واقعیات حیاتی در مورد اکسیژن – عنصر معاش

اکسیژن یکی از مهم‌ترین عناصر گذراندن زندگی بر روی کره‌ی زمین است. در اینجا واقعیات جالبی در مورد اکسیژن آورده شده است.
تمام زندگی بر روی کره‌ی زمین بر اساس 4 عنصر اصلی یعنی کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن به علاوه‌ی عناصر مهم دیگر از جمله گوگرد و فسفر، استوار شده است. فراوان‌ترین عنصر در میان اینها که شامل ترکیب‌های بی‌شماری است، اکسیژن است.
این گاز برای حمایت از آن زندگی که بر روی کره‌ی زمین می‌شناسیم، حیاتی و ضروری است چون گازی است که در تنفس هوازی به کار می‌رود؛ این تنفس عمده‌ترین نوع تنفسی است که توسط ارگانیسم‌های پیشرفته‌ی بر روی زمین انجام می‌شود.
اکسیژن از لحاظ شیمیایی، غیر فلزی است و در دمای اتاق حالت گازی دارد و عدد اتمی آن 8 و عدد جرمی آن 16 است. این عنصر در گروه p جدول تناوبی در گروه 16 و ردیف 2 قرار گرفته است.
اکسیژن پیش از 5ر2 میلیارد سال قبل بر روی کره‌ی زمین وجود نداشت. بعد از ظهور اولین موجودات خود پرور (موجوداتی که از فوتو سنتز تغذیه می‌کنند)، اکسیژن جوی شروع به تجمع کرد. بار اضافی اکسیژن با انقراض موجودات غیر هوازی که شکل رایج زندگی بودند، به اوج خود رسید و زمینه را برای آن زندگی که امروزه می‌شناسیم فراهم کرد.

واقعیات جالب در مورد این عنصر پر بها :

اکسیژن توسط یک داروساز سوئدی به نام کارل ویلهلم اسچیل حدوداً در سال 1771 کشف شد. اما اعتبار کشف آن به جوزف پریستلی (سال 1774) تعلق دارد چون یافته‌های اسچیل تا سال 1777 منتشر نشد.
اکسیژن بخشی از عناصر شدیداً الکترو نگاتیو به نام کالکوژن است. کالکوژن‌ها شانزدهمین گروه جدول تناوبی را تشکیل می‌دهند و شامل گوگرد، سلنیوم، تلوریوم و پلونیوم هستند. اکسیژن به عنوان اولین کالکوژن، یکی از الکترونگاتیوترین عناصر دنیا است و تنها فلوئور بر آن برتری دارد.
اکسیژن در رایج‌ترین شکل خود یعنی دی اکسیژن (O2) در دمای اتاق گازی بی‌بو، بدون طعم و بدون رنگ است.
تری اکسیژن و یا اوزون (O3) برای انسان‌ها مضر است. خوشبختانه این گاز به ندرت بر روی سطح زمین یافت می‌شود. این گاز لایه‌ی اوزون را در اتمسفر تشکیل می‌دهد و مانع ورود بیشتر اشعه‌ی ماورا بنفش خورشید می‌شود.
اکسیژن در دمای 183- درجه‌ی سانتی گراد (نقطه‌ی جوش اکسیژن) می‌تواند به مایع تبدیل شود و در دمای 219- درجه‌ی سانتی گراد (نقطه‌ی ذوب اکسیژن) می‌تواند منجمد شود. اکسیژن مایع و جامد دارای رنگ آبی کمرنگ هستند. با این که شکل‌های مایع و جامد اکسیژن به طور طبیعی اتفاق نمی‌افتند، اما شکل جامد کشف شد تا به خاطر توانایی فوق اکسیداسیون خود، پتانسیل بالایی به عنوان سوخت موشکی کارآمد داشته باشد.
حدود 21 % هوا، اکسیژن است.
اکسیژن در آب حل می‌شود. موجودات آبزی (غیر پستاندار) برای زنده ماندن خود به اکسیژن حل شده وابسته هستند.
اکسیژن نمی‌سوزد اما در احتراق شرکت می‌کند.
واژه‌ی احتراق، خودش به معنای واکنش گرمازای (تولید کننده‌ی حرارت) ترکیب با عامل اکسید کننده است. در نتیجه آنچه که معمولاً سوختن می‌خوانیم دقیقاً چیزی نیست جز واکنش ماده‌ی ویژه با اکسیژن جوی. برای مثال سوختن چوب و یا گازوئیل، به سادگی فرآیند واکنش هیدرو کربن‌های موجود در چوب و یا گازوئیل با اکسیژن است تا کربن دی اکسید و بخار آب را تشکیل دهد. از لحاظ شیمیایی، حرارت و نور محصولات جانبی واکنش و یا سوختن هستند. گازوئیل اگر در خلأ حرارت ببیند، آتش نمی‌گیرد.
اکسیژن حدود 89% (8ر88 %) از وزن مولکولی آب (H2O) را تشکیل می‌دهد. با این که دو اتم هیدروژن وجود دارد اما آنها بسیار سبک هستند. آب 55 تا 60 % از وزن بدن انسان متوسط را تشکیل می‌دهد. در نتیجه اکسیژن بیش از نصف وزن بدن ما را تشکیل می‌دهد!
اکسیژن عملاً در تمام ترکیب‌های حیاتی بدن نظیر کربو هیدرات (کربن، هیدروژن و اکسیژن)، پروتئین (کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن) و چربی‌ها یافت می‌شود.
اکسیژن سومین عنصر فراوان در جهان بعد از هیدروژن و هلیوم است. 50 درصد از وزن پوسته‌ی زمین را اکسیژن تشکیل می‌دهد. اکسیژن فراوان‌ترین عنصر موجود در پوسته‌ی زمین است. ترکیب‌های اکسیژن با سیلیس و سیلیکات، اجزای اصلی پوسته‌ی زمین هستند.
اکسیژن شدیداً فعال است و با بیشتر عناصر، ترکیب تشکیل می‌دهد. اکسیژن حتی می‌تواند ترکیب‌هایی با گازهای نجیب، تحت شرایط ویژه تشکیل دهد.
واکنش با اکسیژن برای متمایز کردن فلزات و غیر فلزات به کار می‌رود. فلزات اکسیدهای اصلی (مثل اکسید کلسیم CaO و اکسید منیزیم MgO) را تشکیل می‌دهند اما غیر فلزات اکسیدهای اسیدی را تشکیل می‌دهند (مثل کربن دی اکسید CO2 و گوگرد تری اکسید SO3) به استثنای اکسید هیدروژن که با وجود غیر فلزی بودن، آب را تشکیل می‌دهد.
اکسیژن در تنفس هوازی مثلاً نوع تنفسی که انسان‌ها انجام می‌دهند، حیاتی است. اکسیژن با گلوکوز واکنش می‌دهد تا کربن دی اکسید، آب و انرژی را تولید کند که انرژی برای حفظ وظایف نرمال بدن به کار می‌رود.
اکسیژن جوی توسط موجوداتی که فوتوسنتز انجام می‌دهند مثلاً گیاهان، ایجاد می‌شود. موجودات زنده‌ی دیگر برای زنده ماندن به اکسیژن آزاد شده توسط گیاهان وابسته هستند. چون گیاهان خودشان نیز موجودات زنده هستند برای زنده ماندن، آنها نیز به اکسیژن نیاز دارند. اما اثر خالص گیاهی که اکسیژن تنفس می‌کند و آن را از طریق فوتو سنتز آزاد می‌کند به این صورت است که اکسیژن آزاد شده بیش از اکسیژن جمع آوری شده است.
سطح اکسیژن در اتمسفر زمین به خاطر عوامل متعددی نظیر تحول صنعتی، استفاده‌ی افراطی از سوخت‌های بر پایه‌ی کربن و تهی شدن قسمت‌های بزرگی از مناطق جنگلی، به طور جدی کاهش یافته است و منجر به کمبود اساسی حجم جهانی دی اکسیژن (O2) شده است. مطالعات علمی نشان می‌دهند که سطح غلظت اکسیژن در اتمسفر، تقریباً در 15 سال اخیر 8ر0 درصد کاهش یافته است.
اکسیژن به طور تجاری در تولید فولاد به کار می‌رود که در آن ناخالصی‌های بر پایه‌ی کربن با ایجاد کربن دی اکسید حذف می‌شوند.
اکسیژن برای اکسیداسیون و یا احتراق لازم است و هم چنین به عنوان نگه دارنده، بهداشتی کننده، بو زدا و ضد عفونی کننده عمل می‌کند. سلول‌های ما از اکسیژن انرژی می‌گیرند. اکسیژن تمام وظایف بدن را تنظیم می‌کند. توانایی ما برای صحبت کردن، خوابیدن، خوردن، حرکت کردن، احساس کردن و فکر کردن تماماً به آن انرژی که توسط اکسیژن ایجاد می‌شود، وابسته است. اکسیژن برای بدن فردی که با نگه داشتن تنفسش خودکشی کرده، بسیار مهم است اما خودکشی بدون کمک خارجی ممکن نیست چون برگشت به تنفس برتری می‌یابد.