- un element necesar existenței vieții pe planeta noastră.

nivelul solului

Oxigenul (din latină Oxygenium) este un element chimic din Tabelul periodic al elementelor care are marca O și numărul protonului 8. Oxigenul este componenta principală a aerului pe care îl respirăm cu toții. Sursa de oxigen pentru atmosferă este procesul de fotosinteză. Două treimi din oxigen este produs de plantele terestre (pădurile tropicale tropicale sunt o sursă semnificativă), iar restul de treime este produs de plantele marine (în principal alge marine). Oxigenul molecular O2 a apărut pentru prima dată pe Pământ în cantități mai mari în timpul paleoproterozoicului (acum 2500 - 1600 milioane de ani) ca urmare a metabolismului organismelor anaerobe. Cuvântul oxigen provine din două cuvinte în greacă, οξυς (oxys) (acid, ascuțit) și γεινομαι (geinomai) (spawn).

Caracteristici

La temperatura și presiunea standard, oxigenul apare ca o moleculă de O2 divalentă în care doi atomi de oxigen sunt uniți. Oxigenul este un gaz incolor. În stare lichidă și solidă, are o culoare albastru deschis. Este ușor solubil în apă. Acest fapt are o mare importanță pentru viața organismelor acvatice, deoarece le permite să respire. Oxigenul este un element foarte reactiv. Reacțiile de fuziune a oxigenului sunt cel mai adesea exoterme.

Proprietatea de bază a oxigenului este că acționează ca un agent oxidant puternic. Cu excepția halogenilor, a gazelor rare și a unor metale nobile, oxigenul se combină direct cu toate elementele. Este de obicei necesară o temperatură mai ridicată pentru a începe reacțiile menționate, dar apoi căldura reacției deja eliberate este suficientă pentru ca acestea să poată continua spontan. Dacă reacțiile exoterme ale substanțelor cu oxigen sunt însoțite de dezvoltarea luminii, acestea sunt denumite combustie. Pentru ca o substanță să se aprindă, aceasta trebuie încălzită la o temperatură de aprindere care variază de la substanță la substanță. Prin căldura furnizată, substanța vaporizată reacționează cu oxigenul, eliberând o căldură de reacție atât de mare încât componentele solide ale gazelor de ardere se încălzesc și se aprind. Cantități suplimentare de substanță sunt apoi evaporate prin căldură radiantă, incinerate etc., până când substanța arde.

Oxigenul ca dioxigen (o moleculă de O2 divalentă) este cel mai frecvent pe Pământ.

• Oxigenul gazos este de 21% în volum în atmosferă. Apa oceanului, care acoperă 2/3 din suprafața pământului, este compusă din 86% oxigen în greutate.
• În scoarța terestră, oxigenul este elementul majoritar, este prezent în aproape toate rocile. Conținutul său este estimat la 46 - 50% din greutate. În straturile mai adânci ale corpului pământului, conținutul de oxigen scade și se presupune că este prezent în miezul pământului doar în urme.
• Oxigenul este mult mai mic în spațiu. Există un singur atom de oxigen la 1.000 de atomi de hidrogen.

În plus față de moleculele obișnuite de O2 diatomice, oxigenul apare și sub forma unei molecule triatomice, cum ar fi ozonul O3. În condiții normale, este un gaz foarte reactiv de culoare albastră și miros caracteristic cu efecte oxidante extrem de puternice. La -112 ° C se condensează la ozon lichid albastru închis și la -193 ° C se formează ozon solid roșu-violet. Este relativ ușor să preparați ozonul printr-o descărcare electrică silențioasă într-o atmosferă de oxigen pur. Acest lucru creează un amestec de oxigen și ozon, unde conținutul de O3 ajunge de obicei la 10%. Ozonul pur poate fi preparat prin distilarea fracționată a acestui amestec gazos.

• În medicină, este utilizat pentru sterilizarea instrumentelor. Efectele terapiei cu ozon relativ populare de astăzi, care, potrivit susținătorilor săi, ar trebui să ducă la regenerarea celulelor și a țesuturilor, sunt oarecum discutabile. Oponenții acestei metode indică riscurile posibile ale tratamentelor similare de întinerire, datorită reactivității și toxicității ridicate a ozonului.
• Efectele bactericide ale ozonului sunt utilizate pentru dezinfectarea apei potabile în locul dezinfectantului frecvent folosit anterior al gazelor gazoase cu clor sau hipoclorit.
• Efectele oxidante puternice ale ozonului sunt foarte des folosite în industria hârtiei pentru decolorarea pastei pentru producerea hârtiei.

Strat de ozon

Un rol extrem de important pentru viața pământească îl joacă așa-numitele stratul de ozon al atmosferei, care protejează planeta de razele solare ultraviolete. Este o parte a stratosferei la o înălțime de 25-35 km deasupra suprafeței terestre, în care există un raport semnificativ crescut de ozon la oxigenul diatomic obișnuit.

Ozon la nivelul solului

Opusul ozonului benefic pentru viață în stratosferă este ozonul de la nivelul solului, care apare chiar deasupra suprafeței pământului. Acest gaz este periculos pentru sănătatea umană, provoacă iritații și boli respiratorii, crește riscul de atacuri de astm, iritare a ochilor și dureri de cap. Observăm o formare crescută de ozon la nivelul solului, în special în zilele toride de vară, în localități cu o concentrație mare de gaze de eșapament de la motoarele auto, unde conținutul de oxizi de azot și hidrocarburi gazoase din aer crește. Acest fenomen este denumit smog uscat și, în funcție de apariția sa frecventă, și smog din Los Angeles. În ultimii ani, toate autoturismele au fost echipate cu catalizatori care transformă oxizii de azot în azot inert gazos și monoxid de carbon toxic în CO2 relativ inofensiv.

Introducerea acestor măsuri a reușit să reducă concentrația de ozon la nivelul solului în marile centre industriale cu câteva zeci de procente.

Recent, a fost descoperită o nouă formă de oxigen în molecula cu patru atomi, tetraoxigenul (O4), o culoare roșu închis în stare solidă, ca urmare a unei presiuni de 20 GPa. Proprietățile sale sunt studiate pentru utilizare în combustibili pentru rachete și domenii de aplicare similare, deoarece este un oxidant mult mai puternic decât O2 sau O3.