ഓക്സിജന്‍

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.

8 നൈട്രജന്‍ ← ഓക്സിജന്‍ → ഫ്ലൂറിന്‍ - ↑ O ↓ S ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടിക - വികസിത ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടിക
പൊതുവിവരങ്ങള്‍
പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ	ഓക്സിജന്‍, O, 8
കുടുംബം	അലോഹം, chalcogens
ഗ്രൂപ്പ്, പിരീഡ്, ബ്ലോക്ക്	16, 2, p
നിറം,രൂപം	ദ്രാവക ഓക്സിജന്‍
സാധാരണ അണുഭാരം	15.9994(3) g·mol−1
ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം	1s2 2s2 2p4
ഓരോ ഷെല്ലിലേയും ഇലക്ട്രോണുകള്‍	2, 6
ഭൗതിക സ്വഭാവങ്ങള്‍
Phase	gas
സാന്ദ്രത	(0 °C, 101.325 kPa) 1.429 g/L
ദ്രവണാങ്കം	54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F)
ക്വഥനാങ്കം	90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F)
Critical point	154.59 K, 5.043 MPa
ദ്രവീ‌കരണ ലീനതാപം	(O2) 0.444 kJ·mol−1
ബാഷ്പീകരണ ലീനതാപം	(O2) 6.82 kJ·mol−1
Heat capacity	(25 °C) (O2) 29.378 J·mol−1·K−1
Vapor pressure P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T/K       61 73 90
അണു സ്വഭാവങ്ങള്‍
ക്രിസ്റ്റല്‍ ഘടന	cubic
ഓക്സീകരണാവസ്ഥകള്‍	2, 1, −1, −2 (neutral oxide)
ഇലക്ട്രോ നെഗറ്റീവിറ്റി	3.44 (Pauling scale)
Ionization energies (more)	1st: 1313.9 kJ·mol−1
	2nd: 3388.3 kJ·mol−1
	3rd: 5300.5 kJ·mol−1
Atomic radius	60 pm
Atomic radius (calc.)	48 pm
Covalent radius	73 pm
Van der Waals radius	152 pm
പലവക
Magnetic ordering	paramagnetic
താപ ചാലകത	(300 K) 26.58x10-3  W·m−1·K−1
ശബ്ദവേഗത	(gas, 27 °C) 330 m/s
CAS registry number	7782-44-7
തിരഞ്ഞെടുത്ത ഐസോട്ടോപ്പുകള്‍
Main article: Isotopes of ഓക്സിജന്‍ iso NA half-life DM DE (MeV) DP 16O 99.76% 16O is stable with 8 neutrons 17O 0.039% 17O is stable with 9 neutrons 18O 0.201% 18O is stable with 10 neutrons
References
ഈ ഫലകം: കാണുക • ചര്‍ച്ച • തിരുത്തുക

മനുഷ്യനടക്കമുള്ള ജീവജാലങ്ങളുടെ പ്രാണന്‍ നിലനിര്‍ത്തുന്നതിന് അത്യാവശ്യമായ വാതകമാണ് ഓക്സിജന്‍ അഥവാ അമ്ലജനകം. ശ്വസിക്കുന്ന വാ‍യുവിലെ ഓക്സിജനുപയോഗിച്ചാണ് ജന്തുകോശങ്ങള്‍ ശരീരപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കാവശ്യമായ ഊര്‍ജ്ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ഇന്ധനങ്ങളെ കത്താന്‍ സഹായിക്കുന്ന മൂലകം കൂടിയാണ് ഓക്സിജന്‍. ഓക്സിജനുമായി സംയോജിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ജ്വലനം തന്നെ.

മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായി അയോണികമോ സഹസംയോജകമോ ആയ ബന്ധത്തില്‍ സംയുക്തരൂപത്തിലാണ് ഓക്സിജന്‍ ഭൂമിയില്‍ കാണപ്പെടുന്നത്. അന്തരീക്ഷവായുവില്‍ കൂടുതലുള്ള രണ്ടാമത്തെ മൂലകമാണ് ഓക്സിജന്‍.

2.5 ശതകോടി വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കു മുന്‍പു മുതല്‍ 1.6 ശതകോടി വര്‍ഷങ്ങള്‍ മുന്‍പു വരെയുള്ള കാലഘട്ടമായ പാലിയോപ്രോട്ടെറോസോയിക് യുഗത്തിലാണ് (Paleoproterozoic era) ഓക്സിജന്‍ സ്വതന്ത്രരൂപത്തില്‍ ഭൂമിയില്‍ ധാരാളമായി കാണപ്പെട്ടു തുടങ്ങിയത്. പരിണാമത്തിന്റെ ആദ്യഘട്ടങ്ങളിലെ അനേറോബിക് ജീവികളുടെ (Anaerobic organism) പ്രവര്‍ത്തനമാണ് ഇതിനു കാരണം. (ഇത്തരം ജീവികള്‍ക്ക് ജീവിക്കാന്‍ ഓക്സിജന്‍ ആവശ്യമല്ലെന്നു മാത്രമല്ല, അവ ഓക്സിജനെ പുറത്തു വിടുകയും ചെയ്യുന്നു). അന്നു മുതലുള്ളതും ഇടക്ക് വംശനാശം വന്നതുമായ പലതരം ജീവജാലങ്ങളുടേയും പ്രവര്‍ത്തനമാണ് (ഉദാഹരണം: സസ്യങ്ങളിലെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം (photosynthesis)) അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ഓക്സിജന്‍ സുലഭമാവാനുള്ള കാരണം. സമുദ്രത്തിലെ ആല്‍ഗകളാണ്, ഭൂമിയിലെ സ്വതന്ത്രരൂപത്തിലുള്ള ഓക്സിജന്റെ നാലില്‍ മൂന്നു ഭാഗവും ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത്. ബാക്കി നാലിലൊന്ന് ഭൌമോപരിതലത്തിലുള്ള വൃക്ഷലതാദികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം മൂലവും.

ഉള്ളടക്കം 1 ഗുണങ്ങള്‍ 1.1 അലോട്രോപ്പുകള്‍ 2 ഉപയോഗങ്ങള്‍ 3 ചരിത്രം 4 ലഭ്യത 5 സംയുക്തങ്ങള്‍

[തിരുത്തുക] ഗുണങ്ങള്‍

അന്തരീക്ഷവായുവിന്റെ 21%-വും ഓക്സിജനാണ്. സസ്യങ്ങളിലെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം മൂലമാണ് ഭൂമിയില്‍ ഇത് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഓക്സിജന്റെ പ്രതീകം O-യും അണുസംഖ്യ 8 ഉം ആണ്. ഓക്സിജന്‍ ദ്വയാണുതന്മാത്രകളായാണ് സ്വതന്ത്രരൂപത്തില്‍ പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടുന്നത്. ഈ തന്മാത്രയെ ഡയോക്സിജന്‍ (dioxygen) എന്നും പറയാറുണ്ട്. O₂ എന്നതാണ് ഇതിന്റെ രാസവാക്യം. ഇത്തരം തന്മാത്രകളില്‍ രണ്ടു ഓക്സിജന്‍ അണുക്കള്‍ തമ്മില്‍ ഇരട്ട സഹസംയോജകബന്ധമാണ് ഉള്ളത്.

ഓക്സിജന്റെ ഖര, ദ്രാവക രൂപങ്ങള്‍ക്ക് ഇളം നീലനിറമാണ് ഉള്ളത്. ദ്രവവായുവിനെ ആംശിക സ്വേദനം (fractional distillation) നടത്തിയാണ് ദ്രവ ഓക്സിജന്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. ഇത് കാന്തത്താല്‍ ശക്തമായി ആകര്‍ഷിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു വസ്തു കൂടിയാണ്. ഓക്സിജന്‍, വളരെ ചെറിയ അളവില്‍ ജലത്തില്‍ ലയിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ ജലത്തില്‍ ലയിച്ചു ചേര്‍ന്ന ഓക്സിജനാണ് ജലജീവികളുടെ ജീവന് ആധാരം.

[തിരുത്തുക] അലോട്രോപ്പുകള്‍

പ്രധാന ലേഖനം: അലോട്രോപ്പുകള്‍

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഓക്സിജന്റെ പലതരത്തിലുള്ള തന്മാത്രാ രൂപങ്ങള്‍ ഉണ്ട്. ഭൂമിയില്‍ സാധാരണ കാണപ്പെടുന്നത് ഡയോക്സിജന്‍ എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്ന ദ്വയാണുതന്മാത്രകളാണ് (O₂). സാധാരണ താപ മര്‍ദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള തന്മാത്രാരൂപവും ഇതാണ്.

മൂന്നു ഓക്സിജന്‍ അണുക്കള്‍ ചേര്‍ന്ന അപൂര്‍വ തന്മാത്രാരൂപമാണ് ഓസോണ്‍ (Ozone). O₃ എന്നതാണ് ഇതിന്റെ തന്മാത്രാ സമവാക്യം. തീക്ഷ്ണമായ ഗന്ധമുള്ള ഒരു വിഷവാതകമാണ് ഇത്. ഡയോക്സിജനെ അപേക്ഷിച്ച് സ്ഥിരതയും കുറവാണ്. ഹ്രസ്വതരംഗ അള്‍ട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന്റെ ഫലമായി, അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ മുകളിലത്തെ തട്ടുകളില്‍ ഈ വാതകം രൂപം കൊള്ളുന്നുണ്ട്. ഭൂമിക്ക് അള്‍ട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളില്‍ നിന്നുള്ള ഒരു കവചമായും ഇത് വര്‍ത്തിക്കുന്നു. ശരീരത്തില്‍ രോഗപ്രതിരോധത്തിനായും ഓസോണ്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്. ഓസോണിന്റെ ഖര ദ്രാവകരൂപങ്ങള്‍ക്ക്, ഡയോക്സിജന്റേതിനേക്കാള്‍ കടുത്ത നീല നിറമാണ് ഉള്ളത്. കൂടാതെ ഇവ അസ്ഥിരവും സ്ഫോടനം ഉണ്ടാക്കുന്നവയുമാണ്.

നാലു ഓക്സിജന്‍ ആണുക്കള്‍ അടങ്ങിയ തന്മാത്രാരൂപമാണ് ടെട്രാ‍ഓക്സിജന്‍ (tetraoxygen). ഇത് കടും ചുവപ്പു നിറമുള്ള ‍ഒരു ഖരവസ്തുവാണ് O₄. ഡയോക്സിജന്‍ തന്മാതകളെ 20Pa മര്‍ദ്ദത്തിന് വിധേയമാക്കിയാണ് ഇത് നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. O₂,O₃ എന്നിവയെ അപേക്ഷിച്ച് ശക്തിയേറിയ ഓക്സീകാരിയാണ് ഇത്. റോക്കറ്റുകളില്‍ ഇന്ധനമായി ഇതിനെ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള പഠനങ്ങള്‍ നടന്നു വരികയാണ്.

[തിരുത്തുക] ഉപയോഗങ്ങള്‍

ശ്വസനവും അതു സംബന്ധിച്ച മറ്റുപയോഗങ്ങളുമാണ് ഓക്സിജന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനമായ ഉപയോഗമേഖല. മറ്റുപയോഗങ്ങള്‍:

• ചികിത്സക്ക്-കൃത്രിമ ശ്വാസോച്ഛാസം നല്‍കുന്നതിന്, നൈട്രസ് ഓക്സൈഡുമായി ചേര്‍ത്ത് വേദനസംഹാരിയായും, അനസ്തേഷ്യക്കായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• കുറഞ്ഞ വായുമര്‍ദ്ദമുള്ള ഇടങ്ങളില്‍ ശ്വസന സഹായത്തിന് - മലകയറുന്നവര്‍ക്കും, വായു മര്‍ദ്ദം ക്രമീകരിക്കാത്ത വിമാനങ്ങളില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നവര്‍ക്ക്.
• മുങ്ങല്‍ വിദഗ്ദര്‍ക്ക്
• വെല്‍ഡിങ് - വെല്‍ഡിങ്ങിനുപയോഗിക്കുന്ന ഓക്സി-അസെറ്റിലിന്‍ വാതകത്തിലെ ഒരു ഘടകമാണ് ഓക്സിജന്‍. അസെറ്റിലിനെ കത്താന്‍ സഹായിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ധര്‍മ്മം
• ദ്രവ ഓക്സിജന്‍ റോക്കറ്റുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു - ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും ചേര്‍ന്നാണ് ഇവിടെ ഊര്‍ജ്ജോല്‍പ്പാദനം നടക്കുന്നത്.
• ഉരുക്ക്, മെഥനോള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന്

[തിരുത്തുക] ചരിത്രം

ഓക്സിജന്‍ എന്ന വാക്ക്, അമ്ലം അല്ലെങ്കില്‍ മൂര്‍ച്ചയേറിയ എന്നര്‍ത്ഥമുള്ള ഓക്സിസ് (oxys) എന്നും ജനകം എന്നര്‍ത്ഥമുള്ള ജെനിസ് (genēs) എന്ന രണ്ടു ഗ്രീക്ക് പദങ്ങളില്‍ നിന്നും ഉണ്ടായതാണ്. പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആദ്യപാദത്തില്‍ ഫ്രഞ്ചു ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന ആന്റണ്‍ ലാവോസിയര്‍ ആണ് അമ്ലജനകം എന്നര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഈ മൂലകത്തിനു പേരിട്ടത്. എല്ലാ അമ്ലങ്ങളിലും ഓക്സിജന്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്ന തെറ്റിദ്ധാരണയാണ് അദ്ദേഹത്തെ ഇതിലേക്കു നയിച്ചത്.

16-ആം നൂറ്റാണ്ടിലെ പോളിഷ് ആല്‍കെമിസ്റ്റും തത്വചിന്തകനുമായ മൈക്കല്‍ സെന്റിവോഗ്സ് ആണ് ഓക്സിജനെക്കുറിച്ച് ആദ്യമായി പരാമര്‍ശിച്ചിട്ടുള്ളത്.

1773-ല്‍ സ്വീഡിഷ് ഫാര്‍മസിസ്റ്റ് ആയ കാള്‍ വില്‍ഹെം ഷീലി‍ ഇതിനെ കണ്ടെത്തിയെങ്കിലും തന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരുന്നില്ല. 1774 ആഗസ്റ്റ് 1 ന് ജോസഫ് പ്രീസ്റ്റ്ലി സ്വതന്ത്രമായി ഓക്സിജന്‍ കണ്ടെത്തി. പ്രീസ്റ്റ്ലി തന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം 1775ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, എന്നാല്‍ 1777ല്‍ മാത്രമാണ് ഷീല്‍ ഇത് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്. മെര്‍ക്കുറിക് ഓക്സൈഡിനെ ചൂടാക്കിയാണ് രണ്ടു പേരും ഓക്സിജനെ വേര്‍തിരിച്ചത്. കത്തുന്നതിനെ സഹായിക്കുന്നതിനാല്‍ ഷീല്‍ ഇതിനെ ‘അഗ്നിവാതകം‘ (fire air) എന്നു വിളിച്ചു. ജന്തു ജീവിതത്തിന് അത്യന്താപേഷിതമായതിനാല്‍ പിന്നീട് ഇത് ‘ജീവവായു‘ (vital air) എന്നായി മാറി.

പ്രീസ്റ്റ്ലിയുടെ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിനു ശേഷം 1775-ലാണ് ലാവോസിയര്‍ ഓക്സിജനു നാമകരണം നടത്തിയത്.

[തിരുത്തുക] ലഭ്യത

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂന്നാമത്തെ മൂലകമാണ് ഓക്സിജന്‍. ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും യഥാക്രമം ഒന്നും രണ്ടും സ്ഥാനങ്ങളീല്‍ നില്‍ക്കുന്നു. ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂലകവും ഇതാണ്. ഭൂവല്‍ക്കത്തിന്റെ ആകെ ഭാരത്തിന്റെ 49% ആണ് ഇതിന്റെ അളവ്. ഭൂമിയെ മൊത്തമായെടുത്താല്‍ അതില്‍ ഓക്സിജന്റെ സ്ഥാനം രണ്ടാമതാണ് ഭൂമിയുടെ ആകെ ഭാരത്തിന്റെ 28% ഭാഗം ഓക്സിജനാണ്. സമുദ്രത്തിലേയും ഏറ്റവും അധികമുള്ള ഘടകവും ഇതു തന്നെയാണ് (86% ഭാരം). അന്തരീക്ഷവായുവില്‍ ഇതിന്റെ സ്ഥാനം നൈട്രജനു പിന്നില്‍ രണ്ടാമതും ആണ് (20.95%).

ഓക്സിജന്‍ സ്വതന്ത്രരൂപത്തില്‍ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ മാത്രമല്ല, മറിച്ച് ജലത്തില്‍ അലിഞ്ഞ നിലയിലും സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അന്തരീക്ഷമര്‍ദ്ദത്തില്‍ 25°സെ. താപനിലയില്‍ ഒരു ലിറ്റര്‍ വെള്ളത്തില്‍ 6.04 ക്യുബിക് സെന്റീമീറ്റര്‍ (8.63 മില്ലി ഗ്രാം) ഓക്സിജന്‍ അലിഞ്ഞു ചേരുന്നു. കടല്‍ജലത്തില്‍ ഇത് 4.9 ക്യു.സെ.മീ.(7.0 മി.ഗ്രാം) മാത്രമാണ്. താപനില 0°സെല്‍‌ഷ്യസിലെത്തിച്ചാല്‍ ഇത് യഥാക്രമം 10.29 ക്യു.സെ.മീ, 8.0 ക്യു.സെ.മീ എന്നിങ്ങനെയായി വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു. ഇക്കാരണം കൊണ്ട് തന്നെ ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിലെ സമുദ്രജലത്തില്‍ ഓക്സിജന്റെ അളവ് കൂടുതലാണ്. അതുകൊണ്ടു തന്നെ അവിടങ്ങളില്‍ ജലജീവികളുടെ എണ്ണവും താരതമ്യേന കൂടുതലാണ്.

[തിരുത്തുക] സംയുക്തങ്ങള്‍

ഓക്സിജന്റെ ഏറ്റവും സാധാരണ സംയുക്തം ജലം (H₂O) തന്നെയാണ്. ഓക്സിജന്റെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി വളരെ കൂടുതലായതിനാല്‍ മിക്കവാറും മൂലകങ്ങളുമായും ഇത് രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിലേര്‍പ്പെടുന്നു. . ഉല്‍കൃഷ്ടവാതകങ്ങളും ഫ്ലൂറിനും മാത്രമാണ് ഓക്സിജനുമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കാത്ത മൂലകങ്ങള്‍. ജലത്തെക്കൂടാതെ, കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (CO₂, വിവിധതരം ആല്‍ക്കഹോളുകള്‍(R-OH),കാര്‍ബോണിലുകള്‍ (R-CO-H/R-CO-R), കാര്‍ബോളിക് അമ്ലങ്ങള്‍(R-COOH) എന്നിവയെല്ലാം ഓക്സിജന്റെ പ്രധാന സംയുക്തങ്ങളാണ്. ഓക്സിജന്‍ അടങ്ങിയ റാഡികലുകളായ ക്ലോറേറ്റ്(ClO₃⁻), പെര്‍ക്ലോറേറ്റ്(ClO₄⁻) , ക്രോമേറ്റ്(CrO₄²⁻), ഡൈക്രോമേറ്റ്(Cr₂O₇²⁻), പെര്‍മാംഗനേറ്റ്(MnO₄⁻), നൈട്രേറ്റ്(NO₃⁻) എന്നിവയൊക്കെ ശക്തിയേറിയ ഓക്സീകാരികളാണ്. ഇരുമ്പ് അന്തരീക്ഷവായുവുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ചുണ്ടാകുന്ന തുരുമ്പ് നമുക്ക് സുപരിചിതമായ ഒന്നാണ്.