Kisik: kemijske lastnosti elementa. Kemijske in fizikalne lastnosti, uporaba in proizvodnja kisika

Štirje "halkogeni" elementi (tj. "rodilci bakra") vodijo glavno podskupino skupine VI (po novi klasifikaciji - 16. skupina) periodnega sistema. Sem spada poleg žvepla, telura in selena tudi kisik. Oglejmo si podrobneje lastnosti tega elementa, najpogostejšega na Zemlji, pa tudi uporabo in proizvodnjo kisika.

Razširjenost elementa

V vezani obliki je kisik vključen v kemično sestavo vode – njegov odstotek je približno 89 %, pa tudi v sestavo celic vseh živih bitij – rastlin in živali.

V zraku je kisik v prostem stanju v obliki O2, ki zavzema petino njegove sestave, in v obliki ozona - O3.

Fizikalne lastnosti

Kisik O2 je plin brez barve, okusa in vonja. Rahlo topen v vodi. Vrelišče je 183 stopinj pod ničlo Celzija. V tekoči obliki je kisik modre barve, v trdni obliki pa tvori modre kristale. Tališče kristalov kisika je 218,7 stopinje pod ničlo Celzija.

Kemijske lastnosti

Pri segrevanju ta element reagira s številnimi preprostimi snovmi, tako kovinami kot nekovinami, pri čemer tvori tako imenovane okside - spojine elementov s kisikom. pri kateri elementi vstopajo s kisikom, se imenuje oksidacija.

na primer

4Na + O2= 2Na2O

2. Z razgradnjo vodikovega peroksida pri segrevanju v prisotnosti manganovega oksida, ki deluje kot katalizator.

3. Z razgradnjo kalijevega permanganata.

Kisik se v industriji proizvaja na naslednje načine:

1. Za tehnične namene se kisik pridobiva iz zraka, v katerem je njegova običajna vsebnost približno 20%, tj. peti del. Da bi to naredili, najprej sežge zrak, pri čemer nastane mešanica, ki vsebuje približno 54 % tekočega kisika, 44 % tekočega dušika in 2 % tekočega argona. Ti plini se nato ločijo s postopkom destilacije z uporabo relativno majhnega razpona med vreliščem tekočega kisika in tekočega dušika - minus 183 oziroma minus 198,5 stopinj. Izkazalo se je, da dušik izhlapi prej kot kisik.

Sodobna oprema zagotavlja proizvodnjo kisika katere koli stopnje čistosti. Dušik, ki ga pridobivamo z ločevanjem tekočega zraka, se uporablja kot surovina pri sintezi njegovih derivatov.

2. Proizvaja tudi zelo čist kisik. Ta metoda je postala razširjena v državah z bogatimi viri in poceni elektriko.

Uporaba kisika

Kisik je najpomembnejši element v življenju celotnega našega planeta. Ta plin, ki je v ozračju, pri tem porabijo živali in ljudje.

Pridobivanje kisika je zelo pomembno za področja človekove dejavnosti, kot so medicina, varjenje in rezanje kovin, peskanje, letalstvo (za človeško dihanje in delovanje motorjev) in metalurgija.

V procesu človekove gospodarske dejavnosti se kisik porabi v velikih količinah - na primer pri zgorevanju različnih vrst goriva: zemeljski plin, metan, premog, les. Pri vseh teh procesih nastaja. Hkrati je narava poskrbela za proces naravne vezave te spojine s pomočjo fotosinteze, ki poteka v zelenih rastlinah pod vplivom sončne svetlobe. Kot rezultat tega procesa nastane glukoza, ki jo nato rastlina uporabi za gradnjo svojih tkiv.

Oblike kisikaperoksidi z oksidacijskim stanjem −1.
— Na primer, peroksidi nastanejo pri zgorevanju alkalijskih kovin v kisiku:
2Na + O 2 → Na 2 O 2

— Nekateri oksidi absorbirajo kisik:
2BaO + O 2 → 2BaO 2

— V skladu z načeli zgorevanja, ki sta jih razvila A. N. Bach in K. O. Engler, poteka oksidacija v dveh stopnjah s tvorbo vmesne peroksidne spojine. To vmesno spojino lahko izoliramo, na primer, ko plamen gorečega vodika ohladimo z ledom, skupaj z vodo nastane vodikov peroksid:
H 2 + O 2 → H 2 O 2

Superoksidi imajo oksidacijsko stanje −1/2, to je en elektron na dva atoma kisika (O 2 - ion). Pridobljeno z reakcijo peroksidov s kisikom pri povišanih tlakih in temperaturah:
Na 2 O 2 + O 2 → 2NaO 2

Ozonidi vsebujejo O 3 - ion z oksidacijskim stanjem -1/3. Pridobljeno z delovanjem ozona na hidrokside alkalijskih kovin:
KOH(tv) + O 3 → KO 3 + KOH + O 2

Ion dioksigenil O 2 + ima oksidacijsko stopnjo +1/2. Pridobljeno z reakcijo:
PtF 6 + O 2 → O 2 PtF 6

Kisikovi fluoridi
Kisikov difluorid, OF 2 oksidacijsko stanje +2, dobimo s prehajanjem fluora skozi raztopino alkalije:
2F 2 + 2NaOH → OF 2 + 2NaF + H 2 O

Kisikov monofluorid (Dioksidifluorid), O 2 F 2, nestabilen, oksidacijsko stanje +1. Pridobiva se iz zmesi fluora in kisika v žarilni razelektritvi pri temperaturi –196 °C.

S prehajanjem žarilne razelektritve skozi mešanico fluora in kisika pri določenem tlaku in temperaturi dobimo mešanice višjih kisikovih fluoridov O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 in O 6 F 2.
Kisik podpira procese dihanja, gorenja in razpadanja. V svoji prosti obliki element obstaja v dveh alotropskih modifikacijah: O 2 in O 3 (ozon).

Uporaba kisika

Široka industrijska uporaba kisika se je začela sredi 20. stoletja, po izumu turboekspanderjev – naprav za utekočinjenje in ločevanje tekočega zraka.

V metalurgiji

Konverterska metoda proizvodnje jekla vključuje uporabo kisika.

Varjenje in rezanje kovin

Kisik v jeklenkah se pogosto uporablja za plamensko rezanje in varjenje kovin.

Pogonsko gorivo

Tekoči kisik, vodikov peroksid, dušikova kislina in druge s kisikom bogate spojine se uporabljajo kot oksidanti za raketno gorivo. Mešanica tekočega kisika in tekočega ozona je eden najmočnejših oksidantov raketnega goriva (specifični impulz mešanice vodik-ozon presega specifični impulz parov vodik-fluor in vodik-kisik-fluorid).

V medicini

Kisik se uporablja za obogatitev dihalnih plinskih mešanic pri težavah z dihanjem, za zdravljenje astme, v obliki kisikovih koktajlov, kisikovih blazin itd.

V prehrambeni industriji

V prehrambeni industriji je kisik registriran kot aditiv za živila E948, kot pogonsko gorivo in embalažni plin.

Biološka vloga kisika

Živa bitja dihajo kisik iz zraka. Kisik se pogosto uporablja v medicini. Pri boleznih srca in ožilja se za izboljšanje presnovnih procesov v želodec vbrizga kisikova pena (»kisikov koktajl«). Subkutano dajanje kisika se uporablja za trofične razjede, elefantiazo, gangreno in druge hude bolezni. Umetna obogatitev z ozonom se uporablja za dezinfekcijo in dezodoracijo zraka ter čiščenje pitne vode. Radioaktivni izotop kisika 15 O se uporablja za preučevanje hitrosti krvnega pretoka in pljučne ventilacije.

Strupeni kisikovi derivati

Nekateri derivati ​​kisika (tako imenovane reaktivne kisikove spojine), kot so singletni kisik, vodikov peroksid, superoksid, ozon in hidroksilni radikal, so zelo strupeni. Nastanejo med procesom aktivacije ali delne redukcije kisika. Superoksid (superoksidni radikal), vodikov peroksid in hidroksilni radikal lahko nastajajo v celicah in tkivih človeškega in živalskega telesa ter povzročajo oksidativni stres.

Izotopi kisika

Kisik ima tri stabilne izotope: 16 O, 17 O in 18 O, katerih povprečna vsebnost je 99,759 %, 0,037 % in 0,204 % celotnega števila atomov kisika na Zemlji. Močna prevlada najlažjega med njimi, 16 O, v mešanici izotopov je posledica dejstva, da je jedro atoma 16 O sestavljeno iz 8 protonov in 8 nevtronov. In takšna jedra so, kot izhaja iz teorije strukture atomskega jedra, še posebej stabilna.

Obstajajo radioaktivni izotopi 11 O, 13 O, 14 O (razpolovna doba 74 s), 15 O (T 1/2 = 2,1 min), 19 O (T 1/2 = 29,4 s), 20 O (kontradiktorni razpolovni čas). podatki o življenjski dobi od 10 minut do 150 let).

Dodatne informacije

Kisikove spojine
Tekoči kisik
Ozon

kisik, kisik, O (8)
Odkritje kisika (Oxygen, francosko Oxygene, nemško Sauerstoff) je pomenilo začetek modernega obdobja v razvoju kemije. Že od antičnih časov je znano, da je za zgorevanje potreben zrak, vendar je dolga stoletja proces zgorevanja ostal nejasen. Šele v 17. stol. Mayow in Boyle sta neodvisno izrazila idejo, da zrak vsebuje nekaj snovi, ki podpirajo gorenje, vendar ta povsem racionalna hipoteza takrat ni bila razvita, saj je ideja gorenja kot procesa združevanja gorečega telesa z določeno komponento zrak se je takrat zdel v nasprotju s tako očitnim dejanjem, kot je dejstvo, da med zgorevanjem poteka razgradnja gorečega telesa na osnovne sestavine. Na tej podlagi je na prelomu 17. st. Nastala je teorija flogistona, ki sta jo ustvarila Becher in Stahl. S prihodom kemijsko-analitskega obdobja v razvoju kemije (druga polovica 18. stoletja) in pojavom "pnevmatske kemije" - ene glavnih vej kemijsko-analitične smeri - zgorevanje, pa tudi dihanje , je znova pritegnila pozornost raziskovalcev. Odkritje različnih plinov in ugotovitev njihove pomembne vloge v kemijskih procesih je bila ena glavnih spodbud za Lavoisierove sistematične študije procesov zgorevanja. Kisik so odkrili v zgodnjih 70. letih 18. stoletja.

Prvo poročilo o tem odkritju je podal Priestley na srečanju Kraljeve družbe v Angliji leta 1775. Priestley je s segrevanjem rdečega živosrebrovega oksida z velikim gorečim kozarcem dobil plin, v katerem je sveča gorela močneje kot v navadnem zraku, in tleči drobec se je razplamtel. Priestley je določil nekatere lastnosti novega plina in ga poimenoval daflogistični zrak. Dve leti prej kot Priestley (1772) pa je tudi Scheele z razgradnjo živosrebrovega oksida in drugimi metodami pridobival kisik. Scheele je ta plinski ogenj imenoval zrak (Feuerluft). Scheele je lahko poročal o svojem odkritju šele leta 1777.

Leta 1775 je Lavoisier nastopil pred pariško akademijo znanosti s sporočilom, da mu je uspelo pridobiti »najčistejši del zraka, ki nas obdaja«, in opisal lastnosti tega dela zraka. Sprva je Lavoisier ta "zrak" poimenoval empirejski, vitalni (Air empireal, Air vital) osnova vitalnega zraka (Base de l'air vital) zaradi skoraj hkratnega odkritja kisika v različnih državah Priestley je bil še posebej vztrajen pri prepoznavanju sebe kot odkritelja. V bistvu se ti spori še niso končali. Podrobna študija lastnosti kisika in njegove vloge v procesih zgorevanja in nastajanja oksidov je Lavoisiera privedla do napačnega zaključka, da. Ta plin je kislotvorni princip.Lavoisier je v skladu s tem sklepom uvedel novo ime za kislotvorni princip (principe acidifiant ou principe oxygine). kompleksno ime, iz grščine - kislina in "proizvajam".

Odkritje kisika se je zgodilo dvakrat, v drugi polovici 18. stoletja, v razmaku več let. Leta 1771 je Šved Karl Scheele dobil kisik s segrevanjem solitre in žveplove kisline. Nastali plin so poimenovali "ognjeni zrak". Leta 1774 je angleški kemik Joseph Priestley izvedel postopek razgradnje živosrebrovega oksida v popolnoma zaprti posodi in odkril kisik, vendar ga je zamenjal za sestavino v zraku. Šele ko je Priestley svoje odkritje delil s Francozom Antoinom Lavoisierjem, je postalo jasno, da je bil odkrit nov element (kalorizator). Priestley prevzame vodilno vlogo pri tem odkritju, ker je Scheele svoje znanstveno delo, ki opisuje odkritje, objavil šele leta 1777.

Kisik je element skupine XVI obdobja II periodnega sistema kemičnih elementov D.I. Mendelejeva, ima atomsko številko 8 in atomsko maso 15,9994. Običajno je kisik označen s simbolom O(iz latinščine Oxygenium- ustvarjanje kisline). Ime v ruščini kisik postal izpeljanka iz kisline, izraz, ki ga je uvedel M.V. Lomonosov.

Biti v naravi

Kisik je najpogostejši element v zemeljski skorji in Svetovnem oceanu. Kisikove spojine (predvsem silikati) predstavljajo najmanj 47 % mase zemeljske skorje; kisik nastaja med fotosintezo v gozdovih in vseh zelenih rastlinah, večina pa iz fitoplanktona v morskih in sladkih vodah. Kisik je bistvena sestavina vseh živih celic in ga najdemo tudi v večini snovi organskega izvora.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Kisik je lahka nekovina, spada v skupino halkogenov in ima visoko kemijsko aktivnost. Kisik kot enostavna snov je plin brez barve, vonja in okusa, ima tekoče stanje - svetlo modra prozorna tekočina in trdno stanje - svetlo modri kristali. Sestavljen je iz dveh atomov kisika (označenih s formulo O₂).

Kisik sodeluje pri redoks reakcijah. Živa bitja dihajo kisik iz zraka. Kisik se pogosto uporablja v medicini. Pri boleznih srca in ožilja se za izboljšanje presnovnih procesov v želodec vbrizga kisikova pena (»kisikov koktajl«). Subkutano dajanje kisika se uporablja za trofične razjede, elefantiazo in gangreno. Umetna obogatitev z ozonom se uporablja za dezinfekcijo in dezodoracijo zraka ter čiščenje pitne vode.

Kisik je osnova življenjske aktivnosti vseh živih organizmov na Zemlji in je glavni biogeni element. Najdemo ga v molekulah vseh najpomembnejših snovi, ki so odgovorne za zgradbo in delovanje celic (lipidi, beljakovine, ogljikovi hidrati, nukleinske kisline). Vsak živ organizem vsebuje veliko več kisika kot katerikoli element (do 70%). Na primer, telo povprečnega odraslega človeka, ki tehta 70 kg, vsebuje 43 kg kisika.

Kisik pride v žive organizme (rastline, živali in človeka) preko dihal in z vnosom vode. Če se spomnimo, da je v človeškem telesu najpomembnejši dihalni organ koža, postane jasno, koliko kisika lahko oseba prejme, zlasti poleti na obali rezervoarja. Določanje človekove potrebe po kisiku je precej težko, saj je odvisno od številnih dejavnikov - starosti, spola, telesne teže in površine, sistema prehranjevanja, zunanjega okolja itd.

Uporaba kisika v življenju

Kisik se uporablja skoraj povsod - od metalurgije do proizvodnje raketnega goriva in eksplozivov, ki se uporabljajo za dela na cestah v gorah; od medicine do živilske industrije.

V živilski industriji je kisik registriran kot aditiv za živila, kot pogonski in pakirni plin.

Eden najpomembnejših elementov na našem planetu je kisik. Kemične lastnosti te snovi omogočajo sodelovanje v bioloških procesih, zaradi povečane aktivnosti pa je kisik pomemben udeleženec v vseh znanih kemičnih reakcijah. V prostem stanju je ta snov na voljo v ozračju. V vezanem stanju je kisik del mineralov, kamnin in kompleksnih snovi, ki sestavljajo različne žive organizme. Skupna količina kisika na Zemlji je ocenjena na 47% celotne mase našega planeta.

Oznaka kisika

V periodnem sistemu kisik zaseda osmo celico te tabele. Njegovo mednarodno ime je oxigenium. V kemijskih zapisih je označen z latinsko črko "O". Atomski kisik se ne pojavlja v naravnem okolju; njegovi delci se združujejo v parne molekule plina, katerih molekulska masa je 32 g/mol.

Zrak in kisik

Zrak je mešanica več plinov, ki so pogosti na Zemlji. Večina dušika v zračni masi je 78,2% prostornine in 75,5% mase. Kisik je šele na drugem mestu po prostornini - 20,9% in po masi - 23,2%. Na tretjem mestu so žlahtni plini. Preostale nečistoče - ogljikov dioksid, vodna para, prah itd. - zavzemajo le delčke odstotka celotne mase zraka.

Celotna masa naravnega kisika je mešanica treh izotopov - 16 O, 17 O, 18 O. Odstotek teh izotopov v skupni masi kisika je 99,76%, 0,04% oziroma 0,2%.

Fizikalne in kemijske lastnosti kisika

En liter zraka pri normalnih pogojih tehta 1,293 g. Ko temperatura pade na -140⁰C, zrak postane brezbarvna prozorna tekočina. Kljub nizkemu vrelišču lahko zrak ostane v tekočem stanju tudi pri sobni temperaturi. Za to je treba tekočino dati v tako imenovano Dewarjevo bučko. Potopitev v tekoči kisik korenito spremeni normalne lastnosti predmetov.

Kisik se v vodi topi, čeprav v majhnih količinah – morska voda vsebuje 3-5 % kisika. Toda že tako majhna količina tega plina je povzročila obstoj rib, školjk in različnih morskih organizmov, ki iz vode pridobivajo kisik za vzdrževanje lastnih življenjskih procesov.

Zgradba atoma kisika

Opisane lastnosti kisika pojasnjujemo predvsem z notranjo strukturo tega elementa.

Kisik spada v glavno podskupino šeste skupine elementov periodnega sistema. Zunanji elektronski oblak elementa vsebuje šest elektronov, od katerih štirje zasedajo p orbitale, preostala dva pa se nahajata v s orbitalah. Ta notranja struktura povzroča velike izdatke energije, namenjene pretrganju elektronskih vezi - kisikov atom si lažje izposodi dva manjkajoča elektrona v zunanjo orbitalo, kot pa oddati svojih šest. Zato je kovalentnost kisika v večini primerov dva. Zaradi dveh prostih elektronov kisik zlahka tvori dvoatomne molekule, za katere je značilna visoka trdnost vezi. Šele pri dovedeni energiji nad 498 J/mol molekule razpadejo in nastane atomski kisik. Kemične lastnosti tega elementa mu omogočajo, da reagira z vsemi znanimi snovmi, razen helija, neona in argona. Hitrost interakcije je odvisna od reakcijske temperature in narave snovi.

Kemijske lastnosti kisika

Kisik reagira z različnimi snovmi in tvori okside, te reakcije pa so značilne tako za kovine kot za nekovine. Spojine kisika s kovinami imenujemo bazični oksidi - klasična primera sta magnezijev oksid in kalcijev oksid. Medsebojno delovanje kovinskih oksidov z vodo povzroči nastanek hidroksidov, kar potrjuje aktivne kemijske lastnosti kisika. Z nekovinami ta snov tvori kisle okside - na primer žveplov trioksid SO 3. Ko ta element reagira z vodo, dobimo žveplovo kislino.

Kemična aktivnost

Kisik neposredno sodeluje z veliko večino elementov. Izjema so zlato, halogeni in platina. Interakcija kisika z nekaterimi snovmi se v prisotnosti katalizatorjev znatno pospeši. Na primer, zmes vodika in kisika v prisotnosti platine reagira že pri sobni temperaturi. Z oglušujočo eksplozijo se mešanica spremeni v navadno vodo, katere pomembna sestavina je kisik. Kemične lastnosti in visoka aktivnost elementa pojasnjujejo sproščanje velike količine svetlobe in toplote, zato kemične reakcije s kisikom pogosto imenujemo izgorevanje.

Zgorevanje v čistem kisiku poteka veliko bolj intenzivno kot v zraku, čeprav bo količina toplote, sproščene med reakcijo, približno enaka, vendar proces zaradi odsotnosti dušika poteka veliko hitreje, temperatura zgorevanja pa postane višja.

Pridobivanje kisika

Leta 1774 je angleški znanstvenik D. Priestley izoliral neznan plin iz reakcije razgradnje živosrebrovega oksida. Toda znanstvenik sproščenega plina ni povezal z že znano snovjo, ki je del zraka. Le nekaj let kasneje je veliki Lavoisier preučeval fizikalno-kemijske lastnosti kisika, pridobljenega pri tej reakciji, in dokazal njegovo istovetnost s plinom, ki je del zraka. V sodobnem svetu kisik pridobivamo iz zraka. V laboratorijih uporabljam industrijski kisik, ki ga dovajam v jeklenkah pod tlakom okoli 15 MPa. Čisti kisik lahko pridobimo tudi v laboratorijskih pogojih; standardna metoda pridobivanja je termična razgradnja kalijevega permanganata, ki poteka po formuli:

Proizvodnja ozona

Če elektriko spustimo skozi kisik ali zrak, se v ozračju pojavi značilen vonj, ki naznanja pojav nove snovi - ozona. Ozon lahko pridobimo tudi iz kemično čistega kisika. Nastanek te snovi lahko izrazimo s formulo:

Ta reakcija ne more potekati neodvisno; za njen uspešen zaključek je potrebna zunanja energija. Toda obratna pretvorba ozona v kisik se pojavi spontano. Kemične lastnosti kisika in ozona se v mnogih pogledih razlikujejo. Ozon se od kisika razlikuje po gostoti, tališčih in vrelišču. V normalnih pogojih je ta plin modre barve in značilnega vonja. Ozon ima večjo električno prevodnost in je bolj topen v vodi kot kisik. Kemijske lastnosti ozona so razložene s procesom njegove razgradnje - med razgradnjo molekule te snovi nastane dvoatomna molekula kisika in en prosti atom tega elementa, ki agresivno reagira z drugimi snovmi. Znana je na primer reakcija med ozonom in kisikom: 6Ag+O 3 =3Ag 2 O

Toda navadni kisik se ne poveže s srebrom niti pri visokih temperaturah.

V naravi je aktivno razpadanje ozona polno nastajanja tako imenovanih ozonskih lukenj, ki ogrožajo življenjske procese na našem planetu.

Pri rezanju kovine se izvaja z visokotemperaturnim plinskim plamenom, ki ga dobimo z gorenjem vnetljivega plina ali tekoče pare, pomešane s tehnično čistim kisikom.

Kisik je najpogostejši element na zemlji, najdemo v obliki kemičnih spojin z različnimi snovmi: v zemlji - do 50% teže, v kombinaciji z vodikom v vodi - približno 86% teže in v zraku - do 21% prostornine in 23% po masi. teža.

Kisik je pri normalnih pogojih (temperatura 20°C, tlak 0,1 MPa) brezbarven, negorljiv plin, nekoliko težji od zraka, brez vonja, vendar aktivno podpira gorenje. Pri normalnem atmosferskem tlaku in temperaturi 0 ° C je masa 1 m 3 kisika 1,43 kg, pri temperaturi 20 ° C in normalnem atmosferskem tlaku pa 1,33 kg.

Kisik ima visoko kemično aktivnost, ki tvorijo spojine z vsemi kemičnimi elementi razen (argon, helij, ksenon, kripton in neon). Reakcije spojine s kisikom potekajo s sproščanjem velike količine toplote, torej so eksotermne narave.

Ko stisnjen plinasti kisik pride v stik z organskimi snovmi, olji, maščobami, premogovim prahom, vnetljivo plastiko, se le-ti lahko spontano vnamejo zaradi sproščanja toplote pri hitrem stiskanju kisika, trenja in udarca trdnih delcev ob kovino ter kot elektrostatična iskrica. Zato je treba pri uporabi kisika paziti, da ne pride v stik z vnetljivimi ali gorljivimi snovmi.

Vso kisikovo opremo, kisikove cevi in ​​jeklenke je treba temeljito razmastiti. lahko tvorijo eksplozivne mešanice z vnetljivimi plini ali tekočimi vnetljivimi hlapi v širokem razponu, kar lahko povzroči tudi eksplozijo v prisotnosti odprtega ognja ali celo iskre.

Pri uporabi kisika v procesih plinsko-plamenske obdelave je treba vedno upoštevati navedene lastnosti kisika.

Atmosferski zrak je v glavnem mehanska mešanica treh plinov z naslednjo prostorninsko vsebnostjo: dušik - 78,08%, kisik - 20,95%, argon - 0,94%, ostalo je ogljikov dioksid, dušikov oksid itd. Kisik se pridobiva z ločevanjem zraka na kisik in z metodo globokega hlajenja (utekočinjenja), skupaj z ločevanjem argona, katerega uporaba se nenehno povečuje. Dušik se uporablja kot zaščitni plin pri varjenju bakra.

Kisik lahko pridobivamo kemično ali z elektrolizo vode. Kemične metode neučinkovito in negospodarno. pri elektroliza vode Z enosmernim tokom se proizvaja kisik kot stranski produkt pri proizvodnji čistega vodika.

Kisik se proizvaja v industriji iz atmosferskega zraka z globokim hlajenjem in rektifikacijo. V napravah za pridobivanje kisika in dušika iz zraka slednjega očistimo škodljivih primesi, stisnemo v kompresorju na ustrezen tlak hladilnega cikla 0,6-20 MPa in ohladimo v toplotnih izmenjevalnikih na temperaturo utekočinjenja, razlika v temperaturah utekočinjenja kisika in dušika je 13 °C, kar zadostuje za njuno popolno ločitev v tekoči fazi.

Tekoči čisti kisik se kopiči v napravi za ločevanje zraka, izhlapi in se zbira v rezervoarju za plin, od koder ga kompresor črpa v jeklenke pod pritiskom do 20 MPa.

Po cevovodu se transportira tudi tehnični kisik. O tlaku kisika, ki se prenaša po cevovodu, se morata dogovoriti proizvajalec in potrošnik. Kisik se na mesto dovaja v kisikovih jeklenkah, v tekoči obliki pa v posebnih posodah z dobro toplotno izolacijo.

Za pretvorbo tekočega kisika v plin se uporabljajo uplinjevalniki ali črpalke z uparjalniki tekočega kisika. Pri normalnem atmosferskem tlaku in temperaturi 20°C da 1 dm 3 tekočega kisika pri izhlapevanju 860 dm 3 plinastega kisika. Zato je priporočljivo, da kisik na mesto varjenja dovajate v tekočem stanju, saj s tem zmanjšate težo posode za 10-krat, kar prihrani kovino za izdelavo jeklenk in zmanjša stroške transporta in skladiščenja jeklenk.

Za varjenje in rezanje Po -78 se tehnični kisik proizvaja v treh razredih:

• 1. - čistost najmanj 99,7%
• 2. - ne manj kot 99,5%
• 3. - ne manj kot 99,2% prostornine

Čistost kisika je zelo pomembna za rezanje s kisikom. Manj kot vsebuje plinskih primesi, večja je rezalna hitrost, čistejša in manjša poraba kisika.