心曠神怡氧氣機

吳琳 李建 王文佳

供血不足會引發機體缺氧，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、生化內環境，促進代謝的良性循環，能達到促進康復、預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的輸液管作為導氧管。將導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反應制取氧氣。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生分解反應，生成碳酸鈉（Na2CO3）、氧氣（O2）和水，同時釋放熱量。化學反應方程式如下：

過碳酸鈉制氧需要在水溶液體系中進行，產氧量和產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更快、更充分地進行。

干燥的氧氣會刺激呼吸道黏膜，令人產生不舒服的感覺，甚至會造成呼吸道損傷，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節氧氣流量。

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

氧氣的發現

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