元素周期表系列：第8号元素——氧元素

赵丽莎

博士科普元素团队

万物依赖呼吸的重要元素

氧气在呼吸和维持生命体中发挥着重要的作用。在浓度高时，氧气分子在人体内与血红蛋白结合，并随着血液循环运输到组织各处释放。在呼吸作用中，氧气是参与了细胞中有机物分解代谢而提供了生命活动所需要的能量的重要组分。

氧元素是什么样的一种元素呢？

博科小答：氧的元素符号为O, 原子序为8，是氧族元素中的非金属元素。氧是地壳中最丰富且分布最广的元素，也是动物体呼吸过程中维持生命不可或缺的元素。氧不仅占了人体的质量的地球上85%的氧气来源于海洋中的藻类植物。这些植物和陆地上的树木主要通过光合作用吸收二氧化碳并且释放氧气供生物体活动。

氧元素有什么样的性质呢？

博科小答：氧的性质比较活泼，除了稀有气体、和少部分的不活泼金属元素外，氧能够跟多种元素结合形成氧化物，比如铁，铜，铝。氧气本身不会燃烧，但具有助燃性，可以支持多种物质的燃烧并释放大量的热量。氧气可以溶于水，在淡水中的溶解度比在海水中高。氧在大气中，通常有氧气（O₂）跟臭氧（O₃）两种同素异形体。在约25km的高空，氧气O₂分子因受到太阳光紫外线的辐射而分解成很不稳定氧原子（O），然后与O₂分子结合生成臭氧O₃。当臭氧浓度在大气中达到最大值，就形成了厚度为20km的环绕地球的臭氧层。臭氧层能够有效地吸收大量的紫外线，因而保护地球上的生物体免受紫外线辐射的伤害。在日常生活中，含氧化合物与我们息息相关，随处可见，比如动物骨骼的碳酸钙 (CaCO₃), 铁锈中的氧化铁（Fe₂O₃）和玻璃杯中的二氧化硅（SiO₂）。

氧的应用有哪些呢？

博科小答：氧在生活和工业中有非常广泛的应用。除了对需氧生物体的供给日常呼吸，氧气作为助燃剂，在金属冶炼焊接和切割、火箭发射中都发挥着举足轻重的意义。在医学领域，氧常被用于治疗和改善一些呼吸障碍以及缺氧性疾病，例如慢性气管炎、肺气肿和慢性肺心病患者。在航空器、潜艇、载人航天器和宇航服中也有生命保障系统提供氧气。

氧可以是彩色的，你知道吗？

在常温常压下，氧是无色无味的气体；但在低温条件下，氧会吸收红色光，变成淡蓝色的液体（-183°C）和淡蓝色的透明晶体（-219℃）。当压力超过10Gpa，氧的体积急剧减小并而转化形成红色晶体O₈。在在阿拉斯加、加拿大或者冰岛等地，可以见到极光的形成，其美丽的颜色也大部分来源于大气层中的氧原子和太阳的高能粒子的碰撞。激发态的氧会释放黄绿色和翡翠绿色的光。