UNIVERZITET U TRAVNIKU
SMJER INŽINJERSKE INFORMATIKE
OSNOVNE KARAKTERISTIKE KISIKA,
TEHNIČKI POSTUPAK DOBIVANJA I
KORIŠTENJE KISIKA KAO SIROVINE. KISIK
KAO OSNOVNA FUNKCIJA ŽIVOTA
- Seminarski rad -
Mentor: Doc.dr. Salim Ibrahimefendić Kandidat:
Ass. Merima Fišić
Travnik, decembar 2015. g.
OSNOVNE KARAKTERISTIKE KISIKA, TEHNIČKI POSTUPAK DOBIVANJA I KORIŠTENJE
KISIKA KAO SIROVINE. KISIK KAO OSNOVNA FUNKCIJA ŽIVOTA
Kandidat: Admir Spaho
4
2. OSNOVNE KARAKTERISTIKE KISIKA
Kisik je hemijski element koji u periodnom sistemu elemenata nosi simbol O, atomski
(redni) broj mu je 8, a atomska masa mu iznosi 15.9994. Na sobnoj temperaturi je plin. Kisik
se javlja u molekularnom obliku kao spoj dva atoma kisika, (kada se molekula obilježava s
O
2
) i kao spoj tri atoma kisika, (kada se molekula obilježava s O
3
). Molekula O
3
naziva se
ozon, ključni dio zemljine atmosfere.
Kao elementarna tvar kisik je jedan od glavnih sastojaka zraka – volumni udio kisika u
zraku je 21%. Na sobnoj temperaturi je bezbojan plin, bez mirisa, okusa, teži je od zraka, ne
gori ali podržava gorenje, hemijski je vrlo aktivan. Po rasprostranjenosti je treći kemijski
element u svemiru iza vodika i helija, drugi na planeti Zemlji (iza željeza), a prvi u Zemljinoj
kori. U Zemljinoj kori je vezan u različitim spojevima, najviše u silikatima, karbonatima i
oksidima. Najrasprostranjeniji spoj kisika na zemlji je voda, a u sastavu organskih molekula
čini, uz ugljik, vodik i dušik, veći dio mase svih živih bića.
Neophodan je za sagorijevanje i koroziju. Potreban je za život gotovo svih živih bića
na Zemlji. Stvaraju ga biljke u procesu fotosinteze, ali ga i same troše za disanje, mada ne
toliko koliko ga proizvedu fotosintezom. Za disanje biljke uzimaju kisik direktno iz zraka ili
resorpcijom iz vode (rastvoreni kisik). U visokim koncentracijama kisik je za većinu živih
bića otrovan. Metastabilni, vrlo reaktivni alotropski oblik kisika sa tri atoma kisika O
3
naziva
se ozon.
Atomarni kisik, odnosno kisik u obliku slobodnih, pojedinačnih atoma je stabilan
samo pod ekstremnim uslovima, naprimjer u vakuumu u svemiru ili u vrelim atmosferama
zvijezda. On ima određeni značaj kao međuproizvod u mnogim reakcijama u hemiji
atmosfere.
Najrasprostranjeniji spoj kisika na zemlji je voda. Voda je prisutna u svakom
organizmu i nužna je za život svih živih bića. Voda je reaktant, ali i produkt u mnogim
reakcijama. Reagira s nekim metalima i nemetalima, kao i s njihovim oksidima.
Iako je voda dobro otapalo za mnoge soli, samo s nekima i reagira.
Voda ima osobinu da lako otapa mnoge tvari, pa tako, u svom kružnom toku u prirodi, voda
otopi dio tvari sa kojima se susretne bez obzira na to da li su te tvari krute, tekuće ili plinovite.
Voda koja ima male količine otopljenih tvari naziva se meka voda, a voda koja sadrži veće
količine otopljenih minerala naziva se tvrda voda.
OSNOVNE KARAKTERISTIKE KISIKA, TEHNIČKI POSTUPAK DOBIVANJA I KORIŠTENJE
KISIKA KAO SIROVINE. KISIK KAO OSNOVNA FUNKCIJA ŽIVOTA
Kandidat: Admir Spaho
5
2.1. Fizičke osobine kisika
Molekularni kisik je gas bez boje, okusa i mirisa, koji se pri −183 °C kondenzira u
bezbojnu tečnost. Međutim, u debelim slojevima, tečni i gasoviti kisik ima određenu plavu
nijansu. Na temperaturi ispod −218,75 °C tečni kisik prelazi u čvrsto stanje u obliku plavih
kristala. U čvrstom stanju paramagnetične molekule O
2
nalaze se na udaljenosti od 121 pm
jedna od druge, a vezane su dvostrukom vezom. Element u čvrstom stanju se pojavljuje u
nekoliko modifikacija. Između −218,75 i −229,35 °C kisik je u kubičnoj γ-modifikaciji, a
između −229,35 i −249,26 °C ima romboedarsku β-modifikaciju. Na temperaturi ispod
−249,26 °C prelazi u monoklinsku α-modifikaciju koja je i najstabilnija. Nasuprot drugih
nemetala, kisik je paramagnetičan i ima diradikalni karakter.
Trojna tačka kisika se nalazi na 54,36 K (−218,79 °C) i 0,1480 kPa. Kritična tačka se
nalazi pri pritisku od 50,4 bara i temperaturi od 154,7 K (−118,4 °C). Kritična gustoća iznosi
0,436 g/cm3.
Kisik u vodi nije mnogo rastvorljiv. Rastvorljivost zavisi od pritiska i temperature.
Raste sa padom temperature i povećanjem pritiska. Pri 0 °C i parcijalnim pritiskom kisika od
212 kPa u čistoj vodi se rastvara 14,16 mg/l kisika.
Slika 1.
Kisik u cijevi za pražnjenje
U spektralnoj cijevi sa pražnjenjem u gasu kisika molekularne orbitale kisika se
uzbuđuju do emisije svjetlosti. Uslovi pod kojima se ovo odvija su pritisak od oko 5–
10 mBar, visoki napon električne struje od 1,8 kV, jačina struje od 18 mA i njena frekvencija
od 35 kHz. Rekombiniranje joniziranih molekula gasa emitira se karakterističan spektar boja
spontane emisije. Pri tome se samo manjim dijelom, a uslovljeno dotokom i dodavanje
energije, reverzibilno stvara i ozon.
