地球上最丰富的元素之一是 氧气。 约五分之一 体积 这种化学元素的一部分存在于空气中,并且是无色,无味和无味的。 同样丰富 水 并在地壳中。 大多数生物和活细胞都需要 氧气 呼吸
什么是氧气?
在元素周期表中 氧气 用符号“ O”表示,原子序号为“ 8”。 它主要存在于化合物中,并以双原子和三原子形式存在 分子。 后者也称为“臭氧”。 岩石和 矿物质 经常被氧化,例如石英,大理石或石灰石。 另一方面,游离氧原子和单个氧原子只能在极端条件下以稳定形式存在。 在太空真空中就是这种情况。 氧气可以通过蒸馏与空气分离,然后在液化时变成带蓝色的颜色。 这样的条件例如用于金属的精炼,化学药品的提取或作为维持生命的医学应用。 氧气在正常条件下始终为气态,并且与其他元素结合在一起会参与许多燃烧过程。 它是由化学家和药剂师卡尔·威廉·舍勒(Carl WilhelmScheéle)于1772年发现和研究的。 后者将氧气分离为气体,该过程与巴氏灭菌过程相似,因此除了发现了其他元素外,还发现了其他元素。 氮, 例如。 但是,由于直到几年后他才发表关于这一问题的著作,因此,在此之前,化学家何塞普·普里斯特利(Josep Priestley)居于其首位,他与他无关地做出了同样的发现,包括氧气对燃烧过程的影响,尽管实际过程本身尚未被破译。 以前,人们认为火是形而上学,是构成存在的四个要素的基本要素。 除了火以外,还有土,空气和 水。 然后在17世纪,热量与火联系在一起,并通过18世纪的发现,物质成为了元素。 但是只有私人学者Antoine Laurent de Lavoisier才有可能正确地解释燃烧和呼吸。 他用纯氧气进行了实验,并确定了空气的成分。
功能,效果和任务
在大气中,氧气总是以气态形式存在并从水中溶解。 因此,该元素具有很高的反应性,主要是由植物通过光合作用产生的,又被呼吸作用和其他燃烧过程所消耗。 蓝藻或蓝细菌在这些过程中也占有一定份额,这些过程始于三十亿年前,用于存储阳光并将其用于有机化合物的合成。 氧气过去是并且因此是非常有效的废物。 人,植物和 菌 需要氧气才能生存并以这种形式产生能量。 处理发生在 线粒体,然后将氧气转回 水 在呼吸链中。 酶反过来,通过氧化作用分解生物中的物质。
形成,出现,性质和最佳值
但是,氧气及其化合物的良好反应性也可以 铅 更危险地破坏细胞结构。 尽管人类需要氧气才能呼吸,但氧气过多有毒,甚至可能导致 肺 在很长一段时间内造成的损害增加。 人体通过氧气起作用 浓度 大约有21%的空气。 红色的 血液 细胞将氧气从肺部输送到器官。 如果太高,则肺泡肿胀, 坏疽 肺壁细胞的分布,对肺细胞的损害以及内壁蛋白质块的沉积。 结果是大大减少了呼吸过程中和血液中的气体交换。 同样,氧气含量增加的气体混合物会损坏中央 神经系统 并引起中枢神经症状。 这就是保罗·伯特(Paul Bert)效应,可以在耳鸣,晕眩的咒语, 恶心, 呕吐,以及诸如性格变化和精神错乱之类的严酷条件。 这是常见的伴奏,尤其是在潜水中,因此必须考虑氧气含量和最大潜水深度。
疾病与失调
大多数生物都有保护作用 酶 如过氧化物酶和过氧化氢酶来解毒氧气。 人体中的氧气消耗会产生自由基,从而破坏线粒体DNA,而自由基可被抗氧化剂抵消。 这些是与食物一起摄取的,包括 维生素 C,A和E, 矿物质 和 微量元素。 细胞中还原性物质和氧化性物质之间的不平衡导致机体的破坏 排毒 起作用并损坏电池。 这叫做氧化 应力,进而导致程序老化。 氧气不足常发生在 心 和 肺 疾病。 反过来,这会对所有重要器官的动脉和组织造成破坏性影响。 在这种情况下,必须补充氧气, 人工呼吸 必须被诱导。 同样,氧气为 伤口愈合 处理本身。 手术后,感染 伤口 可能会发生,从而组织和防御细胞中的氧气张力 血液 发挥作用 菌 在体内有自由基。 因此,即使在 麻醉 降低感染的风险。 与慢性缺氧有关的疾病需要长期吸氧 治疗。 原因可能包括气道狭窄,肺栓塞, 肺 组织或严重 心 缺陷。