhu cầu liên tục về oxi. Trong điều kiện đó, oxihemoglobin phân hủy thành hemoglobin và oxi, rồi oxi qua thành mao quản khuếch tán vào các mô tế bào. Trong các mô, oxi tham gia vào những quá trình oxi hóa chậm những chất dinh dưỡng đã được chuyển đến tế bào và sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống. Mỗi giờ một người lớn thở vào khoảng 0,5m3 không khí, cơ thể giữ lại 1/3 lượng oxi có trong không khí. Như vậy thực tế mỗi người một ngày đêm cần khoảng 0,5m3 oxi và thải ra khoảng 0,4m3 khí cacbonic.

Qúa trình quang hợp của thực vật

2. Ứng dụng của oxy

Ứng dụng của oxi

a. Trong công nghiệp luyện kim

Oxy được sử dụng với khí nhiên liệu trong hàn khí, cắt khí, quấn khăn oxy, làm sạch ngọn lửa, làm cứng ngọn lửa và làm thắng ngọn lửa.

Trong quá trình cắt khí oxy phải có chất lượng cao để đảm bảo tốc độ cắt cao và đường cắt sạch.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. Trong quá trình luyện thép, hàm lượng cacbon tạp chất kết hợp với oxy để tạo thành oxit cacbon và chúng thoát ra ở dạng khí. Oxy được đưa vào bể thép thông qua một cây thương đặc biệt. Oxy cũng được sử dụng để tạo ra các kim loại khác chẳng hạn như đồng, chì, kẽm.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. 

Việc làm giàu oxy của không khí đốt, hoặc phun oxy qua ống dẫn được sử dụng ngày càng nhiều trong các lò nung nhỏ, lò nung lộ thiên, lò luyện thủy tinh và bông khoáng, lò nung vôi và xi măng, để nâng cao công suất và giảm nhu cầu năng lượng. Thời gian nấu chảy và tiêu thụ năng lượng cũng có thể được giảm bớt bằng cách đốt oxy - dầu hoặc oxy - khí đặc biệt trong các lò luyện thép điện và lò luyện nhôm cảm ứng. Hiệu suất nhiệt cao đạt được nhờ các đầu đốt "oxy - nhiên liệu", trộn nhiên liệu và oxy ở đầu đầu đốt. Kết quả là sự cháy xảy ra nhanh ở khoảng 2800oC.

b. Trong hóa chất, dược phẩm và dầu mỏ

Oxy được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều quá trình oxy hóa, bao gồm sản xuất ethylene oxide, propylene oxide, khí tổng hợp bằng cách sử dụng quá trình oxy hóa một phần nhiều loại hydrocarbon, ethylene dichoride, hydrogen peroxide, acid nitric, vinyl clorua và axit phthalic.

Một lượng rất lớn oxy được sử dụng trong quá trình khí hóa than - để tạo ra khí tổng hợp có thể được sử dụng làm nguyên liệu hóa học hoặc tiền chất cho các loại nhiên liệu dễ vận chuyển và dễ sử dụng hơn.

Trong các nhà máy lọc dầu, oxy được sử dụng để làm giàu không khí cấp cho các máy tái sinh cracking xúc tác, làm tăng công suất của các tổ máy. Nó được sử dụng trong các đơn vị thu hồi lưu huỳnh để đạt được nhưng lợi ích tương tự. Oxy cũng được sử dụng để tái tạo chất xúc tác.

Oxy được sử dụng để đốt cháy và tiêu hủy hoàn toàn hơn các vật liệu độc hại và chất thải trong lò đốt.

c. Trong công nghiệp thủy tinh và gốm sứ

Việc chuyển đổi hệ thống đốt cháy từ nhiên liệu không khí sang nhiên liệu oxy [và xây dựng các lò và bể chứa mới xung quanh công nghệ này] giúp kiểm soát tốt hơn các kiểu gia nhiệt, hiệu suất lò cao hơn [Tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn] và giảm phát thải hạt và NOx.

d. Sử dụng sản xuất bột giấy và giấy

Oxy ngày càng quan trọng như một hóa chất tẩy trắng. Trong sản xuất bột giấy tẩy trắng chất lượng cao, lignin trong bột giấy phải được loại bỏ trong quá trình tẩy trắng. Clo đã được sử dụng cho mục đích này nhưng các quy trình mới sử dụng oxy làm giảm ô nhiễm nước. Oxy và xút ăn da có thể thay thế hypochlorite và chlorine dioxide trong quá trình tẩy trắng, dẫn đến chi phí thấp hơn.

Trong nhà máy sản xuất bột giấy hóa học, oxy được bổ sung vào không khí đốt làm tăng năng suất sản xuất của lò hơi thu hồi sôđa và lò nung vôi. Việc sử dụng oxy trong quá trình oxy hóa rượu đen làm giảm việc thải các chất ô nhiễm lưu huỳnh vào khí quyển.

e. Sử dụng chăm sóc sức khỏe

Trong y học, oxy được sử dụng trong quá trình phẫu thuật, điều trị chăm sóc đặc biệt, liệu pháp hít thở, vv Phải duy trì các tiêu chuẩn cao về độ tinh khiết và xử lý.

Oxy thường được cung cấp cho các bệnh viện thông qua phân phối chất lỏng số lượng lớn, sau đó được phân phối đến các điểm sử dụng. Nó hỗ trợ các vấn đề về hô hấp, cứu sống và tăng sự thoải mái cho bệnh nhân. 

Các thiết bị tách khí không gây lạnh di động nhỏ đang được sử dụng rộng rãi trong việc chăm sóc gia đình. Các đơn vị quy mô lớn hơn cũng sử dụng công nghệ tách khí không đông lạnh, đang được sử dụng trong các bệnh viện nhỏ và / hoặc vùng sâu vùng xa, nơi nhu cầu đủ cao để khiến việc phân phối xi lanh trở thành vấn đề hậu cần nhưng việc phân phối chất lỏng không có sẵn hoặc rất tốn kém. Các đơn vị này thường tạo ra ôxy tinh khiết từ 90 đến 93%, đủ cho hầu hết các mục đích sử dụng trong y tế.

Máy tạo oxy dành cho người bệnh

f. Trong môi trường

Trong xử lý sinh học nước thải, việc sử dụng oxy thay vì không khí cho phép tăng công suất trong các nhà máy xử lý hiện có. Tiêm oxy vào cống rãnh làm giảm sự hình thành hydrogen sulfide, dẫn đến giảm ăn mòn và mùi hôi.

Ozone được sử dụng để xử lý nước uống, đặc biệt khi các chất thay thế, chẳng hạn như clo, là không mong muốn.

g. Các ứng dụng khác đối với oxy:

Oxy có nhiều công dụng trong thiết bị thở, chẳng hạn như những thiết bị thở khép kín cho công việc dưới nước và nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất.

Nuôi trồng thủy sản, nuôi cá trong ao, sử dụng nước có ôxy để đảm bảo luôn có đủ ôxy và cho phép nhiều cá được nuôi hoặc nuôi trong một kích thước ao hoặc bể nhất định.

Oxy lỏng được sử dụng trong tên lửa nhiên liệu lỏng làm chất oxy hóa cho các nhiên liệu như hydro và metan lỏng.

Lưu ý

Nếu cơ thể hít phải 100% oxy có thể gây buồn nôn, chóng mặt, kích thích phổi, phù phổi, viêm phổi và có thể gây chết người. Oxy lỏng thì gây tê cóng mắt và da.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

SO2 [lưu hùynh dioxit ]

Sản xuất axit sunfuric[Ứng dụng quan trọng nhất] Tẩy trắng giấy, bột giấy, tẩy màu dung dịch đường Đôi khi được dùng làm chất bảo quản cho các loại quả sấy khô như mơ, vả v.v., do thuộc tính chống nấm mốc, và nó được gọi là E220 khi sử dụng vào việc này ở châu Âu. Với công dụng là một chất bảo quản, nó duy trì màu sắc, mẫu mã đẹp của hoa quả và chống sự thối rữa. Nó cũng được dùng làm chất kháng khuẩn và chống ôxi hóa trong sản xuất rượu vang hay làm chất bảo quản và tẩy màu cho mật đường.

Page 12

HI thường được sử dụng như một chất khử từ rất sớm trong lịch sử hóa học hữu cơ. Các nhà hóa học trong thế kỷ 19 đã cố gắng điều chế cyclohexane bằng cách khử HI của benzen ở nhiệt độ cao, nhưng thay vào đó cô lập sản phẩm được sắp xếp lại, methylcyclopentane [xem bài viết về cyclohexane]. Theo báo cáo đầu tiên của Kiliani, axit hydroiodic giảm đường và các polyol khác dẫn đến sự phân cắt của một số hoặc thậm chí tất cả các nhóm hydroxy, mặc dù thường có năng suất và / hoặc khả năng tái sản xuất kém. Trong trường hợp rượu benzen và rượu có nhóm α-carbonyl, khử bằng HI có thể mang lại sản lượng hữu ích về mặt tổng hợp của sản phẩm hydrocarbon tương ứng [ROH + 2HI → RH + H2O + I2].Quá trình này có thể được thực hiện xúc tác trong HI bằng cách sử dụng phốt pho đỏ để làm giảm I2 hình thành.

Sản xuất axit sunfuric[Ứng dụng quan trọng nhất] Tẩy trắng giấy, bột giấy, tẩy màu dung dịch đường Đôi khi được dùng làm chất bảo quản cho các loại quả sấy khô như mơ, vả v.v., do thuộc tính chống nấm mốc, và nó được gọi là E220 khi sử dụng vào việc này ở châu Âu. Với công dụng là một chất bảo quản, nó duy trì màu sắc, mẫu mã đẹp của hoa quả và chống sự thối rữa. Nó cũng được dùng làm chất kháng khuẩn và chống ôxi hóa trong sản xuất rượu vang hay làm chất bảo quản và tẩy màu cho mật đường.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

I2 [Iot ]

Iốt là nguyên tố vi lượng cần thiết cho dinh dưỡng của loài người. Tại những vùng đất xa biển hoặc thiếu thức ăn có nguồn gốc từ đại dương; tình trạng thiếu iốt có thể xảy ra và gây nên những tác hại cho sức khỏe, như sinh bệnh bướu cổ hay thiểu năng trí tuệ. Đây là tình trạng xảy ra tại nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Việc dùng muối iốt như muối ăn hằng ngày [có chứa nhiều hợp chất iốt có thể hấp thụ được] có thể giúp chống lại tình trạng này. Các ứng dụng khác của iốt là: Là một trong các halogen, nó là vi lượng tố không thể thiếu để hình thành hormone tuyến giáp, thyroxine và triiodothyronine, trong cơ thể sinh vật. Thuốc bôi iot [5% iốt trong nước/êtanol] dùng trong tủ thuốc gia đình, để khử trùng vết thương, khử trùng bề mặt chứa nước uống Hợp chất iot thường hữu ích trong hóa hữu cơ và y khoa. Muối iotua bạc [AgI] dùng trong nhiếp ảnh. Muối iotua kali [KI] có thể dùng để điều trị bệnh nhân bị ảnh hưởng của thảm họa hạt nhân để rửa trôi đồng vị phóng xạ I-131, kết quả của phản ứng phân hạch hạt nhân. Chu kỳ bán rã của I-131 chỉ là 8 ngày, do đó thời gian điều trị chỉ kéo dài vài tuần, trong thời gian để bán rã hết cần phải có sự hướng dẫn cụ thể của bác sĩ để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe. Trong trường hợp nguy cơ phóng xạ không có phản ứng phân hạch hạt nhân, như bom bẩn, không cần dùng phương pháp này. KI cũng có thể rửa Cs-137, một sản phẩm khác của phản ứng phân hạch hạt nhân, vì Cs có quan hệ hóa học với K, nhưng natri iotua cũng có tác dụng như vậy. NaI hay có trong muối ăn ít natri. Tuy nhiên Cs-137 có chu kỳ bán rã kéo dài tới 30 năm, đòi hỏi thời gian điều trị quá dài. Wonfram iotua được dùng để làm ổn định dây tóc của bóng đèn dây tóc. Nitơ triiotua là chất gây nổ không bền. Iốt-123 dùng trong y khoa để tạo ảnh và xét nghiệm hoạt động của tuyến giáp. Iốt-131 dùng trong y khoa để trị ung thư tuyến giáp và bệnh Grave và cũng dùng trong chụp ảnh tuyến giáp. Nguyên tố iốt [không nằm trong hợp chất với các nguyên tố khác] tương đối độc đối với mọi sinh vật.

S [sulfua ]

Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng công nghiệp. Thông qua dẫn xuất chính của nó là axít sulfuric [H2SO4], lưu huỳnh được đánh giá là một trong các nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp. Nó là quan trọng bậc nhất đối với mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới. Sản xuất axít sulfuric là sử dụng chủ yếu của lưu huỳnh, và việc tiêu thụ axít sulfuric được coi như một trong các chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Axít sulfuric được sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ nhiều hơn bất kỳ hóa chất công nghiệp nào khác. Lưu huỳnh cũng được sử dụng trong ắc quy, bột giặt, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm và trong sản xuất các phân bón phốtphat. Các sulfit được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản trong rượu vang và làm khô hoa quả. Do bản chất dễ cháy của nó, lưu huỳnh cũng được dùng trong các loại diêm, thuốc súng và pháo hoa. Các thiosulfat natri và amôni được sử dụng như là các tác nhân cố định trong nhiếp ảnh. Sulfat magiê, được biết dưới tên gọi muối Epsom có thể dùng như thuốc nhuận tràng, chất bổ sung cho các bình ngâm [xử lý hóa học], tác nhân làm tróc vỏ cây, hay để bổ sung magiê cho cây trồng. Cuối thế kỷ XVIII, các nhà sản xuất đồ gỗ sử dụng lưu huỳnh nóng chảy để tạo ra các lớp khảm trang trí trong các sản phẩm của họ. Do điôxít lưu huỳnh được tạo ra trong quá trình nung chảy lưu huỳnh nên các đồ gỗ với lớp khảm lưu huỳnh đã bị loại bỏ rất nhanh. Từ xa xưa, người ta đã biết dùng Lưu huỳnh để làm đẹp da và trị mụn trứng cá. Tuy nhiên đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào tìm ra cách hoạt động của Lưu huỳnh trong việc điều trị mụn. Bằng thực nghiệm, người ta đã kết luận Lưu huỳnh có khả năng kháng viêm và kháng khuẩn cao, từ đó làm xẹp nốt mụn một cách nhanh chóng. Để đạt hiệu quả cao, Lưu huỳnh có thể được kết hợp với Axit Salicylic [BHA] hay Resorcinol trong thành phần dược liệu.

Page 13

Nếu chưa thấy hết, hãy kéo sang phải để thấy hết phương trình ==>

Hãy kéo xuống dưới để xem điều kiện phản ứng
và Download Đề Cương Luyện Thi Miễn Phí

Xin hãy kéo xuống dưới để xem và thực hành các câu hỏi trắc nghiệm liên quan

☟☟☟

Phương Trình Hoá Học Lớp 10 Phản ứng oxi-hoá khử

Không tìm thấy thông tin về cách thực hiện phản ứng của phương trình 2H2O + O2 + 2SO2 => 2H2SO4 Bạn bổ sung thông tin giúp chúng mình nhé!

Hiện tượng nhận biết 2H2O + O2 + 2SO2 => 2H2SO4

Phương trình không có hiện tượng nhận biết đặc biệt.

Trong trường hợp này, bạn chỉ thường phải quan sát chất sản phẩm H2SO4 [axit sulfuric] [trạng thái: dung dịch] [màu sắc: không màu], được sinh ra

Hoặc bạn phải quan sát chất tham gia H2O [nước] [trạng thái: lỏng] [màu sắc: không màu], O2 [oxi] [trạng thái: khí] [màu sắc: không màu], SO2 [lưu hùynh dioxit] [trạng thái: khí] [màu sắc: không màu], biến mất.

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ H2O [nước] ra H2SO4 [axit sulfuric]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ O2 [oxi] ra H2SO4 [axit sulfuric]

Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ SO2 [lưu hùynh dioxit] ra H2SO4 [axit sulfuric]

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật. Đối với thế giới vô sinh, nước là một thành phần tham gia rộng rãi vào các phản ứng hóa học, nước là dung môi và là môi trường tàng trữ các điều kiện để thúc đẩy hay kìm hãm các quá trình hóa học. Đối với con người nước là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất.

Nước là một hợp chất liên quan trực tiếp và rộng rãi đến sự sống trên Trái Đất, là cơ sở của sự sống đối với mọi sinh vật

1. Tài nguyên nước và chu trình nước toàn cầu

Trái Đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương [71% diện tích bề mặt Trái Đất]. Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 [6,1%], còn 93,9% nước biển và đại dương. Tài nguyên nước ngọt chiếm 28,25 triệu km3 [1,88 % thủy quyển], nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực Trái Đất. Lượng nước thực tế con người có thể sử dụng được 4,2 triệu km3 [0,28%] thủy quyển.

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái [lỏng, khí, rắn] tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: Nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa. Nước vận chuyển trong các quyển, hòa tan và mang theo nhiều chất dinh dưỡng, chất khoáng và một số chất cần thiết cho đời sống của động và thực vật.

Chu trình tuần hoàn của nước

Nước ao, hồ, sông và đại dương... nhờ năng lượng Mặt Trời bốc hơi vào khí quyển, hơi nước ngưng tụ lại rồi mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất. Nước chu chuyển trong phạm vi toàn cầu, tạo nên các cân bằng nước và tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu Trái Đất. Hơi nước thoát từ các loài thực vật làm tăng độ ẩm của không khí. Một phần nước mưa thấm qua đất thành nước ngầm, nước ngầm và nước bề mặt đều hướng ra biển để tuần hoàn trở lại, đó là chu trình nước. Tuy nhiên, lượng nước ngọt và nước mưa trên hành tinh phân bố không đều. Hiện nay, hàng trăm trên toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4.000 km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% lượng nước ngọt có thể khai thác được.

2.  Vai trò của nước

Nước ngọt là tài nguyên có thể tái tạo được, nhưng sử dụng phải cân bằng giữa nguồn nước dự trữ và tái tạo. Sử dụng cần phải hợp lý nếu muốn cho sự sống tiếp diễn lâu dài, vì hết nước thì cuộc sống của động - thực vật sẽ không tồn tại.

Trong Vũ trụ bao la chỉ có Trái Đất là có nước ở dạng lỏng, vì vậy giá trị của nước sau nhiều thập kỷ xem xét đã được đánh giá "Như dòng máu nuôi cơ thể con người dưới một danh từ là máu sinh học của Trái Đất, do vậy nước quý hơn vàng" 

Điều kiện hình thành đời sống thực vật phải có nước, nước chính là biểu hiện nơi muôn loài có thể sống được, đó là giá trị đích thực của nước.

Môi trường nước không tồn tại cô lập với các môi trường khác, nó luôn tiếp xúc trực tiếp với không khí, đất và sinh quyển. Phản ứng hóa học trong môi trường nước có rất nhiều nét đặc thù khi so sánh với cùng phản ứng đó trong phòng thí nghiệm hay trong sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân của sự khác biệt đó là tính không cân bằng nhiệt động của hệ do tính "mở" tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, thạch quyển, sinh quyển và số tạp chất trong nước cực kỳ đa dạng. giữa chúng luôn có quá trình trao đổi chất, năng lượng [nhiệt, quang, cơ năng], xảy ra sôi động giữa bề mặt phân cách pha. Ngay trong lòng nước cũng xảy ra các quá trình xa lạ với quy luật cân bằng hóa học - quá trình giảm entropi, sự hình thành và phát triển của các vi sinh vật.

a. Đời sống con người

Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con người có thể không ăn trong nhiều ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau ít ngày [khoảng 3 ngày] nhịn khát, vì cơ thể người có khoảng 65 - 86% nước, nếu mất 12% nước cơ thể sẽ bị hôn mê và có thể chết.

Để hoạt động bình thường, cơ thể cần từ một đến bảy lít nước mỗi ngày để tránh mất nước; số lượng chính xác phụ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác. Hầu hết lượng này được tiêu hóa qua các loại thực phẩm hoặc đồ uống khác ngoài việc uống nước lọc. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Anh khuyên rằng, đối với một người khỏe mạnh thì cần khoảng 2,5 lít tổng lượng nước mỗi ngày là mức tối thiểu để duy trì lượng nước thích hợp. 

Mỗi ngày trung bình mỗi người cần khoảng 2,5 đến 4 lít nước để cung cấp cho cơ thể. Khi cơ thể mất từ 10 đến 20 % lượng nước có thể trong cơ thể, động vật có thể chết.

Thận khỏe mạnh có thể bài tiết từ 0,8 lít đến 1 lít nước mỗi giờ, nhưng căng thẳng như tập thể dục có thể làm giảm lượng nước này. Mọi người có thể uống nhiều nước hơn mức cần thiết trong khi tập thể dục, khiến họ có nguy cơ bị nhiễm độcnước có thể gây tử vong. 

Cụ thể, lượng nước cần thiết dành cho từng loại đối tượng như sau:

- Đàn ông tiêu thụ khoảng 3 lít, phụ nữ là 2,2 lít

- Phụ nữ mang thai cần 2,4 lít và phụ nữ đang cho con bú cần uống khoảng 3 lít bởi vì một lượng lớn chất lỏng bị mất trong quá trình cho con bú. 

Khoảng 20 % lượng nước nạp vào là từ thức ăn, trong khi phần còn lại đến hơi thở. Khi gắng sức và tiếp xúc với nhiệt, lượng nước mất đi sẽ tăng lên và nhu cầu chất lỏng hàng ngày cũng có thể tăng lên. 

b. Công nghiệp và nông nghiệp

Nhu cầu nước cho sản xuất công nghiệp và nhất là nông nghiệp rất lớn. Để khai thác một tấn dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo một tấn sợi tổng hợp cần có 5600 m3 nước, một trung tâm nhiệt điện hiện đại với công suất 1 triệu kW cần đến 1,2 - 1,6 tỉ m3 nước trong một năm.

Tóm lại, nước có một vai trò quan trọng không thể thiếu được cho sự sống tồn tại trên Trái Đất, là máu sinh học của Trái Đất nhưng nước cũng là nguồn gây tử vong cho một người, cho nhiều người và cả một cộng đồng rộng lớn. Vì vậy, nói đến nước là nói tới việc bảo vệ rừng, trồng rừng, phát triển rừng để tái tạo lại nguồn nước, hạn chế cường độ dòng lũ lụt, để sử dụng nguồn nước làm thủy điện, để cung cấp nước sạch. Phải sử dụng hợp lý nước sinh hoạt và sản xuất đi đôi với việc chống ô nhiễm nguồn nước đã khai thác sử dụng, phải xử lý nước thải sản xuất và sinh hoạt.

3. Sự thật thú vị 

- Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực Trái Đất. Chỉ có 1% nước của Trái Đất kể trên được con người sử dụng, trong đó: khoảng 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp.

Khoảng 97% nước của Trái Đất là nước mặn [biển, đại dương], có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người.

- Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải của con người và động vật có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

- Bên cạnh đó, nước còn là một trong những chỉ tiêu xác định mức độ phát triển của nền kinh tế xã hội. Thí dụ, để có được 1 tấn sản phẩm thì lượng nước cần tiêu thụ như sau: than thì cần từ 3 đến 5 tấn nước; dầu mỏ từ 30 đến 50 tấn nước; giấy từ 200 - 300 tấn nước; gạo từ 5000 - 10000 tấn nước; thịt từ 20000 - 30000 tấn nước.

- Bạn có biết nước tinh khiết nhất ở trong thiên nhiên là nước mưa và tuyết không? Nhưng chúng cũng chứa một số khí tan được và những chất khác có ở trong khí quyển như O2, N2, CO2, các muối amoni nitrat, nitrit và cacbonat, những dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. 

- Nước ngầm là nước mưa rơi xuống mặt đất, thấm qua những lớp thấm nước như đất, cát đi đến lớp không thấm nước như đất sét sẽ tạo nên hồ nước ngầm. Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và vào thời gian nó tiếp xúc với các lớp đó.

- Nước sông chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O2, N2, CO2 trong nước sông còn có các muối carbonat, sulfat, chloride, của một số kim loại như calci, magie và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng. 

Oxy là một chất khí không màu, không mùi và không vị là một chất khí cần thiết cho sự tồn tại của con người. Oxy có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất thép và các quá trình luyện, chế tạo kim loại khác, trong hóa chất, dược phẩm, chế biến dầu khí, sản xuất thủy tinh và gốm cũng như sản xuất giấy và bột giấy. Nó còn được sử dụng để bảo vệ môi trường trong các nhà máy và cơ sở xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Oxy có nhiều ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe, cả trong bệnh viện, trung tâm điều trị ngoại trú và sử dụng tại nhà. 

1. Vai trò sinh học của oxi

Oxi có một ý nghãi hết sức to lớn về mặt sinh học. Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được. Khi hô hấp, động vật hấp thụ khí oxy và thải khí cacbonic, còn cây xanh ban ngày hấp thụ khí carbonic và thải khí oxi và ban đêm lại hấp thụ oxi và thải khí cacbonic. Chỉ một số sinh vật bậc thấp gọi là sinh vật yếm khí như men, một số vi khuẩn... có thể tồn tại không cần oxi. Động vật sống ở mặt đất lấy oxi từ không khí nhờ phổi, hai lá phổi của người có một bề mặt tiếp xúc với không khí khoảng 400m2 và bề mặt đó luôn luôn đổi mới. Động vật ở dưới mước hấp thụ khí oxi đã tan trong nước nhờ các khí quản hoặc nhờ trực tiếp các màng tế bào, giống như ở động vật bậc thấp.

Nếu không có oxi thì những động vật máu nóng sẽ chết sau vài phút. Những động vật máu lạnh kém nhạy hơn về mặt đó, nhưng không thể sống thiếu oxi được.

Khi không khí tiếp xúc với máu ở phổi, oxi kết hợp với hemoglobin trong hồng cầu tạo nên oxihemoglobin là hợp chất kém bền dễ phân hủy. Trong quá trình vận chuyển của máu ở trong động vật, hợp chất đó chui qua mạch mao quản của các cơ quan trong cơ thể. Ở đó áp suất riêng của oxi rất thấp vì có nhu cầu liên tục về oxi. Trong điều kiện đó, oxihemoglobin phân hủy thành hemoglobin và oxi, rồi oxi qua thành mao quản khuếch tán vào các mô tế bào. Trong các mô, oxi tham gia vào những quá trình oxi hóa chậm những chất dinh dưỡng đã được chuyển đến tế bào và sinh ra năng lượng cần thiết cho sự sống. Mỗi giờ một người lớn thở vào khoảng 0,5m3 không khí, cơ thể giữ lại 1/3 lượng oxi có trong không khí. Như vậy thực tế mỗi người một ngày đêm cần khoảng 0,5m3 oxi và thải ra khoảng 0,4m3 khí cacbonic.

Qúa trình quang hợp của thực vật

2. Ứng dụng của oxy

Ứng dụng của oxi

a. Trong công nghiệp luyện kim

Oxy được sử dụng với khí nhiên liệu trong hàn khí, cắt khí, quấn khăn oxy, làm sạch ngọn lửa, làm cứng ngọn lửa và làm thắng ngọn lửa.

Trong quá trình cắt khí oxy phải có chất lượng cao để đảm bảo tốc độ cắt cao và đường cắt sạch.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. Trong quá trình luyện thép, hàm lượng cacbon tạp chất kết hợp với oxy để tạo thành oxit cacbon và chúng thoát ra ở dạng khí. Oxy được đưa vào bể thép thông qua một cây thương đặc biệt. Oxy cũng được sử dụng để tạo ra các kim loại khác chẳng hạn như đồng, chì, kẽm.

Phần lớn oxy được sử dụng cho ngành công nghiệp thép. Sản xuất thép hiện đại chủ yếu dựa vào việc sử dụng oxy để làm giàu không khí và tăng nhiệt độ đốt cháy trong lò cao và lò nung hở cũng như thay thế than cốc bằng các vật liệu dễ cháy khác. 

Việc làm giàu oxy của không khí đốt, hoặc phun oxy qua ống dẫn được sử dụng ngày càng nhiều trong các lò nung nhỏ, lò nung lộ thiên, lò luyện thủy tinh và bông khoáng, lò nung vôi và xi măng, để nâng cao công suất và giảm nhu cầu năng lượng. Thời gian nấu chảy và tiêu thụ năng lượng cũng có thể được giảm bớt bằng cách đốt oxy - dầu hoặc oxy - khí đặc biệt trong các lò luyện thép điện và lò luyện nhôm cảm ứng. Hiệu suất nhiệt cao đạt được nhờ các đầu đốt "oxy - nhiên liệu", trộn nhiên liệu và oxy ở đầu đầu đốt. Kết quả là sự cháy xảy ra nhanh ở khoảng 2800oC.

b. Trong hóa chất, dược phẩm và dầu mỏ

Oxy được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều quá trình oxy hóa, bao gồm sản xuất ethylene oxide, propylene oxide, khí tổng hợp bằng cách sử dụng quá trình oxy hóa một phần nhiều loại hydrocarbon, ethylene dichoride, hydrogen peroxide, acid nitric, vinyl clorua và axit phthalic.

Một lượng rất lớn oxy được sử dụng trong quá trình khí hóa than - để tạo ra khí tổng hợp có thể được sử dụng làm nguyên liệu hóa học hoặc tiền chất cho các loại nhiên liệu dễ vận chuyển và dễ sử dụng hơn.

Trong các nhà máy lọc dầu, oxy được sử dụng để làm giàu không khí cấp cho các máy tái sinh cracking xúc tác, làm tăng công suất của các tổ máy. Nó được sử dụng trong các đơn vị thu hồi lưu huỳnh để đạt được nhưng lợi ích tương tự. Oxy cũng được sử dụng để tái tạo chất xúc tác.

Oxy được sử dụng để đốt cháy và tiêu hủy hoàn toàn hơn các vật liệu độc hại và chất thải trong lò đốt.

c. Trong công nghiệp thủy tinh và gốm sứ

Việc chuyển đổi hệ thống đốt cháy từ nhiên liệu không khí sang nhiên liệu oxy [và xây dựng các lò và bể chứa mới xung quanh công nghệ này] giúp kiểm soát tốt hơn các kiểu gia nhiệt, hiệu suất lò cao hơn [Tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn] và giảm phát thải hạt và NOx.

d. Sử dụng sản xuất bột giấy và giấy

Oxy ngày càng quan trọng như một hóa chất tẩy trắng. Trong sản xuất bột giấy tẩy trắng chất lượng cao, lignin trong bột giấy phải được loại bỏ trong quá trình tẩy trắng. Clo đã được sử dụng cho mục đích này nhưng các quy trình mới sử dụng oxy làm giảm ô nhiễm nước. Oxy và xút ăn da có thể thay thế hypochlorite và chlorine dioxide trong quá trình tẩy trắng, dẫn đến chi phí thấp hơn.

Trong nhà máy sản xuất bột giấy hóa học, oxy được bổ sung vào không khí đốt làm tăng năng suất sản xuất của lò hơi thu hồi sôđa và lò nung vôi. Việc sử dụng oxy trong quá trình oxy hóa rượu đen làm giảm việc thải các chất ô nhiễm lưu huỳnh vào khí quyển.

e. Sử dụng chăm sóc sức khỏe

Trong y học, oxy được sử dụng trong quá trình phẫu thuật, điều trị chăm sóc đặc biệt, liệu pháp hít thở, vv Phải duy trì các tiêu chuẩn cao về độ tinh khiết và xử lý.

Oxy thường được cung cấp cho các bệnh viện thông qua phân phối chất lỏng số lượng lớn, sau đó được phân phối đến các điểm sử dụng. Nó hỗ trợ các vấn đề về hô hấp, cứu sống và tăng sự thoải mái cho bệnh nhân. 

Các thiết bị tách khí không gây lạnh di động nhỏ đang được sử dụng rộng rãi trong việc chăm sóc gia đình. Các đơn vị quy mô lớn hơn cũng sử dụng công nghệ tách khí không đông lạnh, đang được sử dụng trong các bệnh viện nhỏ và / hoặc vùng sâu vùng xa, nơi nhu cầu đủ cao để khiến việc phân phối xi lanh trở thành vấn đề hậu cần nhưng việc phân phối chất lỏng không có sẵn hoặc rất tốn kém. Các đơn vị này thường tạo ra ôxy tinh khiết từ 90 đến 93%, đủ cho hầu hết các mục đích sử dụng trong y tế.

Máy tạo oxy dành cho người bệnh

f. Trong môi trường

Trong xử lý sinh học nước thải, việc sử dụng oxy thay vì không khí cho phép tăng công suất trong các nhà máy xử lý hiện có. Tiêm oxy vào cống rãnh làm giảm sự hình thành hydrogen sulfide, dẫn đến giảm ăn mòn và mùi hôi.

Ozone được sử dụng để xử lý nước uống, đặc biệt khi các chất thay thế, chẳng hạn như clo, là không mong muốn.

g. Các ứng dụng khác đối với oxy:

Oxy có nhiều công dụng trong thiết bị thở, chẳng hạn như những thiết bị thở khép kín cho công việc dưới nước và nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất.

Nuôi trồng thủy sản, nuôi cá trong ao, sử dụng nước có ôxy để đảm bảo luôn có đủ ôxy và cho phép nhiều cá được nuôi hoặc nuôi trong một kích thước ao hoặc bể nhất định.

Oxy lỏng được sử dụng trong tên lửa nhiên liệu lỏng làm chất oxy hóa cho các nhiên liệu như hydro và metan lỏng.

Lưu ý

Nếu cơ thể hít phải 100% oxy có thể gây buồn nôn, chóng mặt, kích thích phổi, phù phổi, viêm phổi và có thể gây chết người. Oxy lỏng thì gây tê cóng mắt và da.

Sản xuất axit sunfuric[Ứng dụng quan trọng nhất] Tẩy trắng giấy, bột giấy, tẩy màu dung dịch đường Đôi khi được dùng làm chất bảo quản cho các loại quả sấy khô như mơ, vả v.v., do thuộc tính chống nấm mốc, và nó được gọi là E220 khi sử dụng vào việc này ở châu Âu. Với công dụng là một chất bảo quản, nó duy trì màu sắc, mẫu mã đẹp của hoa quả và chống sự thối rữa. Nó cũng được dùng làm chất kháng khuẩn và chống ôxi hóa trong sản xuất rượu vang hay làm chất bảo quản và tẩy màu cho mật đường.

H2SO4 [axit sulfuric ]

Axit sunfuric là một trong hóa chất rất quan trọng, sản lượng axit sunfuric của một quốc gia có thể phản ánh về sức mạnh công nghiệp của quốc gia đó. Phần lớn lượng axit sunfuric [chiếm khoảng 60%] trên thế giới sản xuất ra được tiêu thụ cho phân bón, đặc biệt là superphotphat, amoni photphat và amoni sulfat. Khoảng 20 % axit sunfuric được sử dụng trong công nghiệp hóa chất để sản xuất chất tẩy rửa, nhựa tổng hợp, thuốc nhuộm, dược phẩm, chất xúc tác dầu mỏ, chất diệt côn trùng và chất chống đông, cũng như trong các quy trình khác nhau như axit hóa giếng dầu, khử nhôm, định cỡ giấy và xử lý nước. Khoảng 6% lượng axit sunfuric được sử dụng để sản xuất bột màu như sơn, men, mực in, vải trắng và giấy. Phần còn lại được phân tán vào vô số ứng dụng như sản xuất chất nổ, giấy bóng kính, vải dệt axetat và visco, chất bôi trơn, phi kim loại đen và pin.

Axit sunfuric là một trong hóa chất rất quan trọng, sản lượng axit sunfuric của một quốc gia có thể phản ánh về sức mạnh công nghiệp của quốc gia đó. 

1. Công nghiệp sản xuất hóa chất

Ứng dụng chính của axit sunfuric là trong "phương pháp ướt" để sản xuất axit photphoric , được sử dụng để sản xuất phân bón phốt phát . Trong phương pháp này, đá phốt phát được sử dụng và hơn 100 triệu tấn được xử lý hàng năm. Nguyên liệu thô này được hiển thị bên dưới là fluorapatit , mặc dù thành phần chính xác có thể khác nhau. Chất này được xử lý bằng axit sunfuric 93% để tạo ra canxi sunfat , hydro florua [HF] và axit photphoric . 

Amoni sulfat , một loại phân đạm quan trọng, được sản xuất phổ biến nhất như một sản phẩm phụ từ các nhà máy luyện cốc cung cấp cho các nhà máy luyện gang thép. Phản ứng amoniac được tạo ra trong quá trình phân hủy nhiệt của than với axit sunfuric thải cho phép amoniac được kết tinh dưới dạng muối [thường có màu nâu do nhiễm sắt] và được bán vào ngành công nghiệp hóa chất nông nghiệp.

Một ứng dụng quan trọng khác của axit sunfuric là để sản xuất nhôm sunfat , còn được gọi là phèn của nhà sản xuất giấy. Chất này có thể phản ứng với một lượng nhỏ xà phòng trên sợi bột giấy để tạo ra nhôm cacboxylat sền sệt , giúp đông tụ sợi bột giấy thành bề mặt giấy cứng. Nó cũng được sử dụng để sản xuất nhôm hydroxit , được sử dụng tại các nhà máy xử lý nước để lọc tạp chất cũng như cải thiện mùi vị của nước . Nhôm sunfat được tạo ra bằng cách phản ứng bôxit với axit sunfuric.

Axit sulfuric cũng rất quan trọng trong sản xuất dung dịch thuốc nhuộm.

2. Chu trình lưu huỳnh - iot

Các chu kỳ lưu huỳnh i-ốt là một loạt các nhiệt hóa các quá trình có thể sử dụng để sản hydro từ nước . Nó bao gồm ba phản ứng hóa học mà chất phản ứng thực là nước và sản phẩm thực của chúng là hydro và oxy .

Các hợp chất của lưu huỳnh và iốt được thu hồi và tái sử dụng, do đó, quá trình này được coi là một chu trình. Quá trình này là quá trình thu nhiệt và phải xảy ra ở nhiệt độ cao nên phải cung cấp năng lượng dưới dạng nhiệt.

Chu trình lưu huỳnh-iốt đã được đề xuất như một cách để cung cấp hydro cho nền kinh tế dựa trên hydro . Nó là một giải pháp thay thế cho quá trình điện phân và không cần hydrocacbon như các phương pháp cải tạo hơi nước hiện nay . Nhưng lưu ý rằng tất cả năng lượng có sẵn trong hydro được tạo ra được cung cấp bởi nhiệt được sử dụng để tạo ra nó.

Chu trình lưu huỳnh-iốt hiện đang được nghiên cứu như một phương pháp khả thi để thu được hydro, nhưng axit ăn mòn, đậm đặc ở nhiệt độ cao gây ra những nguy cơ an toàn không thể vượt qua nếu quy trình này được xây dựng trên quy mô lớn.

3. Chất tẩy rửa công nghiệp

Axit sulfuric được sử dụng với số lượng lớn bởi các chất sắt và sản xuất thép công nghiệp để loại bỏ quá trình oxy hóa, rỉ sét , và mở rộng quy mô từ tấm cuộn và phôi trước khi bán cho các ô tô và các thiết bị lớn trong ngành. 

Axit đã qua sử dụng thường được tái chế bằng cách sử dụng nhà máy tái sinh axit đã qua sử dụng [SAR]. Các nhà máy này đốt cháy axit đã qua sử dụng [ cần làm rõ ] bằng khí tự nhiên, khí nhà máy lọc dầu, dầu nhiên liệu hoặc các nguồn nhiên liệu khác. Quá trình đốt cháy này tạo ra khí sulfur dioxide [ SO2] và lưu huỳnh trioxit [SO3] sau đó được sử dụng để sản xuất axit sunfuric "mới". Các nhà máy SAR là sự bổ sung phổ biến cho các nhà máy nấu chảy kim loại, nhà máy lọc dầu và các ngành công nghiệp khác nơi axit sulfuric được tiêu thụ hàng loạt, vì vận hành một nhà máy SAR rẻ hơn nhiều so với chi phí định kỳ của việc xử lý axit đã bỏ ra và mua axit mới.

Dung dịch Piranha thường được sử dụng trong ngành công nghiệp vi điện tử và cả trong phòng thí nghiệm để làm sạch đồ thủy tinh.

4. Chất xúc tác

Axit sulfuric được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong ngành công nghiệp hóa chất. Ví dụ, nó là chất xúc tác axit thông thường để chuyển đổi xyclohexanone oxime thành caprolactam , được sử dụng để sản xuất nylon . Nó được sử dụng để sản xuất axit clohydric từ muối thông qua quá trình Mannheim. Axit sunfuric được sử dụng trong tinh chế dầu mỏ , ví dụ như chất xúc tác cho phản ứng của isobutan với isobutylen để tạo ra isooctan , một hợp chất làm tăng chỉ số octan của xăng [xăng]. Axit sulfuric cũng thường được sử dụng như một chất khử nước hoặc chất oxy hóa trong các phản ứng công nghiệp, chẳng hạn như sự khử nước của các loại đường khác nhau để tạo thành carbon rắn.

5. Chất điện giải

Axit sunfuric đóng vai trò là chất điện phân trong pin axit - chì

6. Sử dụng trong nước

Axit sulfuric ở nồng độ cao thường là thành phần chính trong chất tẩy rửa cống có tính axit được sử dụng để loại bỏ dầu mỡ , tóc , giấy lụa , v.v. Tương tự như các phiên bản kiềm của chúng , dụng cụ mở ống thoát nước như vậy có thể hòa tan chất béo và protein thông qua quá trình thủy phân . Hơn nữa, vì axit sulfuric đậm đặc có đặc tính khử nước mạnh, nó cũng có thể loại bỏ giấy lụa thông qua quá trình khử nước. Vì axit có thể phản ứng mạnh với nước, các dụng cụ mở ống có tính axit như vậy nên được thêm từ từ vào đường ống để làm sạch.