
【化】 deoxidation; desoxydation; desoxygenation; disoxidation
脫氧作用(Deoxygenation)指從化合物或體系中移除氧原子的化學過程。該術語在生物化學、有機化學和環境科學領域具有以下核心内涵:
化學機制
在有機合成中,脫氧作用常通過還原反應實現,例如使用氫化鋁锂(LiAlH₄)或催化氫化法去除含氧官能團(如羟基、羰基)中的氧原子。典型反應式為:
$$
R-OH + H_2 xrightarrow[Delta]{催化劑} R-H + H_2O
$$
生物代謝中的脫氧
生物體内核酸代謝涉及脫氧核糖的合成,例如核糖核苷酸還原酶催化核糖核苷酸轉化為脫氧核糖核苷酸,這是DNA生物合成的關鍵步驟(參考《生物化學原理》第7版)。
環境科學應用
水處理領域通過鐵碳微電解等技術去除水體溶解氧,防止金屬管道腐蝕(《環境工程學報》2020年專題研究)。
該術語對應英文"deoxygenation",區别于"reduction"(還原反應)和"dehydration"(脫水反應)。在《牛津化學詞典》中強調其特指氧原子的去除,而非廣義的電子轉移或水分子消除。
脫氧作用是指通過物理或化學手段去除特定環境中的氧氣,以抑制氧化反應或微生物生長的過程。根據應用領域不同,其具體表現可分為以下幾類:
防止氧化變質
通過鐵粉()、亞硫酸鹽()等脫氧劑與氧氣反應,将包裝内氧氣濃度降至1%以下,避免油脂酸敗、色素褪色及維生素等營養成分流失。
抑制微生物生長
需氧菌和黴菌在低氧環境下難以繁殖,脫氧劑可有效延長食品保質期,防止黴變。
保持食品品質
通過吸收氧氣維持食品的色、香、味,常用于茶葉、幹果、烘焙食品等包裝。
鑄造工藝
在金屬冶煉中,脫氧可消除氣孔并減少雜質,提升材料緻密性。
焊接應用
二氧化碳氣體保護焊中,脫氧劑(如含脫氧成分的藥芯焊絲)參與冶金反應,去除熔池中的氧元素,防止焊縫氧化,提升焊接質量。
主要依賴化學反應,例如鐵系脫氧劑通過鐵粉氧化生成氫氧化鐵(反應式:$4Fe + 3O_2 + 6H_2O rightarrow 4Fe(OH)_3$),亞硫酸鹽類則釋放二氧化硫與氧氣反應。
注:不同領域脫氧劑成分差異較大,食品級需确保無毒無害,工業級側重反應效率。
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