L'ossigeno: scoperta, utilizzi e metodi di produzione

Quali sono le funzioni dell'ossigeno?

L'ossigeno (O2) è l'elemento più abbondante sulla Terra. In forma libera, è presente nell'aria atmosferica di cui costituisce circa il 21 % in volume. In combinazione chimica con gli altri elementi, l'ossigeno si trova negli ossidi, negli idrossidi, negli anidridi, in molti acidi e sali. Rappresenta l'89% in peso dell'acqua. L'ossigeno, inoltre, è presente in molti minerali, nelle rocce e in tutte le sostanze viventi, sia vegetali che animali: senza l'ossigeno non può esistere la vita.
L’ossigeno è quel terzo elemento che risulta essere molto abbondante in termini di massa subito dopo l’idrogeno e l’elio. Anche nella massa degli organismi viventi l’ossigeno fa parte integrante dell’acqua, di cui è una grande componente.
Ad avere scoperto l’ossigeno a quanto pare furono Carl Wilhelm Scheele nell’anno 1773 e Joseph Priestley l’anno seguente. Però tra i due il merito della scoperta fu attribuito a Priestley, in quanto i suoi studi furono pubblicati in un momento antecedente a quelli di Scheele. Il nome dell’ossigeno quale elemento fu coniato da Antoine-Laurent de Lavoisier sempre nel corso dell’anno 1774. Fu sempre Scheele che nell’anno 1777 riconobbe l’ossigeno come un elemento fondamentale e importante nell’aria. Inoltre nel corso dell’anno 1781 sempre grazie alla figura di Lavoisier, l’ossigeno venne riconosciuto anche come elemento fondamentale nell’ambito dei processi di combustione e di respirazione.
L’ossigeno viene inoltre utilizzato per molti scopi, come ad esempio per produrre la plastica o anche l’acciaio, anche per il taglio di determinati metalli, per l’ossigenoterapia in ambito medico, ecc…
Molto importante è il suo ruolo nell’ambito del processo della cosiddetta fotosintesi clorofilliana, dove è un’importante componente dell’aria (in questa circostanza l’ossigeno è fondamentale per garantire la respirazione degli esseri viventi.

Preparazione dell'ossigeno

Per la preparazione dell'ossigeno, come di qualsiasi altra sostanza chimica, si possono seguire metodi di laboratorio e metodi industriali.
In laboratorio si mira ad ottenere sostanze chimicamente pure, anche se in qualità ridotta e, per aggiungere lo scopo si impiegano materie prime assai costose. Nell'industria, invece, si cerca di produrre grandi quantità delle sostanze, anche se non sono nella forma più pura possibile. E' quindi ovvio che i metodi usati in laboratorio sono assai diversi da quelli usati nell'industria.
In laboratorio, l'ossigeno oltre che dell'acqua si può ricavare anche da alcuni composti chimici che contengono questo elemento, per esempio, il permanganato di potassio.

In laboratorio l'ossigeno si ottiene dalla decomposizione di certi composti chimici che contengono questo elemento.
Industrialmente l'ossigeno si ricava soprattutto dall'aria liquida. (L'aria, che contiene il 78% di azoto e il 21% di ossigeno, mediante raffreddamento ed espansione, a 196°C sotto zero, diviene liquida).
L'ossigeno è comburente, ma non è combustibile; ossia mantiene la combustione degli altri corpo, ma non arde. Si combina facilmente con quasi tutti gli elementi chimici trasformandoli in ossidi. Potresti sperimentare, infatti, che un filo di ferro arroventato o un frammento di carbone acceso,quando sono introdotti in un recipiente pieno di ossigeno, ardono molto vivacemente.
L'ossigeno viene posto in commercio compresso in bombole d'acciaio e trova numerose applicazioni pratiche: nella saldatura ossidrica e ossiacetilenica; come comburente nei razzi; per facilitare la respirazione degli ammalati, dei sommozzatori e dei piloti di aerei che volano ad alta quota.
per approfondimenti, vedi anche:
Descrizione dell'ossigeno
Proprietà dell'ossigeno
Trasferimento ossigeno