Sauerstoff | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Flüssiger Sauerstoff in einem Becherglas. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Position im Periodensystem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Symbol | Ö | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nachname | Sauerstoff | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ordnungszahl | 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe | 16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zeitraum | 2 e Periode | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | p . blockieren | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementfamilie | Nichtmetall | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronische Konfiguration | [ Er ] 2 s 2 2 p 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronen nach Energieniveau | 2, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomare Eigenschaften des Elements | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 15.9994 ± 0,0003 u (Atom O) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius (berechnet) | 60 Uhr ( 48 Uhr ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 66 ± 14 Uhr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van-der-Waals-Radius | 140 Uhr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustand | -2, -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität ( Pauling ) | 3.44 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionisierungsenergien | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 13,61805 eV | 2 e : 35,1211 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 54,9355 eV | 4 th : 77,41353 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 113.8990 eV | 6 e : 138.1197 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 e : 739,29 eV | 8 e : 871.4101 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Einfache physikalische Eigenschaften des Körpers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Normalzustand | paramagnetisches Gas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Allotrop im Standardzustand | Sauerstoff O 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Andere Allotrope | Ozon O 3, Singulett-Sauerstoff O 2 *, zyklisches Ozon O 3, Tetrasauerstoff O 4, Octa-Sauerstoff O 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volumenmasse | 1.42763 kg · m -3 TPN (O2-Molekül) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallsystem | Kubisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Farbe | farblos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusionspunkt | −218,79 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Siedepunkt | −182,95 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusionsenergie | 0,22259 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verdampfungsenergie | 3,4099 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritische Temperatur | –118,56 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritischer Druck | 5.043 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dreifacher Punkt | −218,79 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molarvolumen | 22.414 × 10 -3 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schallgeschwindigkeit | 317 m · s -1 bis 20 ° C , 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massenhitze | 920 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 0,02674 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verschiedene | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vorsichtsmaßnahmen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sauerstoff O 2 :
Achtung H270, H280, P220, P244, P370 + P376, P403, H270 : Kann Brand verursachen oder verstärken ; Oxidationsmittel H280 : Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren P220 : Von Kleidung /… / brennbaren Materialien fernhalten / lagern P244 : Sicherstellen, dass sich kein Fett oder Öl auf den Reduzierventilen befindet. P370 + P376 : Bei Brand: Leck abdichten , wenn dies gefahrlos möglich ist . P403 : An einem gut belüfteten Ort aufbewahren. |
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WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transport | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sauerstoff O 2 :
25 : oxidierendes Gas ( feuerfördernd ) UN-Nummer : 1072 : VERDICHTETER SAUERSTOFF Klasse: 2.2 Gefahrzettel : 2.2 : Nicht entzündbare, nicht giftige Gase (entspricht den mit einem A oder einem großen O gekennzeichneten Gruppen); 5.1 : Oxidierende Stoffe Verpackung: -
225 : tiefgekühlt verflüssigtes Gas, Oxidationsmittel ( feuerfördernd ) UN-Nummer : 1073 : gekühlter flüssiger Sauerstoff Klasse: 2.2 Etiketten: 2.2 : Nicht entzündbare, nicht giftige Gase (entspricht den Gruppen, die mit einem großen A oder O gekennzeichnet sind); 5.1 : Oxidierende Stoffe Verpackung: - |
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Einheiten von SI & STP, sofern nicht anders angegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der Sauerstoff ist das chemische Element der Ordnungszahl 8 bis zum Symbol O. Es ist die Gruppe der Chalkogene , die oft als Gruppe Sauerstoff bezeichnet wird . 1772 von dem Schweden Carl Wilhelm Scheele in Uppsala unabhängig entdeckt , 1774 von Pierre Bayen in Châlons-en-Champagne sowie dem Briten Joseph Priestley in Wiltshire , wurde Sauerstoff 1777 vom Franzosen Antoine Lavoisier und seiner Frau so benannt in Paris aus dem Altgriechischen ὀξύς / oxús ("akut", das heißt hier "Säure") und γενής / genḗs ("Generator"), weil Lavoisier fälschlicherweise dachte - Oxidation und Säuerung hängen zusammen - dass:
„Wir gegeben haben , die Basis des atmungsaktive Teil der Luft den Namen Sauerstoff, es aus zwei griechischen Wörtern abgeleitet ὀξύς , Säure und γείνομαι , ich erzeugen , weil in der Tat eine der allgemeinen Eigenschaften dieser Basis [Lavoisier von Sauerstoff spricht] ist mit den meisten Substanzen Säuren zu bilden. Wir werden daher Sauerstoffgas die Vereinigung dieser Base mit der Kalorienverbindung nennen. "
Ein Molekül mit der chemischen Formel O 2, allgemein "Sauerstoff", aber von Chemikern " Disauerstoff " genannt, besteht aus zwei Sauerstoffatomen , die durch eine kovalente Bindung verbunden sind : Unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen ist Disauerstoff ein Gas , das 20,8% des Volumens der Erdatmosphäre auf See ausmacht Ebene .
Sauerstoff ist ein Nichtmetall , das mit praktisch allen anderen chemischen Elementen sehr leicht Verbindungen , insbesondere Oxide , eingeht. Diese Einrichtung führt zu hohen Trainingsenergien, aber kinetisch ist der Sauerstoff bei Raumtemperatur oft nicht sehr reaktiv. So entsteht ein Gemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff, Eisen oder Schwefel usw. nur äußerst langsam.
Es ist der Masse nach das dritthäufigste Element im Universum nach Wasserstoff und Helium und das am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste ; Sauerstoff bildet somit auf der Erde :
Die Erde war ursprünglich ohne Sauerstoff. Dieser wurde durch Photosynthese von Pflanzen , Algen und Cyanobakterien gebildet , wobei letztere vor vielleicht 2,8 Milliarden Jahren erschienen sind. Der Sauerstoff O 2ist giftig für anaerobe Organismen , die die ersten Lebensformen auf der Erde umfassten, ist jedoch für die Atmung von aeroben Organismen unerlässlich , die heute die überwiegende Mehrheit der lebenden Arten darstellen. Die Zellatmung ist der Satz von Stoffwechselwegen , wie dem Krebs-Zyklus und der Atmungskette , die beispielsweise durch die Glykolyse und die β-Oxidation gespeist werden , durch die ein Zellenergieprodukt in Form von ATP und Reduktionskraft in Form von NADH . entsteht + H + und FADH 2.
Durch Anreicherung in der Erdatmosphäre wird Sauerstoff O 2aus der Photosynthese entstandene Ozonschicht am Boden der Stratosphäre unter der Einwirkung der Sonneneinstrahlung . Das Ozon ist ein Allotrop von Sauerstoff in der chemischen Formel O 3mehr Oxidationsmittel als Sauerstoff - was ihn zu einem unerwünschten Schadstoff macht, wenn er in Bodennähe in der Troposphäre vorhanden ist -, der jedoch die Eigenschaft hat, ultraviolette Strahlen der Sonne zu absorbieren und so die Biosphäre vor dieser schädlichen Strahlung zu schützen : Die Ozonschicht war der Schutzschild, der den Vor fast 475 Millionen Jahren verließen die ersten Landpflanzen die Ozeane.
Der Sauerstoffgehalt der Ozeane ist seit einigen Jahren deutlich gesunken. Diese Desoxygenierung des Ozeans - aufgrund der globalen Erwärmung und der Einleitung von landwirtschaftlichen Düngemitteln - beeinträchtigt die marine Biodiversität. Die Ozeane haben in den letzten 50 Jahren 77 Milliarden Tonnen Sauerstoff verloren.
In der Industrie hat es als Oxidationsmittel eine enorme Bedeutung. In Kraftwerken wird der Brennstoff entweder mit Luft oder mit reinem Sauerstoff verbrannt („Oxy-Fuel“-Verfahren). Das Oxy-Cracken von Schwerölfraktionen liefert wertvolle Verbindungen. In der chemischen Industrie wird zur Herstellung von Acrylsäure ein sehr wichtiges Monomer verwendet . Die heterogene katalytische Oxidation ist vielversprechend für die Herstellung von Hydroxymethylfurfuralsäure und Benzoesäure . Es ist auch ein vielversprechender Rohstoff für die elektrochemische Synthese von Wasserstoffperoxid. Die Oxidation durch Luft spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Umwandlung gefährlicher Gase (CO, Methan ) in CO 2 weniger schädlich.
Sauerstoff hat siebzehn Isotope, deren Massenzahl zwischen 12 und 28 variiert. Sauerstoff natürlichen Ursprungs besteht aus drei stabilen Isotopen : Sauerstoff 16 16 O, Sauerstoff 17 17 O und Sauerstoff 18 18 O. Außerdem wird Sauerstoff eine Standardatommasse von . zugewiesen 15.999 4 u . Oxygen 16 ist das häufigste, seine natürliche Fülle sind 99,762%.
Der größte Teil des Sauerstoffs 16 wird am Ende des Prozesses der Heliumfusion innerhalb von massereichen Sternen synthetisiert, aber ein Teil wird auch während der Reaktionen der Neonfusion produziert . Sauerstoff 17 wird hauptsächlich durch die Fusion von Wasserstoff zu Helium während des CNO-Zyklus erzeugt . Es ist daher ein Isotop, das den Wasserstoffverbrennungszonen von Sternen gemeinsam ist. Der größte Teil des Sauerstoffs 18 wird produziert, wenn Stickstoff 14 14 N, der durch den CNO-Zyklus reichlich erzeugt wird, einen Kern aus Helium 4 4 He einfängt . Sauerstoff-18 ist daher häufig in den heliumreichen Bereichen entwickelter massereicher Sterne vorhanden .
Vierzehn Radioisotope wurden identifiziert. Am stabilsten sind 15 O Sauerstoff mit der längsten Halbwertszeit (122,24 Sekunden) und 14 14 O Sauerstoff mit einer Halbwertszeit von 70,606 Sekunden. Alle anderen radioaktiven Isotope haben Halbwertszeiten von weniger als 27 s, und die meisten von ihnen haben Halbwertszeiten von weniger als 83 Millisekunden. Sauerstoff 12 12 O hat die kürzeste Lebensdauer (580 × 10 –24 s ). Die häufigste Art des radioaktiven Zerfalls bei Isotopen, die leichter als Sauerstoff-16 sind, ist die Positronenemission, die Stickstoff produziert. Die häufigste Zerfallsart für Isotope, die schwerer als Sauerstoff-18 sind, ist die β-Radioaktivität , die zu Fluor führt .
Der Sauerstoff 18 ist ein paläoklimatischer Indikator, der verwendet wird, um die Temperatur in einer Region zu einem bestimmten Zeitpunkt zu kennen: Je größer das Isotopenverhältnis 18 O / 16 O ist, ist hoch und die entsprechende Temperatur ist niedrig. Dieses Verhältnis kann aus Eisbohrkernen sowie aus Aragonit oder Calcit aus einigen Fossilien bestimmt werden .
Dieser Prozess ist sehr nützlich, um eine Theorie über natürliche terrestrische Klimaänderungen wie die Milanković-Parameter zu bestätigen oder zu widerlegen .
Als stabiler Isotopenmarker wurde er verwendet, um den unidirektionalen Fluss von Sauerstoff zu messen, der während der Photosynthese durch das Phänomen der Photorespiration absorbiert wird. Es hat sich gezeigt, dass vor dem Anstieg des CO 2Im Industriezeitalter wurde die Hälfte des von den Blättern abgegebenen Sauerstoffs resorbiert. Dies reduzierte die Effizienz der Photosynthese um die Hälfte (Gerbaud und André, 1979-1980).
Z | Element | Massenanteil in Teilen pro Million |
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1 | Wasserstoff | 739.000 |
2 | Helium | 240.000 |
8 | Sauerstoff | 10.400 |
6 | Kohlenstoff | 4.600 |
10 | Neon | 1340 |
26 | Eisen | 1.090 |
7 | Stickstoff | 960 |
14 | Silizium | 650 |
12 | Magnesium | 580 |
16 | Schwefel | 440 |
Sauerstoff ist das in Bezug auf die Masse am häufigsten vorkommende chemische Element in der Biosphäre, Luft, Wasser und Gesteinen auf der Erde. Es ist auch das dritthäufigste Element im Universum nach Wasserstoff und Helium und entspricht etwa 0,9% der Masse der Sonne . Es macht 49,2 % der Masse der Erdkruste aus und ist der Hauptbestandteil unserer Ozeane (88,8 % ihrer Masse). Sauerstoff ist der zweitwichtigste Bestandteil der Erdatmosphäre und macht 20,8 % ihres Volumens und 23,1 % ihrer Masse (oder etwa 10 15 Tonnen) aus. Die Erde stellt mit einem so hohen Anteil an gasförmigem Sauerstoff in ihrer Atmosphäre eine Ausnahme unter den Planeten des Sonnensystems dar : Der Sauerstoff der Nachbarplaneten Mars (der nur 0,1% des Volumens ihrer Atmosphäre ausmacht) und Venus hat dort deutlich geringere Konzentrationen. Der Sauerstoff, der diese anderen Planeten umgibt, wird jedoch nur durch ultraviolette Strahlen erzeugt, die auf sauerstoffhaltige Moleküle wie Kohlendioxid einwirken .
Die große und ungewöhnliche Sauerstoffkonzentration auf der Erde ist das Ergebnis von Sauerstoffkreisläufen . Dieser biogeochemische Zyklus beschreibt die Sauerstoffbewegungen innerhalb und zwischen den drei Hauptreservoirs der Erde: der Atmosphäre, der Biosphäre und der Lithosphäre . Der Hauptfaktor bei der Realisierung dieser Zyklen ist die Photosynthese , die hauptverantwortlich für den aktuellen Sauerstoffgehalt auf der Erde ist. Sauerstoff ist für jedes Ökosystem unerlässlich : Photosynthetische Lebewesen geben Sauerstoff an die Atmosphäre ab, während die Atmung und der Zerfall von Tieren und Pflanzen ihn verbrauchen. Im gegenwärtigen Gleichgewicht erfolgen Produktion und Verbrauch im gleichen Verhältnis: Jeder dieser Transfers entspricht etwa 1/2000 des gesamten Luftsauerstoffs pro Jahr. Schließlich ist Sauerstoff ein wesentlicher Bestandteil von Molekülen, die in allen Lebewesen vorkommen: Aminosäuren , Zucker usw.
Auch in Gewässern spielt Sauerstoff eine wichtige Rolle. Die erhöhte Löslichkeit von Sauerstoff bei niedrigen Temperaturen hat einen spürbaren Einfluss auf das Leben in den Ozeanen. Beispielsweise ist die Dichte der lebenden Arten in polaren Gewässern aufgrund der höheren Sauerstoffkonzentration höher. Das verschmutzte Wasser, das Pflanzennährstoffe wie Nitrate oder Phosphate enthält, kann das Algenwachstum durch einen Prozess namens Eutrophierung stimulieren und die Zersetzung dieser und anderer Biomaterialien kann die Sauerstoffmenge in eutrophen Gewässern reduzieren. Wissenschaftler bewerten diesen Aspekt der Wasserqualität, indem sie den biologischen Sauerstoffbedarf des Wassers oder die Sauerstoffmenge messen, die benötigt wird, um zu einer normalen O 2 -Konzentration zurückzukehren..
Unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen liegt Sauerstoff in Form eines geruchlosen und farblosen Gases, Disauerstoff , mit der chemischen Formel O 2 . vor. Innerhalb dieses Moleküls sind die beiden Sauerstoffatome im Triplettzustand chemisch aneinander gebunden . Diese Bindung der Ordnung 2 wird oft vereinfacht durch eine Doppelbindung oder durch die Assoziation einer Zwei-Elektronen-Bindung und zweier Drei-Elektronen-Bindungen dargestellt. Der Triplettzustand von Sauerstoff ist der Grundzustand des Sauerstoffmoleküls. Die elektronische Konfiguration des Moleküls weist zwei ungepaarte Elektronen auf, die zwei entartete Molekülorbitale besetzen . Diese Orbitale werden als antibindend bezeichnet und senken die Bindungsordnung von drei auf zwei, so dass die Sauerstoffbindung schwächer ist als die Dreifachbindung von Distickstoff, bei der alle bindenden Atomorbitale erfüllt sind, aber einige antibindende Orbitale nicht. .
In seinem normalen Triplett - Zustand ist das Disauerstoffmolekül paramagnetischem , das heißt, er übernimmt die Magnetisierung unter dem Einfluß eines magnetischen Feld . Dies ist auf das magnetische Spinmoment der ungepaarten Elektronen im Molekül sowie auf die negative Austauschwechselwirkung zwischen benachbarten O 2 -Molekülen zurückzuführen.. Flüssiger Sauerstoff kann von einem Magneten angezogen werden, um in Laborversuchen flüssiger Sauerstoff gegen sein Eigengewicht zwischen den beiden Polen eines starken Magneten im Gleichgewicht zu halten.
Der Singulett-Sauerstoff ist die Bezeichnung für mehrere Arten angeregter Sauerstoffmoleküle, in denen alle Spins gepaart sind. In der Natur wird es normalerweise während der Photosynthese aus Wasser gebildet , indem die Energie der Sonnenstrahlen verwendet wird. Es wird auch in der Troposphäre durch die Photolyse von Ozon durch kurzwellige Lichtstrahlen und durch das Immunsystem als Quelle für aktiven Sauerstoff produziert. Die Carotinoide photosynthetischer Organismen (aber manchmal auch Tiere) spielen eine wichtige Rolle bei der Aufnahme von Energie aus Singulett-Sauerstoff und der Umwandlung in seinen energielosen Grundzustand, bevor er Gewebe schädigen kann.
Sauerstoff ist sehr elektronegativ . Es bildet leicht viele ionische Verbindungen mit Metallen ( Oxide , Hydroxide ). Es bildet auch ionokovalente Verbindungen mit Nichtmetallen (Beispiele: Kohlendioxid , Schwefeltrioxid ) und geht in die Zusammensetzung vieler Klassen organischer Moleküle ein, zum Beispiel Alkohole (R-OH), Carbonyle R -CHO oder R 2 CO und Carbonsäuren Säuren (R-COOH).
Dissoziationsenergie zweiatomiger Moleküle OX bei 25 ° C in kJ / mol ( ):
H 429,91 |
Hallo | |||||||||||||||||
Li 340.5 |
Sei 437 |
B 809 |
C 1,076.38 |
N 631.62 |
O 498.36 |
F 220 |
Geboren | |||||||||||
Na 270 |
Mg 358.2 |
Al 501.9 |
Wenn 799.6 |
S. 589 |
S 517.9 |
Kl 267,47 |
Ar | |||||||||||
K 271.5 |
Ca 383,3 |
Sc 671.4 |
Ti 666.5 |
V 637 |
Cr 461 |
Mn 362 |
Fe 407 |
Co 397.4 |
Ni 366 |
Cu 287,4 |
Zn 250 |
Ga 374 |
Ge 657.5 |
Ass 484 |
Se 429.7 |
Br 237.6 |
Kr 8 |
|
Rb 276 |
Sr 426.3 |
Y 714.1 |
Zr 766.1 |
Num 726,5 |
Mo 502 |
Tc 548 |
Ru 528 |
RH 405 |
Pd 238.1 |
Ag 221 |
CD 236 |
In 346 |
Sn 528 |
Sb 434 |
Te 377 |
Ich 233.4 |
Xe 36,4 |
|
Cs 293 |
Ba 562 |
* |
669 lesen |
HF 801 |
Ihre 839 |
W 720 |
Zu 627 |
Knochen 575 |
Ich 414 |
Pt 418,6 |
Bei 223 |
Hg 269 |
Tl 213 |
Pb 382.4 |
Bi 337.2 |
Po | Beim | Rn |
Fr | Ra | ** |
Lr 665 |
Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Berg | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | ||||||||||||||||||
* |
Die 798 |
Diese 790 |
Pr 740 |
Nd 703 |
Uhr |
Sm 573 |
Eu 473 |
Gott 715 |
Tb 694 |
Dy 615 |
Ho 606 |
Er 606 |
Tm 514 |
Yb 387.7 |
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** |
Ac 794 |
Do 877 |
Pa 792 |
U 755 |
Np 731 |
Pu 656.1 |
Bin 553 |
cm 732 |
Bk 598 |
Vgl. 498 |
Ist 460 |
FM 443 |
Md 418 |
Nr. 268 |
Das gewöhnliche Allotrop von Sauerstoff auf der Erde heißt Disauerstoff mit der chemischen Formel O 2. Es hat eine Bindungslänge von 121 µm und eine Bindungsenergie von 498 kJ mol −1 . Es ist die Form, die von den komplexesten Lebensformen, wie Tieren, während der Zellatmung verwendet wird und die den größten Teil der Erdatmosphäre ausmacht.
Trisauerstoff O 3 , normalerweise Ozon genannt , ist ein sehr reaktives Allotrop von Sauerstoff, das für das Lungengewebe schädlich ist. Ozon ist ein metastabiles Gas, das in den oberen Schichten der Atmosphäre entsteht, wenn sich Disauerstoff mit atomarem Sauerstoff verbindet, der selbst aus der Fragmentierung von Disauerstoff durch ultraviolette Strahlen stammt . Da Ozon im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums stark absorbiert , hilft die Ozonschicht, die auf die Erde treffenden ultravioletten Strahlen zu filtern . In der Nähe der Erdoberfläche ist es jedoch ein Schadstoff, der durch die Zersetzung von Stickoxiden aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe an heißen Tagen unter der Einwirkung von ultravioletter Sonnenstrahlung entsteht. Seit den 1970er Jahren hat die Ozonkonzentration in der Luft in Bodennähe durch menschliche Aktivitäten zugenommen.
Die metastabile Molekül genannt Allotrope Formen von Sauerstoff # Tetrasauerstoff (O 4 ) wurde entdeckt , 2001 und war zuvor in einer der sechs Phasen bestehen angenommen festen Sauerstoff . Im Jahr 2006 wurde nachgewiesen, dass diese Phase, die durch Druckbeaufschlagung von Disauerstoff auf 20 GPa erhalten wird, tatsächlich aus einem rhomboedrischen O 8 -Cluster besteht . Dieser Cluster ist potenziell ein stärkeres Oxidationsmittel als Sauerstoff oder Ozon und könnte daher in Raketentreibstoffen verwendet werden . Eine 1990 entdeckte metallische Phase tritt auf, wenn fester Sauerstoff einem Druck von mehr als 96 GPa ausgesetzt wird und 1998 wurde gezeigt, dass diese Phase bei sehr niedrigen Temperaturen supraleitend wird .
Sauerstoff ist in Wasser besser löslich als Stickstoff. Wasser im Gleichgewicht mit Luft enthält etwa ein Molekül gelösten Sauerstoff auf zwei Stickstoffmoleküle . In der Atmosphäre beträgt das Verhältnis etwa ein Sauerstoffmolekül zu vier Stickstoffmolekülen. Die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser ist temperaturabhängig: Bei 0 °C wird etwa doppelt so viel ( 14,6 mg L −1 ) gelöst wie bei 20 °C ( 7,6 mg L −1 ) . Bei 25 °C und einem Luftdruck von 1 Atmosphäre enthält Süßwasser ungefähr 6,04 ml Sauerstoff pro Liter, während Meerwasser ungefähr 4,95 ml pro Liter enthält. Bei 5 °C steigt die Löslichkeit auf 9,0 ml pro Liter Süßwasser, also 50 % mehr als bei 25 °C und auf 7,2 ml pro Liter Meerwasser oder 45 % mehr.
Sauerstoff kondensiert bei 90,20 K ( –182,95 °C ) und erstarrt bei 54,36 K ( –218,79 °C ). Sowohl die flüssige als auch die feste Phase des Disauerstoffs sind transparent mit einer leichten Färbung, die durch Absorption im Rot an die blaue Farbe des Himmels erinnert . Flüssiger Sauerstoff hoher Reinheit wird normalerweise durch fraktionierte Destillation von flüssiger Luft gewonnen. Flüssiger Sauerstoff kann auch durch Kondensieren von Luft unter Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kühlmittel hergestellt werden. Es ist ein extrem reaktiver Stoff, der von brennbaren Materialien ferngehalten werden muss.
Obwohl Sauerstoff - 17 ist stabil, Sauerstoff, zusammengesetzt hauptsächlich aus Sauerstoff 16, hat einen besonders niedrigen thermischen Neutronen - Einfang - Querschnitt = 0,267 mb (gewichteten Mittelwert über die 3 stabilen Isotopen), die seine Verwendung ermöglicht. In Kernreaktoren als Oxid in Brennstoff- und in Wasser als Kühlmittel und Moderator .
Dennoch bewirkt die Aktivierung von Sauerstoff durch die Neutronen des Herzens die Bildung von Stickstoff 16 , der eine besonders energiereiche Gammastrahlung (= 10,419 MeV ) aussendet , deren Periode aber nur 7,13 s beträgt , was bedeutet, dass diese Strahlung nach dem Abschalten von . schnell erlischt der Reaktor.
Einer der ersten über die Beziehung bekannt Experimente zwischen der Verbrennung und der Luft wird durch geführt Philon von Byzanz , die griechischen Schriftsteller II th Jahrhundert vor Christus. AD In seinem Buch Tire beobachtete Philo, dass das Abbrennen einer Kerze in einem umgestürzten Behälter, dessen Öffnung in Wasser getaucht ist, einen Anstieg des Wassers im Behälterhals mit der Kerze verursacht. Philo mutmaßt falsch und behauptet, dass sich ein Teil der Luft im Behälter in eines der vier Elemente , Feuer , verwandelt habe , das aufgrund der Porosität des Glases aus dem Behälter entweichen konnte. Viele Jahrhunderte später stützt sich Leonardo da Vinci auf die Arbeit von Philo von Byzanz und beobachtet, dass ein Teil der Luft während der Verbrennung und Atmung verbraucht wird.
Am Ende des XVII - ten Jahrhunderts, Robert Boyle bewiesen , dass Luft für die Verbrennung benötigt wird. Der englische Chemiker John Mayow verfeinert Boyles Arbeit, indem er zeigt, dass die Verbrennung nur einen Teil der Luft benötigt, die er spiritus nitroaereus oder einfach nitroaeus nennt . In einem Experiment stellte er fest, dass, wenn er eine Maus oder eine brennende Kerze in einen geschlossenen Behälter stellte, dessen Öffnung in Wasser getaucht war, der Wasserspiegel im Behälter stieg und ein vierzehntel des Luftvolumens ersetzte, bevor die Versuchspersonen erloschen. Daher vermutet er, dass der Nitroaereus sowohl durch Verbrennung als auch durch Atmung verbraucht wird.
Mayow beobachtet, dass Antimon beim Erhitzen an Masse zunimmt und folgert , dass Nitroaereus damit verbunden sein muss. Er glaubt auch, dass die Lunge den Nitroaereus von der Luft trennt und ins Blut überführt, und dass tierische Hitze und Muskelbewegungen aus der Reaktion des Nitroaereus mit bestimmten Substanzen im Körper resultieren . Berichte über diese und andere Experimente und Mayows Ideen wurden 1668 im Tractatus-Duo von De respiratione veröffentlicht .
Robert Hooke , Ole Borch , Michail Lomonossow und Pierre Bayen verwalten alle zu produzieren Sauerstoff in Experimenten , die die XVII th Jahrhundert XVIII - ten Jahrhundert , aber keiner von ihnen erkannten ihn als chemisches Element . Dies ist wahrscheinlich teilweise auf die wissenschaftliche Theorie über Verbrennung und Korrosion zurückzuführen und wurde als Phlogisitik bezeichnet, die damals die am weitesten verbreitete Erklärung für diese Phänomene war.
Die 1667 vom deutschen Chemiker Johann Joachim Becher begründete und 1731 vom Chemiker Georg Ernst Stahl modifizierte Phlogistontheorie besagt, dass alle brennbaren Stoffe aus zwei Teilen bestehen: einem Teil namens Phlogiston, der entweicht, wenn die darin enthaltene Substanz brennt, während der dephlogistisierte Teil die wahre Form der Substanz darstellt.
Leicht brennbare Materialien, die sehr wenig Rückstände hinterlassen, wie Holz oder Holzkohle, gelten als hauptsächlich Phlogiston enthaltend, während nicht brennbare Substanzen, die wie Metall korrodieren, sehr wenig enthalten. Luft spielt in der Theorie des Phlogistons keine Rolle, auch nicht die ersten Experimente, die ursprünglich durchgeführt wurden, um die Idee zu testen. Vielmehr basiert die Theorie auf der Beobachtung, was passiert, wenn ein Objekt brennt und die meisten Objekte leichter erscheinen und während des Verbrennungsprozesses etwas verloren zu haben scheinen. Um die Tatsache zu rechtfertigen, dass ein Material wie Holz beim Verbrennen tatsächlich seine Masse erhöht, behauptet Stahl, dass das Phlogiston eine negative Masse habe. Tatsächlich ist die Tatsache, dass Metalle ihre Masse auch durch Rosten erhöhen, wenn sie Phlogiston verlieren sollen, einer der ersten Hinweise, um die Theorie des Phlogistons zu entkräften.
Sauerstoff wurde erstmals vom schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele entdeckt . Es erzeugt Sauerstoff durch Erhitzen von Quecksilberoxid und verschiedenen Nitraten um 1772. Scheele nennt dieses Gas " Feuerluft ", weil es das einzige bekannte Oxidationsmittel ist und schreibt einen Bericht über seine Entdeckung in einem Manuskript, das er Chemical Treaty of Air nannte Feuer, das er 1775 an seinen Verleger schickte, das aber nicht vor 1777 veröffentlicht wurde.
Gleichzeitig ist die 1 st August Jahre 1774, führte ein Experiment den britischen Pastor Joseph Priestley dazu, die Sonnenstrahlen auf eine Glasröhre mit Quecksilberoxid (HgO) zu konvergieren. Dabei wird ein Gas freigesetzt, das er "dephlogistisierte Luft" nennt . Er stellt fest, dass die Flamme der Kerzen in diesem Gas heller ist und eine Maus aktiver ist und länger lebt, indem sie es einatmet. Nachdem er das Gas selbst eingeatmet hatte, schrieb er: „Das Gefühl [dieses Gases] in meiner Lunge unterschied sich nicht merklich von dem von gewöhnlicher Luft, aber ich hatte den Eindruck, dass meine Atmung besonders leicht und leicht war . Priestley veröffentlichte seine Ergebnisse 1775 in einem Artikel mit dem Titel An Account of Further Discoveries in Air, der im zweiten Band seines Buches Experiments and Observations on Different Kinds of Air enthalten ist .
Der französische Chemiker Antoine Laurent Lavoisier behauptet später, diese neue Substanz unabhängig von Priestley entdeckt zu haben. Priestley besuchte jedoch Lavoisier im Oktober 1774, erzählte ihm von seinen Erfahrungen und wie er das Gas freisetzte. Scheele hat Lavoisier auch einen Brief geschickt am30. September 1774 in dem er seine eigene Entdeckung der bisher unbekannten Substanz beschreibt, aber Lavoisier sagt, dass er sie nie erhalten hat (eine Kopie des Briefes befindet sich nach seinem Tod in Scheeles Besitz).
Auch wenn dies zu seiner Zeit umstritten ist, so ist es doch zweifellos Lavoisiers Beitrag, die ersten befriedigenden quantitativen Versuche zur Oxidation durchgeführt und die erste richtige Erklärung des Verbrennungsvorgangs gegeben zu haben. Seine Experimente, die alle 1774 begannen, werden dazu führen, die Theorie des Phlogistons zu diskreditieren und zu beweisen, dass die von Priestley und Scheele entdeckte Substanz ein chemisches Element ist .
In einem Experiment beobachtet Lavoisier, dass es im Allgemeinen keine Massenzunahme gibt, wenn Zinn und Luft in einer geschlossenen Kammer erhitzt werden. Beim Öffnen bemerkt er, dass die Umgebungsluft in das Gehäuse strömt, was beweist, dass ein Teil der eingeschlossenen Luft verbraucht ist. Er stellt auch fest, dass die Masse der Dose zugenommen hat und dass diese Zunahme der gleichen Luftmasse entspricht, die beim Öffnen in das Gehäuse strömte. Andere Experimente wie dieses sind in seinem 1777 veröffentlichten Buch On burn allgemein detailliert beschrieben . In dieser Arbeit beweist er, dass die Luft ein Gemisch aus zwei Gasen ist: der "Lebensluft", die für Atmung und Verbrennung unerlässlich ist, und Stickstoff (aus dem Griechischen ἄζωτον , "des Lebens beraubt" ), was für sie nutzlos ist.
Lavoisier benannte 1777 die „lebenswichtige Luft“ in Sauerstoff von der griechischen Wurzel ὀξύς ( oxys ) (Säure, wörtlich „harsch“ nach dem Geschmack von Säuren und –γενής (-genēs) (Produzent, wörtlich „der erzeugt“) um glaubt, dass Sauerstoff ein Bestandteil aller Säuren ist.Chemiker, insbesondere Sir Humphry Davy im Jahr 1812, beweisen schließlich, dass Lavoisier in dieser Hinsicht falsch lag (in Wirklichkeit ist Wasserstoff die Grundlage der Säurechemie), aber der Name blieb.
Die Atomtheorie von John Dalton ging davon aus, dass alle Elemente einatomig sind und die Atome in den zusammengesetzten Körpern in einfachen Berichten enthalten sind. Dalton nimmt zum Beispiel an, dass die chemische Formel von Wasser HO ist, was dem Sauerstoff eine achtfache Atommasse von Wasserstoff verleiht , im Gegensatz zum aktuellen Wert, der etwa sechzehnmal höher ist als der von Wasserstoff. 1805 zeigen Joseph Louis Gay-Lussac und Alexander von Humboldt , dass Wasser aus zwei Volumen Wasserstoff und einem Volumen Sauerstoff besteht und 1811 gelingt es Amedeo Avogadro , die Zusammensetzung des Wassers anhand des heutigen Avogadro-Gesetzes richtig zu interpretieren und die Hypothese elementarer zweiatomiger Moleküle.
Am Ende des XIX - ten Jahrhunderts erkannten die Wissenschaftler , dass Luft in das Komprimieren und Kühlen verflüssigt und seine einzelnen Komponenten werden. Verwendung eines Verfahrens in Kaskadierung der Chemiker und Physiker Swiss Raoul Pictet Tatsache verdunsten das Schwefeldioxyd Flüssigkeit zu verflüssigen Kohlendioxid , das seinerseits ausreichend Disauerstoff abkühlen verdampft dadurch verflüssigen. Am 22. Dezember 1877 schickte er ein Telegramm an die Akademie der Wissenschaften in Paris, in dem er seine Entdeckung des flüssigen Sauerstoffs bekannt gab . Zwei Tage später beschreibt der französische Physiker Louis Paul Cailletet seine eigene Methode zur Verflüssigung von Sauerstoff. In beiden Fällen werden nur wenige Tropfen Flüssigkeit produziert, so dass eine eingehende Analyse nicht möglich ist. Am 29. März 1883 wird Sauerstoff erstmals stabil verflüssigt durch den polnischen Wissenschaftler Zygmunt Wróblewski von der Jagiellonen-Universität in Krakau und durch Karol Olszewski .
1891 konnte der schottische Chemiker James Dewar genügend flüssigen Sauerstoff herstellen, um ihn untersuchen zu können. Das erste kommerziell nutzbare Verfahren zur Herstellung von flüssigem Sauerstoff wurde 1895 unabhängig voneinander vom deutschen Ingenieur Carl von Linde und dem englischen Ingenieur William Hampson entwickelt. Bei beiden Verfahren wird die Lufttemperatur bis zur Verflüssigung der Luft abgesenkt und anschließend die verschiedenen gasförmigen Verbindungen destilliert, indem sie nacheinander aufgekocht und aufgefangen werden. Später, im Jahr 1901, Autogen - Schweiß wurde zum ersten Mal eingeführt , indem eine Mischung von brennendem Acetylen und komprimierten Sauerstoff. Diese Methode des Schweißens und Schneidens von Metall wurde später üblich. 1902 stellte sich Georges Claude ein Luftverflüssigungsverfahren vor, das den Wirkungsgrad des von Linde vorgestellten verbessert und bei dem die Arbeit der adiabatischen Expansion der Luft nach ihrer Verdichtung im Kompressor genutzt wird. Die begleitende Kühlung ( Joule-Thomson-Effekt ) wird in einem Wärmetauscher genutzt, der die Luft am Verdichteraustritt kühlt. So führt Claude die Trennung durch fraktionierte Destillation von Sauerstoff, Stickstoff und Argon durch.
1923 entwickelte der amerikanische Wissenschaftler Robert H. Goddard als erster einen Raketenantrieb mit flüssigem Treibstoff. Der Motor verwendet Benzin als Treibstoff und flüssigen Sauerstoff als Oxidationsmittel . Goddard fliegt erfolgreich eine kleine Flüssigtreibstoffrakete. Er erreichte am 16. März 1926 in Auburn (Massachusetts) 56 m und 97 km/h .
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