Oxigén 1, 2, 3, 4...
2002/02/03 00:00
2363 megtekintés
A cikk lejárt! Valószínű, hogy már nem aktuális információkat tartalmaz!
Itt a négyatomos oxigén! Olasz tudósoknak sikerült előállítani az oxigén új módosulatát. Ezzel a vegytan üdvöskéje, az oxigén már négy igazi ásszal, négy módosulatával az egyik legütőképesebb kémiai elem. Bár az oxigén vegyületek millióiban vesz részt alkotóként, cikkünk ezúttal az elemi oxigénnel foglalkozik.

Oxigén 1,2,3,4...

Itt a négyatomos oxigén! Olasz tudósoknak sikerült előállítani az oxigén új módosulatát. Ezzel a vegytan üdvöskéje, az oxigén már négy igazi ásszal, négy módosulatával az egyik legütőképesebb kémiai elem. Bár az oxigén vegyületek millióiban vesz részt alkotóként, cikkünk ezúttal az elemi oxigénnel foglalkozik.

Az aktív oxigén

A reklámokban csak "aktív" oxigénként emlegetik az atomos oxigént. Mivel az oxigénatom lehetőleg minél előbb szeretné elérni a nemesgáz-szerkezetet, ezért rendkívül reakcióképes. Az atomos oxigén agresszív hajlamát kihasználjuk például a kontaktlencsék fertőtlenítésében, tisztításában, a mosógépekben, de még a hajak szőkítésében is.
Ez utóbbinál sokszor halljuk, hogy hidrogénezik a hajat, hogy kiszőküljön. Valójában hidrogén-peroxidot használunk (H2O2), mely vízre és atomos oxigénre bomolva fejti ki a hatását.

Az éltető oxigén

Az oxigén legelterjedtebb formája a kétatomos molekula (O2). Jelenleg a földi légkörnek közel 21%-t teszi ki és az élet nélkülözhetetlen eleme. A legtöbb élő szervezetben lezajló vegyi folyamatokhoz az oxigén elengedhetetlen. Ezért is lélegzünk, melynek nyomán a tüdőbe jutó oxigént véráramunk elszállítja a sejtekhez, ahol az beteljesíti küldetését.
Az oxigén mennyisége a Föld légkörében bizony nem mindig érte el a mai szintet, sőt.

Tudtad-e?

hogy 0,4 milliárd évvel ezelőtt a légkörben még csak 2% O2 volt?

A légkör összetétele az évmilliók során az ún. abiotikus evolúcióban nagy változásokon ment keresztül. A földtörténet hajnalán az élénk vulkáni tevékenység következtében sok H2O, CH4, NH3, H2S és H2 keletkezett, amely mintegy 0,5-1 milliárd éven keresztül maradt fenn. A H2-nek a világűrbe távozásával és a gázok reakciói révén jött létre a N2-ből, CO-ból, CO2-ból és H2O-ból álló atmoszféra. Mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtt döntő változás állt be az élet keletkezése szempontjából. A fotoszintézis révén megindult a lassú oxigén-felhalmozódás.

A védő ózon

Az ózon háromatomos oxigénmolekula, az oxigén allotróp módosulata. Kékes színű, jellegzetes szagú, igen mérgező gáz. Erős szagát manapság főleg fénymásolók környékén lehet érezni.
A köznyelvben használt ózondús levegő kifejezés (mely állítólag Jókai Mórtól származik) valójában helytelen, inkább friss, oxigéndús levegőt jelent.

A légköri ózon a sztratoszférában (*) UV-sugárzás hatására keletkezik a levegő oxigénjéből:

O2 <==> O + O, O + O2 <==> O3

Az ózon nagyobb hullámhosszú fény hatására elbomlik. Természetes körülmények között az ózon keletkezése és bomlása egyensúlyban van. Ennek az egyensúlynak a zavarát okozzák olyan (ózonfogyasztó) klór-fluormetánok, mint a freon-11 (CFCl3) és a freon-12 (CF2Cl2).

A Földet 18-25 km magasságban körülvevő ózonréteg (ózonpajzs) elnyeli a káros 220-320 nm hullámhosszú UV-sugárzást. E jótékony hatását azonban veszélyeztetik olyan gázok, melyek hozzájárulnak az ózon bomlásához (N2O, CO, CH4, freonok stb.). 1968-ban fedezték fel, hogy az Antarktisz felett jelentősen csökkent a légköri ózon koncentrációja, azaz megvékonyodott az ózonpajzs. Ez helytelenül "ózonlyuk" néven került a köztudatba (hisz lyukról szó sincs). Az ózonréteg elvékonyodása azt eredményezi, hogy a káros ultraibolya sugarak eljutva a Földre károsítják a tengeri algákat, az embereknél pedig bőrrákot és genetikai károsodásokat okozhat.

Az ózonréteg védelmében számos nemzetközi együttműködés jött létre. Számos ország vállalta szerződésekben, hogy csökkenti, illetve leállítja az ózont károsító anyagok (elsősorban a freonok, Cl, N2O) kibocsátását, mely még ma is igen magas.

Az újonc - O4

A közelmúltban régen várt felfedezést tettek közzé egy római egyetem tudósai, hiszen már az 1920-as években megjósolták ennek a módosulatnak a létezését. Az O4 iránti érdeklődés nem pusztán elméleti, hiszen a cseppfolyós oxigént (O2) rakétahajtóanyagként is használják. A 4 atomos módosulat révén azonban kisebb térfogatból lehetne ugyanannyi energiát nyerni.
Az olasz kutatóknak ún. tömegspekrometriával sikerült kimutatni az O4 létezését, melyet O2-molekulák és O2+-ionok reakciójával nyertek.
Az O4 tulajdonságai, külső megjelenése még nem ismert. Geometriájára két elképzelés is született, az egyik egy rombusz-alak, a másik egy háromszög, melynek a közepén egy negyedik atom is helyet kap.

A felfedezés mindenesetre egy nagyon érdekes, új fejezetet nyitott az oxigén krónikájában.

Főző Attila László

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek