Tin tức
Khí Oxy (O2) là gì? Cách đo nồng độ oxy trong không khí
Trong chúng ta ai cũng biết về tầm quan trọng khi nhắc đến khí Oxy, O2. Chúng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định tới sự sống của loài người và các sinh vật khác. Để hiểu chi tiết hơn về khí Oxy (O2) là gì? Cách đo nồng độ oxy trong không khí như thế nào? Hãy cùng theo dõi bài viết sau đây nhé!
Tìm hiểu về khí Oxy (O2) là gì?
Oxy là viết tắt của cụm từ oxygène – một loại khí có ký hiệu là O2 trong bảng nguyên tố hóa học. Ngoài ra, Oxy còn có tên gọi khác là dưỡng khí, bởi vì khí O2 sẽ giúp duy trì được sự sống không chỉ của loài người mà còn cho tất cả các sinh vật ở trên Trái đất.
Khí Oxy được sinh ra nhờ quá trình quang hợp của cây xanh và hô hấp của con người. Vì thế nên loại khí này có mối liên quan mật thiết đến sử sống của chúng ta. Nếu không có khí O2 thì con người không thể tồn tại được.
Khí Oxy tồn tại chủ yếu ở dạng đơn chất trong không khí. Nếu ở dạng hợp chất, O2 sẽ tồn tại ở trong cơ thể của con người, động vật, thực vật, nước, quặng đá… Tuy nhiên, mỗi khu vực cần phải có cách đo nồng độ oxy trong không khí cụ thể.
Tính chất vật lý của khí Oxy (O2)
Oxy là một chất khí, không có màu, không có mùi mà cũng không có vị. Oxy tan rất ít ở trong nước và nó có khối lượng nặng hơn không khí. Khi phải chịu áp suất của khí quyển thì lúc này Oxy sẽ hóa lỏng ở -183 độ và chuyển sang màu xanh nhạt.
Theo nghiên cứu, khí O2 có tỉ khối so với không khí là 32.29. Tính chất của Oxy là ít tan trong nước, với 100ml nước ở nhiệt độ 20 độ C và 1atm sẽ hòa tan được 3,1 ml oxy. Khi ở mức nhiệt 20 độ C và 1atm thì khí Oxy có độ tan là 0,0043 g và tỷ trọng 100g nước.
Các tính chất vật lý chính của khí oxy (O2)
Trước khi tìm hiểu về cách đo nồng độ oxy trong không khí như thế nào thì bạn cần nắm được những đặc tính vật lý của chúng:
– Trạng thái vật lý: Khí oxy là một loại khí ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển. Nó có thể được chuyển thành trạng thái lỏng hoặc rắn ở nhiệt độ và áp suất thích hợp.
– Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của khí oxy là khoảng 1,429 g/L ở nhiệt độ và áp suất chuẩn (0°C và 1 atm).
– Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đóng băng: Nhiệt độ sôi của khí oxy là -183°C, trong khi nhiệt độ đóng băng là -219°C.
– Độ hòa tan trong nước: Khí oxy không tan trong nước, tuy nhiên nó có thể tan trong một số dung môi hữu cơ như aceton, ethanol, hay ether.
– Độ phân cực: Khí oxy là một phân tử không phân cực, vì vậy nó không có khả năng hình thành liên kết hidro.
– Độ bền nhiệt: Khí oxy là một chất không bốc cháy, nhưng có khả năng hỗn hợp với các chất dễ cháy và gây ra nguy hiểm.
– Áp suất hơi: Áp suất hơi của khí oxy tăng lên khi nhiệt độ tăng.
– Khả năng hòa tan các chất khác: Khí oxy có khả năng hòa tan các chất khác như metan, hidro, argon và các khí hiếm khác.
Tính chất hóa học của Oxy – Cách đo nồng độ oxy trong không khí
Oxy là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm VIA, số hiệu nguyên tử là 8. Các tính chất hóa học của O2 bao gồm:
– Tính oxi hóa mạnh: Oxy là một chất oxi hóa mạnh, có khả năng oxi hóa các chất khác, làm cho chúng cháy hoặc bị oxy hóa.
– Tính khử: Mặc dù oxy là một chất oxi hóa, nhưng nó cũng có thể được khử bởi các chất khác, đặc biệt là các kim loại như sắt, đồng, và hydro.
– Tính axit: Oxy không phải là một chất axit, tuy nhiên, nó có khả năng tạo thành axit oxo khi phản ứng với nước và một kim loại, ví dụ như axit sunfuric (H2SO4).
– Tính kiềm: Oxy cũng không phải là một chất kiềm, tuy nhiên, nó có thể tạo ra các chất kiềm như oxit kim loại kiềm, ví dụ như oxit natri (Na2O).
– Khả năng phản ứng với các kim loại: Oxy phản ứng với các kim loại để tạo ra oxit. Ví dụ như sắt (Fe) phản ứng với oxy (O2) để tạo ra oxit sắt (FeO).
– Khả năng phản ứng với Hydro: Oxy cũng phản ứng với hydro để tạo ra nước, ví dụ như phản ứng giữa oxy (O2) và hydro (H2) để tạo ra nước (H2O).
– Khả năng phản ứng với các chất hữu cơ: Oxy có khả năng phản ứng với các chất hữu cơ để tạo ra cacbon đioxit (CO2) và nước (H2O).
>> Có thể bạn quan tâm
- Khí than là gì? Nguy hiểm chết người từ ngộ độc khí than
- Top 3 máy đo khí thải ô tô tốt được sử dụng nhiều hiện nay
Tiêu chuẩn nồng độ Oxy trong không khí là bao nhiêu?
Cách đo nồng độ oxy trong không khí bằng thiết bị phù hợp sẽ giúp bạn tìm ra tiêu chuẩn này. Đối với không khí bình thường, khí Oxy chiếm khoảng 20,9%. Nếu như hàm lượng Oxy trong không khí đo được nhỏ hơn 19,5% thì chứng tỏ Oxy không đủ ở môi trường hiện tại. Nếu nồng độ Oxy trong không khí lớn hơn 22% thì hàm lượng Oxy đã vượt quá giới hạn. Hàm lượng Oxy nằm ngoài vùng an toàn về lâu dài sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe cộng đồng. Để đo và giám sát được nồng độ khí O2 trong không khí cần phải sử dụng đến các thiết bị chuyên dụng.
Cách đo nồng độ oxy trong không khí
Có nhiều cách để đo nồng độ oxy trong không khí. Dưới đây là một số phương pháp thông dụng nhất hiện nay:
Đo oxy bằng quang phổ hấp thụ – Cách đo nồng độ oxy trong không khí
Phương pháp này sử dụng các cảm biến quang học để đo nồng độ oxy trong không khí. Các cảm biến này sử dụng nguyên lý đo dựa trên hiện tượng hấp thụ của oxy đối với một tia sáng hoặc sóng điện từ. Khi tia sáng hoặc sóng điện từ đi qua không khí chứa oxy, năng lượng của chúng sẽ bị hấp thụ và làm giảm độ sáng hoặc sóng điện từ. Các cảm biến này sau đó đo lượng giảm độ sáng hoặc sóng điện từ và chuyển đổi thành nồng độ oxy.
Phương pháp hấp thụ điện dung
Cách đo nồng độ khí oxy này sử dụng cảm biến điện dung để đo nồng độ oxy trong không khí. Các cảm biến này sử dụng nguyên lý đo dựa trên hiện tượng oxy hóa của oxy, trong đó oxy tương tác với một điện cực và gây ra thay đổi trong điện trở hoặc dung lượng điện của điện cực. Các cảm biến này sau đó đo lượng thay đổi và chuyển đổi thành nồng độ oxy.
Đo bằng phương pháp quang phổ phát xạ – Cách đo nồng độ oxy trong không khí
Phương pháp này sử dụng cảm biến quang học để đo nồng độ oxy trong không khí. Các cảm biến này sử dụng nguyên lý đo dựa trên hiện tượng phát xạ của oxy, trong đó oxy tương tác với một tia sáng hoặc sóng điện từ và phát ra một tia sáng hoặc sóng điện từ khác. Các cảm biến này sau đó đo lượng phát xạ và chuyển đổi thành nồng độ oxy.
Sử dụng cảm biến oxy
Những cảm biến này thường sử dụng nguyên lý đo dựa trên hiện tượng oxy hóa. Trong đó, oxy tương tác với một vật liệu hoặc hợp chất để tạo ra một tín hiệu điện. Tín hiệu này sau đó được đo và chuyển đổi thành nồng độ oxy. Hiện nay, nhiều đơn vị sản xuất đã chế tạo nên những chiếc máy đo O2 cầm tay hiện đại và chuyên dụng.
Máy đo nồng độ oxy trong không khí chất lượng hiện nay
Ở phần trên, bạn đã biết được những cách đo nồng độ oxy trong không khí. Tuy nhiên, hiện nay đa số người dùng đều sử dụng máy đo khí Oxy vì nó tiện lợi và cho độ chính xác cao. Chủ yếu được sử dụng để đo mức thiếu hụt O2 của không khí xung quanh. Thiết bị này ứng dụng phổ biến trong lao động, thi công tại các khu vực hầm ngầm, bể chứa, hầm lò… Máy đo Oxy được chia làm 2 dạng chính là máy đo dạng khuếch tán và máy đo dạng hấp thụ (có tích hợp bơm hút khí). Ngoài ra, còn có một số ứng dụng đặt biệt như đo nồng độ Oxy trong khí thải.
Máy đo mức thiếu hụt O2 dạng khuếch tán
Thiết bị được thiết kế nhỏ, gọn, có thể đeo bên người để thực hiện cách đo nồng độ oxy trong không khí liên tục. Thiết bị đảm bảo có thể hoạt động lâu dài, có chức năng cảnh báo rung, cảnh báo âm thanh, cảnh báo bằng đèn flash. Ngoài ra, một số đơn vị sản xuất máy đo khí O2 có thêm chức năng chống bụi, chống nước (IP6X); khả năng phòng nổ (ATEX, Ex…); báo thời gian thực; báo tuổi thọ cảm biến; thu thập dữ liệu…
Máy đo mức thiếu hụt O2 dạng hấp thụ
Thiết bị này được tích hợp sẵn bơm hút, có thể lấy khí qua đầu dò. Loại máy này đo nồng độ khí tập trung, cho kết quả đo ổn định. Tuy nhiên, nó lại không thể sử dụng liên tục được như máy đo khí dạng khuếch tán. Do bơm hút tiêu tốn khá nhiều nguồn điện. Máy vẫn có cảnh báo rung, cảnh báo âm thanh và cảnh báo bằng đèn flash; đảm bảo các yêu cầu khác về chống bụi, chống nước, phòng nổ…
Hướng dẫn cách đo khí oxy bằng máy đo khí oxy chuyên dụng
Để tiến hành đo nồng độ oxy trong không khí bằng máy đo khí, ta cần làm theo các bước sau đây:
- Chuẩn bị máy đo khí oxy: Đảm bảo máy đo khí oxy được sạc đầy hoặc có đủ pin. Kiểm tra và xác nhận rằng máy đo khí đã được hiệu chuẩn và cài đặt chính xác.
- Bật máy đo khí oxy: Bật nguồn cho máy đo khí oxy và chờ cho đến khi máy hoạt động bình thường.
- Chờ cho máy đo khí oxy ổn định: Đặt máy đo khí oxy vào không khí và đợi cho đến khi máy ổn định.
- Thực hiện đo: Đặt máy đo khí oxy vào không khí cần đo và đợi cho đến khi máy đo hiển thị nồng độ oxy trong không khí.
- Ghi lại kết quả: Ghi lại kết quả đo được hiển thị trên máy đo khí oxy.
- Xử lý dữ liệu: Nếu cần thiết, lưu trữ và xử lý dữ liệu để phân tích hoặc thực hiện các biện pháp cải thiện chất lượng không khí.
Trên đây là những thông tin giúp bạn hiểu rõ khí Oxy (O2) là gì và cách đo nồng độ oxy trong không khí. Qua bài viết này, hy vọng bạn đọc sẽ biết thêm những kiến thức về khí Oxy để bảo vệ sức khỏe, môi trường sống và làm việc được tốt nhất. Nếu muốn tư vấn thêm về máy đo nồng độ oxy trong không khí, hãy liên hệ ngay TKTECH để được hỗ trợ!
