
【化】 deoxidation; desoxydation; desoxygenation; disoxidation
脱氧作用(Deoxygenation)指从化合物或体系中移除氧原子的化学过程。该术语在生物化学、有机化学和环境科学领域具有以下核心内涵:
化学机制
在有机合成中,脱氧作用常通过还原反应实现,例如使用氢化铝锂(LiAlH₄)或催化氢化法去除含氧官能团(如羟基、羰基)中的氧原子。典型反应式为:
$$
R-OH + H_2 xrightarrow[Delta]{催化剂} R-H + H_2O
$$
生物代谢中的脱氧
生物体内核酸代谢涉及脱氧核糖的合成,例如核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷酸转化为脱氧核糖核苷酸,这是DNA生物合成的关键步骤(参考《生物化学原理》第7版)。
环境科学应用
水处理领域通过铁碳微电解等技术去除水体溶解氧,防止金属管道腐蚀(《环境工程学报》2020年专题研究)。
该术语对应英文"deoxygenation",区别于"reduction"(还原反应)和"dehydration"(脱水反应)。在《牛津化学词典》中强调其特指氧原子的去除,而非广义的电子转移或水分子消除。
脱氧作用是指通过物理或化学手段去除特定环境中的氧气,以抑制氧化反应或微生物生长的过程。根据应用领域不同,其具体表现可分为以下几类:
防止氧化变质
通过铁粉()、亚硫酸盐()等脱氧剂与氧气反应,将包装内氧气浓度降至1%以下,避免油脂酸败、色素褪色及维生素等营养成分流失。
抑制微生物生长
需氧菌和霉菌在低氧环境下难以繁殖,脱氧剂可有效延长食品保质期,防止霉变。
保持食品品质
通过吸收氧气维持食品的色、香、味,常用于茶叶、干果、烘焙食品等包装。
铸造工艺
在金属冶炼中,脱氧可消除气孔并减少杂质,提升材料致密性。
焊接应用
二氧化碳气体保护焊中,脱氧剂(如含脱氧成分的药芯焊丝)参与冶金反应,去除熔池中的氧元素,防止焊缝氧化,提升焊接质量。
主要依赖化学反应,例如铁系脱氧剂通过铁粉氧化生成氢氧化铁(反应式:$4Fe + 3O_2 + 6H_2O rightarrow 4Fe(OH)_3$),亚硫酸盐类则释放二氧化硫与氧气反应。
注:不同领域脱氧剂成分差异较大,食品级需确保无毒无害,工业级侧重反应效率。
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