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        心曠神怡氧氣機

        2023-06-20 22:24:19吳琳李建王文佳
        關(guān)鍵詞:大號電鉆輸液管

        吳琳 李建 王文佳

        供血不足會引發(fā)機體缺氧,令人有一種“憋”的感覺。氧療利用補給的氧氣改善人體的生理、生化內(nèi)環(huán)境,促進代謝的良性循環(huán),能達到促進康復(fù)、預(yù)防病變和增進健康的目的。今天我們一起動手制作簡易氧氣機,體驗心曠神怡的感覺。

        一、制作材料與工具

        容積約為1000 mL的大號塑料瓶1個、容積約為500 mL的小號塑料瓶1個、透明膠帶、輸液管、熱熔膠槍、制氧劑、電鉆、剪刀、馬克筆,如圖1所示。

        二、制作步驟

        (一)制作排氣孔

        1.用馬克筆在大號塑料瓶上方距瓶口2 cm處、小號塑料瓶上方距瓶口2 cm處和小號塑料瓶下方距底部2 cm處各畫一個直徑約為5 mm的小圓圈,如圖2所示。

        2.用電鉆分別在大號塑料瓶、小號塑料瓶標(biāo)記的圓圈處鉆出直徑約為5 mm的小孔(使用電鉆時注意安全),如圖3所示。

        (二)連接導(dǎo)氧管與吸氧管

        1.用剪刀截取一段長約20 cm的輸液管作為導(dǎo)氧管。將導(dǎo)氧管的兩端分別插入大號塑料瓶上方的孔和小號塑料瓶底部的孔中,并用熱熔膠固定和密封,如圖4所示。

        2.用剪刀截取另一段長度約為50 cm的輸液管作為吸氧管。將吸氧管的一端插入小號塑料瓶上方的孔中,用熱熔膠固定和密封,如圖5所示。

        3.用透明膠帶將大號塑料瓶和小號塑料瓶粘在一起,如圖6所示。

        (三)制取氧氣

        1.往大號塑料瓶中倒入800 mL左右的純凈水,往小號塑料瓶中倒入400 mL左右的純凈水,如圖7所示。

        2.將制氧劑倒入大號塑料瓶中,蓋緊瓶蓋,可以看到水面有氣泡產(chǎn)生,這些氣泡便是氧氣啦,如圖8、圖9所示。簡易氧氣機就制作完成了。

        三、原理分析

        簡易氧氣機的工作原理是利用化學(xué)反應(yīng)制取氧氣。實驗中使用的制氧劑是過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)和黑色的二氧化錳(MnO2)粉末。水中的過碳酸鈉在二氧化錳的催化作用下發(fā)生分解反應(yīng),生成碳酸鈉(Na2CO3)、氧氣(O2)和水,同時釋放熱量?;瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下:

        過碳酸鈉制氧需要在水溶液體系中進行,產(chǎn)氧量和產(chǎn)氧速率均隨加水量的增加而增大,所以利用過碳酸鈉制氧時,可以加入過量的純凈水使反應(yīng)更快、更充分地進行。

        干燥的氧氣會刺激呼吸道黏膜,令人產(chǎn)生不舒服的感覺,甚至?xí)斐珊粑罁p傷,而吸入濕潤的氧氣可以濕潤肺泡,增加肺泡的活性,有利于氣體交換,因此制得的氧氣需要濕化。將氣體產(chǎn)生裝置(大號塑料瓶)中的氧氣通入洗氣裝置(小號塑料瓶)中,即可濕潤氧氣,同時我們可以通過觀察氣泡的速率及時調(diào)節(jié)氧氣流量。

        簡易制氧機制取的氧氣濃度可達到90%,每添加一次制氧劑(1.4 g過碳酸鈉和0.2 g二氧化錳)可吸氧15分鐘,方便需要急救的人及時補充一段時間的氧氣。

        科技知識窗

        氧氣的發(fā)現(xiàn)

        英國化學(xué)家約瑟夫·普里斯特利利用凸透鏡聚集太陽光使一些物質(zhì)燃燒或分解出氣體并進行研究,于1774年8月1日首次發(fā)現(xiàn)氧氣。法國著名化學(xué)家拉瓦錫受普里斯特利的啟發(fā),通過汞灰(HgO)的合成與分解實驗制得氧氣,并對它進行了系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)它能與很多非金屬單質(zhì)合成多種酸,故命名為“酸氣”。通過氧氣的實驗,拉瓦錫提出了燃燒的氧化學(xué)說,推翻了燃素說,發(fā)動了化學(xué)史上著名的化學(xué)革命,使過去以燃素說形式倒立著的化學(xué)正立過來,被恩格斯稱為“真正發(fā)現(xiàn)氧氣的人”。

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