oxigen

Unul dintre cele mai comune elemente de pe pământ este oxigen. Aproximativ o cincime în volum din acest element chimic este prezent în aer, deși este incolor, fără gust și inodor. De asemenea, se găsește la fel de frecvent în apă și în scoarța terestră. Majoritatea viețuitoarelor și celulelor vii au nevoie de oxigen pentru respirație.

Ce este oxigenul

În tabelul periodic, oxigenul este indicat cu simbolul „O” și are numărul atomic „8.” De cele mai multe ori, apare în compuși și ca o moleculă cu doi și trei atomici. Acesta din urmă este cunoscut și sub denumirea de "ozon".

Rocile și mineralele conțin adesea oxigen, cum ar fi B. cuarț, marmură sau calcar. Atomii liberi și individuali de oxigen, pe de altă parte, sunt posibile numai în formă stabilă în condiții extreme. Acesta este cazul în vidul spațiului. Oxigenul poate fi separat de aer prin distilare și apoi, atunci când este lichefiat, ia o culoare albăstruie. Astfel de condiții sunt utilizate de ex. B. în rafinarea metalelor, extracția substanțelor chimice sau ca aplicație medicală pentru sprijinirea vieții.

Oxigenul este întotdeauna gazos în condiții normale și, în combinație cu alte elemente, este implicat în multe procese de ardere. A fost descoperit și cercetat în 1772 de chimistul și farmacistul Carl Wilhelm Scheéle.

Acest oxigen izolat ca gaz, proces care a fost similar cu procesul de pasteurizare și, în acest fel, a descoperit și alte elemente, de ex. B. azot. Cu toate acestea, din moment ce nu și-a publicat lucrările pe aceasta decât câțiva ani mai târziu, a venit înaintea lui chimistul Josep Priestley, care, independent de el, a făcut aceeași descoperire, inclusiv efectele pe care oxigenul le-a avut asupra proceselor de ardere, deși procesul propriu-zis în sine era încă nu a fost descifrat.

Anterior, focul era privit mai metafizic, ca unul dintre cele patru elemente care compuneau ființa. Pe lângă foc, erau pământ, aer și apă. În secolul al XVII-lea, căldura a fost apoi combinată cu focul, iar când a fost descoperită în secolul al XVIII-lea, substanța a devenit un element. Dar numai prin savantul privat Antoine Laurent de Lavoisier a fost posibil să interpreteze corect combustia și respirația. A efectuat experimente cu oxigen pur și a determinat compoziția aerului.

Funcție, efect și sarcini

În atmosferă, oxigenul este întotdeauna găsit în formă gazoasă și dizolvat în apă. Elementul este foarte reactiv și este produs în principal de plante prin fotosinteză și consumat din nou prin respirație și alte procese de ardere. Algele verzi albastre și cianobacteriile joacă de asemenea un rol în aceste procese, care au început în urmă cu mai bine de trei miliarde de ani să stocheze lumina soarelui și să o folosească pentru sinteza compușilor organici. Oxigenul a fost și este, prin urmare, un produs de deșeuri foarte eficient.

Oamenii, plantele și bacteriile au nevoie de oxigen pentru a putea trăi și pentru a genera energie sub această formă. Prelucrarea are loc în mitocondrii, prin care oxigenul din lanțul respirator devine apoi din nou apă. La rândul lor, enzimele descompun substanțele din organism prin oxigenare.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Reactivitatea bună a oxigenului și a compușilor săi poate duce totuși la distrugerea mai periculoasă a structurilor celulare. Deși oamenii au nevoie de oxigen pentru a respira, prea mult oxigen este otrăvitor și, în cantități mari, poate duce chiar la deteriorarea plămânilor pe o perioadă lungă de timp.

Organismul uman funcționează cu o concentrație de oxigen de aproximativ 21% în aer. Celulele roșii din sânge transportă oxigen de la plămâni la organe. Dacă acest lucru este prea mare, alveolele se umflă și celulele de perete din plămâni devin necrozate, pneumocitele sunt deteriorate și masele proteice sunt depuse pe peretele interior. Rezultatul este un schimb de gaze foarte redus în respirație și în fluxul sanguin.

De asemenea, un amestec de gaz cu oxigen crescut poate deteriora sistemul nervos central și poate cauza simptome nervoase centrale. Vorbim despre efectul Paul Bert, care se poate manifesta prin zgomote de urechi, amețeli, greață, vărsături, dar și în condiții drastice, cum ar fi schimbări de personalitate și confuzie mentală. Acesta este un efect secundar frecvent, mai ales în scufundări, astfel încât conținutul de oxigen și adâncimea maximă de scufundare trebuie respectate.

Boli și tulburări

Majoritatea organismelor au enzime protectoare precum peroxidază și catalază pentru a detoxifica oxigenul. Distrugerea oxigenului din organism creează radicali liberi care afectează ADN-ul mitocondrial și care pot fi contracarate de antioxidanți. Acestea sunt ingerate cu alimentele și sunt z. B. Vitaminele C, A și E, minerale și oligoelemente.

Un dezechilibru între reducerea și oxidarea substanțelor din celule duce la întreruperea funcției de detoxifiere a organismului și dăunează celulei. Acesta este cunoscut sub denumirea de stres oxidativ, care la rândul său duce la procesele de îmbătrânire.

Lipsa de oxigen este frecventă în bolile de inimă și plămâni. La rândul său, aceasta are efecte dăunătoare asupra arterelor și țesuturilor tuturor organelor vitale. Aici, de asemenea, trebuie să se administreze oxigen și trebuie asigurată respirația artificială. Oxigenul servește și el însuși procesului de vindecare a rănilor. Rănile pot fi infectate după intervenția chirurgicală, în care tensiunea de oxigen din țesut și celulele imune din sânge joacă un rol, care folosesc radicalii liberi pentru a lupta cu bacteriile din organism. În cele mai multe cazuri, oxigenul este furnizat și după anestezie pentru a reduce riscul de infecție.

Bolile asociate cu deficiența cronică de oxigen necesită oxigenoterapie pe termen lung. Cauzele pot fi îngustarea căilor respiratorii, embolie pulmonară, deteriorarea țesutului pulmonar sau defecte cardiace grave.