Oxigène;0"2, propriété physique des gaz

Cette application permet d'accéder rapidement aux informations relatives à de nombreuses molécules de gaz.


O₂ LE GAZ RÉACTIF:
L'élément oxygène a été découvert en 1774 par Joseph Priestley. Ce n'est que plus tard que l'on découvrit sa grande réactivité chimique.Lavoisier renomme le nom initial "air vital" en oxygène en 1777. Oxygène provient du grec -ὀξύς (oxys) (acide) et de -γενής (-genes) (engendrer).
C'est l'élément le plus abondant sur la surface de la terre.
L'oxygène représente en poids :
- 46 % de l'écorce terrestre (sous forme d'oxydes, de silicates, etc...),
- 89 % de l'eau présente sur Terre (sous forme moléculaire),
- 21 % de l'air que nous respirons,
- 62 % du corps humain (sous forme moléculaire).
Sous sa forme la plus connue (il constitue 21 % de l'atmosphère), c'est un gaz incolore, inodore et sans saveur ; il est essentiel à la vie.
IL PEUT SE COMBINER AVEC TOUS LES AUTRES ÉLÉMENTS, HORMIS LES GAZ RARES POUR LES OXYDER ET PRODUIRE AINSI DE L'ÉNERGIE.

UN GAZ AUX MULTIPLES APPLICATIONS: La conversion du gaz naturel en carburants liquides
Il existe sur la terre de grandes quantités de gaz naturel non exploitées, que l'on sait transformer en carburants liquides, comme du diesel ou de l'essence. Pour que cette conversion soit possible, il faut utiliser de grandes quantités d'oxygène. Les carburants produits ainsi seront propres, et notamment exempts de soufre.


Oxygène:
MODE D'APPROVISIONNEMENT
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Principales applications

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  Industries
  Applications
  

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  L'oxygène est utilisé pour améliorer le rendement d'un grand nombre de procédés pétrochimiques.
  L'oxygène peut être utilisé pur dans des réactions chimiques d'oxydation comme la production d'oxyde d'éthylène (EO), d'oxyde de propylène (PO), de monomère d'acétate de vinyle (VAM), de dichlorure d'éthylène (EDC), d'oxyde de titane (TiO₂), de sulfate ferrique ou encore pour le dégoulottage de procédés à base d'air, comme par exemple ceux de production d'acrylonitrile ou d'acide téréphtalique purifié (PTA).
  O₂ est aussi utilisé dans la production de gaz de synthèse (H₂/CO).
  

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  L'oxygène est utilisé en synthèse chimique, pour l'enrichissement de l'air lors de la fermentation, pour le traitement des effluents aqueux et le scellement à la flamme des ampoules de verre (produit fini).
  

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  Oxygénation de bassins d'élevage de poissons
  

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  Principalement utilisé pour la fusion du verre et en général pour tout procédé de combustion à l'oxygène.
  

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  Traitement des insuffisants respiratoires et réanimation lors du traitement des intoxications au monoxyde de carbone par l'oxygène en caisson hyperbar.
  

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  L'oxygène est utilisé dans l'industrie du fer et de l'acier (décarburation de fonte pour produire de l'acier et pour enrichir l'air des hauts fourneaux), de même que pour la production de métaux non ferreux, la seconde fusion etc.
  

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  L'oxygéne est utilisé pour calibrer les analyseurs d'impuretés en trace, les détecteurs de sécurité, les analyseurs de contrôle de l'environnement, les analyseurs de contrôle des atmosphères de travail ou des procédés en pétrochimie.
  L'oxygène est utilisé dans les calorimètres pour mesurer le pouvoir calorifique d'hydrocarbures ou de charbon et dans toute sorte de réactions d'oxydation.
  

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  En association avec l'acétylène ou le GPL, l'oxygène permet de décupler les propriétés des flammes des chalumeaux et des brûleurs (température, puissance spécifique de la flamme).
  Le second rôle de l'oxygène est de fournir un jet de découpe performant pour l'oxycoupage des aciers au carbone (en alliage ou non).
  

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  L'oxygène est utilisé en raffinerie pour enrichir l'air de régénération des unités de craquage catalytique (FCC) (jusqu'à des concentrations de 28 % en O₂).
  

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  Blanchiment écologique de la pâte à papier :
  L'oxygène est utilisé principalement dans l'étape de délignification, O₂ intervient aussi en dopage au cours des opérations de blanchiment comme l'extraction alcaline (Eo), dans l'oxydation des liqueurs blanches ou noires, la production de liqueurs de polysulfures ainsi que la combustion (four à chaud, dopage des chaudières).
  L'oxygène est utilisé dans le traitement des effluents et comme précurseur d'ozone.
  

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  L'oxygène ultra-pur est utilisé pour l'oxydation active de certains matériaux tels que Si en SiO₂ ou la décomposition des résines photosensibles et pour accompagner les procédés de dépôts chimiques en phase gazeuse. O₂ est aussi utilisé pour la fabrication d'ozone pour l'oxydation ou le nettoyage.
  

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  L'oxygène est utilisé sous forme liquide comme ergol pour la propulsion des étages cryogéniques des fusées Ariane.
  

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  Dans un bassin biologique l'oxygène améliore l'efficacité de l'unité de traitement des eaux (DBO, boues, odeurs, énergie...). Il améliore aussi le traitement des déchets, permettant de réduire jusqu'à sept fois le volume des fumées d'incinération.
  

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  Autres industries
  Purification biologique de l'eau, incinération propre de déchets, synthèse de l'ozone
  

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Propriétés du gaz
Masse molaire

• Poids moléculaire : 31.9988 g/mol
  

Phase solide

• Point de fusion : -219 °C
  
• Chaleur latente de fusion (1,013 bar, au point triple) : 13.9 kJ/kg
  

Phase liquide

• Masse volumique de la phase liquide (1,013 bar au point d'ébullition) : 1141 kg/m³
  
• Equivalent gaz/liquide (1,013 bar et 15 °C) : 854 vol/vol
  
• Point d'ébullition (1,013 bar) : -183 °C
  
• Chaleur latente de vaporisation (1,013 bar au point d'ébullition) : 212.98 kJ/kg
  

Calcul de la masse volumique et de la température de la phase liquide
Connaissant la pression (en bar), ce module calcule la température et la densité de la phase liquide sur la courbe d'équilibre liquide-vapeur.
Entrer la pression en bar (comprise entre 1 et 30) bar
Point critique

• Température critique : -118.6 °C
  
• Pression critique : 50.43 bar
  
• Masse volumique critique : 436.1 kg/m³
  

Point triple

• Température au point triple : -218.8 °C
  
• Pression au point triple : 0.00152 bar
  

Phase gazeuse

• Masse volumique du gaz (1,013 bar au point d'ébullition) : 4.475 kg/m³
  
• Masse volumique de la phase gazeuse (1,013 bar et 15 °C) : 1.354 kg/m³
  
• Facteur de compressibilité (Z) (1,013 bar et 15 °C) : 0.9994
  
• Masse volumique (air = 1) (1,013 bar et 21 °C) : 1.105
  
• Volume spécifique (1,013 bar et 21 °C) : 0.755 m³/kg
  
• Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1 bar et 25 °C) : 0.029 kJ/(mole.K)
  
• Chaleur spécifique à volume constant (Cv) (1 bar et 25 °C) : 0.021 kJ/(mole.K)
  
• Rapport des chaleurs spécifiques (Gamma:Cp/Cv) (1 bar et 25 °C) : 1.393365
  
• Viscosité (1,013 bar et 0 °C) : 0.0001909 Poise
  
• Conductivité thermique (1,013 bar et 0 °C) : 24.24 mW/(m.K)
  

Autres données

• Solubilité dans l'eau (1,013 bar et 0 °C) : 0.0489 vol/vol
  
• Concentration dans l'air : 20.94 % vol
  

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Courbe d'équilibre liquide-vapeur
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La courbe de pression de vapeur sera obtenue en cliquant sur cette image. Dans le graphe, la pression est en bar ou 0.1 MPa, la température en K ou °C. Le point critique est marqué par un point noir sur la courbe d'équilibre liquide-vapeur.