8 O أكسجين 15.999
لافلز p-block Period 2 Group 16

أكسجين

O · Element 8 · Chalcogens

The element that rusts iron, burns fuel and keeps you alive — and the most abundant element in the Earth's crust.

الحالة عند 20°C غاز
الكتلة الذرية 15.999 u
ELECTRON CONFIGURATION [He] 2s² 2p⁴
7N All 118 9F

البنية

ذرة أكسجين

ليست رسماً تخطيطياً لنقاط على حلقات — بل عينة مونت كارلو لكثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل مستوى فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير اللونان الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين للدالة الموجية، وهو ما يجعل الترابط ممكناً.

سحابة المدارات

القيم المقيسة

ورقة الخصائص

يوضح كل شريط موضع أكسجين بين العناصر الـ118 جميعها بالنسبة إلى تلك الخاصية.

فيزيائية

الكثافة 0.001 g/cm³ 3%
نقطة الانصهار 54.4 K 4%
نقطة الغليان 90.2 K 6%
الحرارة النوعية 0.918 J/g·K
التوصيل الحراري 0.03 W/m·K 6%

ذرية

نصف القطر الذري 60 pm 3%
نصف القطر التساهمي 66 pm
نصف قطر فان دير فالس 152 pm

إلكترونية

السالبية الكهربائية 3.44 99%
طاقة التأين 1314.1 kJ/mol 95%
الألفة الإلكترونية 140.9 kJ/mol 83%

الوفرة

الوفرة في القشرة 461000 mg/kg 100%

الهوية

الرمزO
العدد الذري8
الكتلة الذرية15.999 u
الفئةلافلز
المستوى الفرعيp
البنية البلوريةمكعب
حالات الأكسدة-2, -1, 0, +1, +2
الاكتشاف1774
اكتشفهJoseph Priestley and Carl Wilhelm Scheele

المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.

الحجم، وفق مقياس

How big is a أكسجين atom?

Radius 60 pm — that is 0.06 nm, so about 8333 million of them side by side would span a millimetre.

النطاق الحراري

Solid, liquid, gas — and when

أكسجين is liquid over a 36 K window, from 54 K to 90 K.

موضعه

موضعه في الجدول

أكسجين sits in period 2, group 16. Everything in group 16 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER اللامعادن

1H 6C 7N 15P 16S 34Se
All اللامعادن

القصة

ما هو أكسجين، وكيف اكتشفناه

نسمة الحياة

أكسجين هو ثالث أكثر العناصر وفرةً في الكون، وأكثر العناصر وفرةً في القشرة الأرضية، إذ يشكّل حول 21% من غلافنا الجوي وما يقارب 50% من كتلة الكوكب. وهذا الغاز الشديد التفاعل، عديم اللون والرائحة، ضروري للغاية لمعظم أشكال الحياة على الأرض من خلال عملية التنفس الخلوي.

اكتشفه كارل فيلهلم شيله وجوزيف بريستلي بشكل مستقل في سبعينيات القرن الثامن عشر، فأحدث الأكسجين ثورةً في فهمنا للاحتراق والتنفس. واسمه مشتق من الكلمتين اليونانيتين "oxys" (حمض) و"genes" (منتج)، ويعكس اعتقاد أنطوان لافوازييه الخاطئ بأن جميع الأحماض تحتوي على الأكسجين.

معلومة طريفة: أنتجت البكتيريا الزرقاء القديمة معظم الأكسجين الذي نتنفسه اليوم من خلال البناء الضوئي على مدى مليارات السنين، فغيّرت الغلاف الجوي للأرض تغييراً جوهرياً، ومكّنت الحياة المعقدة من التطور.

يوجد الأكسجين في عدة متآصلات، ويُعد ثنائي الأكسجين (O₂) الشكل الذي نتنفسه، بينما تكوّن طبقة الأوزون (O₃) الواقية في طبقة الستراتوسفير. ويدعم الأكسجين في الصناعة عمليات الاحتراق وإنتاج الفولاذ، ويُستخدم عاملاً مؤكسداً في عدد لا يحصى من التفاعلات الكيميائية.

بدءاً من الماء الذي نشربه (H₂O) ووصولاً إلى المعادن الموجودة في القشرة الأرضية، يكوّن الأكسجين مركبات مع جميع العناصر الأخرى تقريباً، مما يجعله أساسياً في الكيمياء وعلم الأحياء والجيولوجيا. ويمنح تكوينه الإلكتروني الفريد الأكسجين تفاعليته المميزة وقدرته على تكوين روابط مزدوجة، وهي أمور حاسمة للكيمياء العضوية وعمليات الحياة.

الاستخدامات

فيما يُستخدم أكسجين

التطبيقات الصناعية والتصنيع

إنتاج الفولاذ والمعادن

أكبر استخدام صناعي للأكسجين هو في تصنيع الفولاذ، حيث يحسّن الكفاءة والجودة بدرجة كبيرة:

  • فرن الأكسجين القاعدي (BOF) - يُنفخ الأكسجين النقي عبر الحديد المنصهر لإزالة الكربون، وإنتاج فولاذ عالي الجودة في 30-40 دقيقة بدلاً من ساعات
  • فرن القوس الكهربائي (EAF) - يزيد حقن الأكسجين من معدلات الانصهار ويحسّن كفاءة الطاقة عند إعادة تدوير خردة الفولاذ
  • القطع واللحام - تصل مشاعل الأوكسي-أسيتيلين والوقود-الأكسجين إلى درجات حرارة تتجاوز 3,500°C لقطع المعادن بدقة
  • صهر النحاس - يقلّل إثراء الأكسجين من استهلاك الوقود ويزيد معدلات الإنتاج
  • إنتاج الألومنيوم - يساعد الأكسجين على إزالة الشوائب أثناء عمليات تنقية الألومنيوم

التصنيع والمعالجة الكيميائية

يعمل الأكسجين كعامل مؤكسد أساسي في العديد من العمليات الصناعية:

  • إنتاج أكسيد الإيثيلين - تنتج الأكسدة المباشرة للإيثيلين هذا الوسيط الكيميائي الأساسي المستخدم في مانع التجمد والبلاستيك
  • تخليق كلوريد الفينيل - تنتج العمليات القائمة على الأكسجين المادة الأولية اللازمة لإنتاج بلاستيك PVC
  • تصنيع أكسيد البروبيلين - ضروري لإنتاج رغاوى البولي يوريثان والبروبيلين غليكول
  • إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم - يساعد الأكسجين على تكوين الصبغة البيضاء المستخدمة في الدهانات والبلاستيك والورق
  • تخليق بيروكسيد الهيدروجين - تستخدم عملية الأنثراكينون الأكسجين لإنتاج هذا العامل المؤكسد متعدد الاستخدامات

صناعة اللب والورق

أحدث الأكسجين ثورة في صناعة الورق من خلال التبييض الصديق للبيئة:

  • نزع اللجنين بالأكسجين - يزيل اللجنين من لب الخشب دون مركبات الكلور
  • التبييض بالأوزون - ينتج ورقاً أبيض ناصعاً بأقل تأثير بيئي
  • التبييض ببيروكسيد الهيدروجين - ينتج التبييض القائم على الأكسجين ورقاً معاد تدويره عالي الجودة
  • المعالجة البيولوجية - يعزز الأكسجين التحلل البكتيري للملوثات العضوية في مياه الصرف الناتجة عن مصانع الورق

معالجة مياه الصرف والتطبيقات البيئية

تنظّف التقنيات القائمة على الأكسجين المياه وتحدّ من التلوث:

  • عملية الحمأة المنشطة - تستخدم البكتيريا الهوائية الأكسجين لتفكيك الملوثات العضوية
  • الأوزنة - يقضي الأوزون (O₃) على البكتيريا والفيروسات والملوثات العضوية
  • عمليات الأكسدة المتقدمة - تقضي الجذور الهيدروكسيلية المتولدة من مركبات الأكسجين على الملوثات المستعصية
  • معالجة المياه الجوفية - يحفز حقن الأكسجين التحلل الحيوي لملوثات التربة
  • الاستزراع المائي - يحافظ حقن الأكسجين على صحة الأسماك في عمليات التربية المكثفة

الفضاء ودفع الصواريخ

الأكسجين السائل (LOX) هو أكثر المؤكسدات الصاروخية استخداماً:

  • برنامج مكوك الفضاء - شغّل الأكسجين السائل والهيدروجين السائل المحركات الرئيسية
  • صواريخ SpaceX Falcon - تستخدم وقود RP-1 مع الأكسجين السائل كمؤكسد
  • Blue Origin - تحرق محركات BE-4 الميثان مع الأكسجين السائل
  • أنظمة دعم الحياة - توليد الأكسجين وإعادة تدويره للمركبات الفضائية والمحطات الفضائية
  • الطيران فوق الصوتي - تستخدم محركات سكرامجت الأكسجين الجوي للدفع عالي السرعة

تصنيع الزجاج

يحسّن احتراق الأكسجين كفاءة إنتاج الزجاج وجودته:

  • أفران الوقود-الأكسجين - يصل احتراق الأكسجين النقي إلى درجات حرارة أعلى باستخدام وقود أقل
  • خفض الانبعاثات - إنتاج أقل لأكاسيد النيتروجين NOx مقارنة باحتراق الهواء والوقود
  • تحسين جودة الزجاج - تتيح درجات الحرارة الأعلى انصهاراً وتجانساً أفضل
  • كفاءة الطاقة - خفض استهلاك الوقود بنسبة 15-50% مقارنة بالأفران التقليدية

التطبيقات الطبية وتطبيقات الرعاية الصحية

العلاج بالأكسجين الطبي

  • العلاج التنفسي - علاج مرضى الالتهاب الرئوي ومرض الانسداد الرئوي المزمن والربو وCOVID-19
  • طب الطوارئ - العلاج الأولي للصدمة وتوقف القلب والإصابات الشديدة
  • التخدير - غاز حامل لمواد التخدير المستنشقة أثناء الجراحة
  • رعاية الأطفال الخدّج - مستويات أكسجين مضبوطة بعناية في وحدات العناية المركزة لحديثي الولادة
  • العلاج بالأكسجين في المنزل - أجهزة تركيز محمولة للمرضى الذين يعانون من حالات تنفسية مزمنة
  • العلاج بالأكسجين عالي الضغط - علاج بالأكسجين تحت ضغط مرتفع لحالات التسمم بأول أكسيد الكربون والتئام الجروح

التطبيقات الاستهلاكية اليومية

  • معالجة مياه الشرب - تنقّي المعالجة بالأوزون إمدادات المياه البلدية في جميع أنحاء العالم
  • تعقيم أحواض السباحة - توفر مولدات الأوزون تطهيراً للمياه دون مواد كيميائية
  • تنقية الهواء - تزيل مولدات الأوزون الروائح من السيارات والمنازل والفنادق
  • حفظ الأغذية - تطيل تعبئة الأغذية في أجواء معدّلة مدة صلاحية المنتجات الطازجة
  • صيانة أحواض السمك - تحافظ مضخات الأكسجين وأجهزة التهوية على صحة الأسماك
  • إنتاج النبيذ - تحسّن الأكسجة الدقيقة نكهة النبيذ وخصائص تعتيقه

السيارات والنقل

  • مستشعرات الأكسجين - تحسّن مستشعرات لامبدا نسب الهواء إلى الوقود في المحركات الحديثة
  • المحوّلات الحفازة - تستخدم الأكسجين للحد من الانبعاثات الضارة من المركبات
  • أنظمة الأكسجين في حالات الطوارئ - أقنعة الأكسجين لركاب الطائرات عند انخفاض ضغط المقصورة
  • اللحام في مجال السيارات - اللحام بالأوكسي-أسيتيلين لإصلاح المركبات وترميمها
  • تطبيقات السباقات - تحقن أنظمة أكسيد النيتروز (N₂O) الأكسجين لتعزيز قدرة المحرك

الرياضة واللياقة البدنية

  • الأداء الرياضي - قضبان الأكسجين والأكسجين المعبأ لتعزيز الأداء المتصوَّر
  • التدريب على الارتفاعات العالية - أكسجين إضافي للتأقلم مع الهواء الرقيق
  • تطبيقات الغوص - يطيل النيتروكس (هواء غني بالأكسجين) الحدود الزمنية للبقاء تحت الماء
  • العلاج المساعد على التعافي - يُدَّعى أن العلاج بالأكسجين بعد التمرين يقلل التعب
  • تسلّق الجبال - أكسجين إضافي للرحلات الاستكشافية على الارتفاعات القصوى

الجمال والعافية

  • علاجات الوجه بالأكسجين - علاجات سبا يُدَّعى أنها تجدّد مظهر البشرة
  • مراكز العلاج بالأكسجين - مرافق للعافية تقدم استنشاق الأكسجين المركّز
  • منتجات العناية بالشعر - بيروكسيد الهيدروجين لتبييض الشعر وصبغه
  • تبييض الأسنان - علاجات تبييض تعتمد على بيروكسيد الهيدروجين
  • العناية بالجروح - بيروكسيد الهيدروجين لتنظيف الجروح والخدوش الطفيفة

الفن والحرف اليدوية

  • نفخ الزجاج - مشاعل الأكسجين لتشكيل الزجاج ومعالجته
  • صناعة المجوهرات - مشاعل الأوكسي-بروبان للحام المعادن النفيسة
  • النحت المعدني - قطع الفولاذ والمعادن الأخرى وتشكيلها
  • تزجيج الفخار - تُنشئ أجواء الأكسدة ألواناً وتأثيرات محددة للتزجيج
  • الحدادة - حقن الأكسجين في أفران الحدادة للحصول على درجات حرارة أعلى

التطبيقات العلمية والتعليمية

  • تجارب المختبر - دراسة الاحتراق والأكسدة والتنفس الخلوي
  • العروض المدرسية - تجارب كلاسيكية تُظهر خصائص الأكسجين
  • تطبيقات البحث - حجرات ذات أجواء مضبوطة للدراسات البيولوجية
  • الكيمياء التحليلية - تحليل الاحتراق لتحديد تركيب المركبات العضوية
  • الرصد البيئي - قياسات الأكسجين المذاب في اختبارات جودة المياه

مصدره

وجوده الطبيعي

461000 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 100% of elements

الوفرة العالمية والمصادر الطبيعية

الأصل الكوني والنجمي

الأكسجين هو ثالث أكثر العناصر وفرةً في الكون، إذ يشكل تقريباً 1% من جميع الذرات. ويتكوّن أساساً من خلال التخليق النووي النجمي في النجوم الضخمة:

  • عملية ألفا - ينتج احتراق السيليكون في النجوم الأكسجين من خلال تفاعلات الاندماج
  • احتراق الهيليوم - تنشئ عملية ألفا الثلاثية في النجوم العملاقة الحمراء الكربون، الذي يندمج مع الهيليوم لتكوين الأكسجين
  • التخليق النووي في المستعرات العظمى - يبعثر الموت النجمي الانفجاري الأكسجين في جميع أنحاء المجرات
  • الرياح النجمية - تثري النجوم المتطورة الوسط بين النجمي بالأكسجين باستمرار

تكوّن الأكسجين في نظامنا الشمسي قبل نحو 4.6 مليار سنة من الانهيار الجاذبي لسحابة جزيئية غنية بالأكسجين.

الوفرة في الغلاف الجوي

يحتوي الغلاف الجوي للأرض على 20.946% من الأكسجين من حيث الحجم، ويمثل ذلك ثاني أكثر الغازات الجوية وفرةً بعد النيتروجين. ويحتوي هذا الخزان الهائل على نحو 1.2 × 10¹⁵ طن من غاز الأكسجين.

حقيقة مدهشة: إن جميع الأكسجين الموجود تقريباً في الغلاف الجوي ذو منشأ حيوي - إذ تنتجه الكائنات الحية التي تقوم بالتمثيل الضوئي على مدى مليارات السنين. وقد غيّر حدث الأكسدة العظيم قبل 2.4 مليار سنة الغلاف الجوي للأرض تغييراً جوهرياً.

تتضمن دورة الأكسجين في الغلاف الجوي تبادلاً مستمراً بين:

  • التمثيل الضوئي - تنتج النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء نحو 330 مليار طن من O₂ سنوياً
  • التنفس - تستهلك الكائنات الحية الأكسجين لإنتاج الطاقة الخلوية
  • الاحتراق - تستهلك الحرائق الطبيعية والتي يسببها الإنسان الأكسجين الجوي
  • التجوية الكيميائية - تزيل أكسدة الصخور الأكسجين من الغلاف الجوي ببطء

الوفرة في القشرة والغلاف الصخري

يهيمن الأكسجين على قشرة الأرض، إذ يشكل نحو 46.1% من حيث الكتلة - مما يجعله أكثر العناصر وفرةً في الأرض الصلبة. وتشمل المعادن الرئيسية الحاملة للأكسجين ما يلي:

معادن السيليكات (95% من القشرة)

  • الكوارتز (SiO₂) - ثاني أكسيد السيليكون النقي، وهو وفير في الحجر الرملي والجرانيت
  • مجموعة الفلسبار - ألومينوسيليكات البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم
  • البيروكسين والأمفيبول - سيليكات الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم
  • الأوليفين ((Mg,Fe)₂SiO₄) - يسود في الوشاح العلوي للأرض
  • معادن الطين - سيليكات الألومنيوم والمغنيسيوم المميهة

معادن الأكاسيد

  • الهيماتيت (Fe₂O₃) - معدن خام الحديد الأساسي
  • المغنيتيت (Fe₃O₄) - أكسيد الحديد المغناطيسي
  • الكوراندوم (Al₂O₃) - أكسيد الألومنيوم (الياقوت الأزرق والياقوت الأحمر)
  • الروتيل (TiO₂) - ثاني أكسيد التيتانيوم
  • الكبريتيد النحاسي (Cu₂O) - خام أكسيد النحاس

معادن الكربونات

  • الكالسيت (CaCO₃) - المكوّن الأساسي للحجر الجيري والرخام
  • الدولوميت (CaMg(CO₃)₂) - كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم
  • السيديريت (FeCO₃) - كربونات الحديد

التوزيع في الغلاف المائي

يحتوي الماء (H₂O) على 88.8% من الأكسجين من حيث الكتلة، مما يجعل الغلاف المائي للأرض خزاناً هائلاً للأكسجين:

  • المحيطات - 1.37 مليار km³ تحتوي على نحو 1.2 × 10¹⁶ طن من الأكسجين
  • القبعات الجليدية والأنهار الجليدية - 24.4 مليون km³ من المياه المتجمدة
  • المياه الجوفية - 23.4 مليون km³ في طبقات المياه الجوفية حول العالم
  • البحيرات والأنهار - 178,000 km³ من المياه العذبة السطحية
  • بخار الماء الجوي - 12,900 km³ في دورة مستمرة

الأكسجين المذاب في المياه الطبيعية

تعتمد النظم البيئية المائية على مستويات الأكسجين المذاب (DO):

  • المياه العذبة الباردة - حتى 14.6 mg/L عند 0°C (الجداول الجبلية شديدة البرودة)
  • البحيرات المعتدلة - 8-12 mg/L مع تغير موسمي بسبب درجة الحرارة
  • المياه الاستوائية - 6-8 mg/L في المياه السطحية الدافئة
  • مياه البحر - 6-8 mg/L، مع اختلافه بحسب درجة الحرارة والملوحة
  • أعماق المحيطات - 2-6 mg/L في مناطق الحد الأدنى من الأكسجين

الإنتاج الحيوي للأكسجين

الكائنات التي تقوم بالتمثيل الضوئي هي المصدر النهائي لأكسجين الأرض:

  • العوالق النباتية البحرية - تنتج 50-85% من أكسجين الأرض
  • الغابات المطيرة الاستوائية - تنتج غابة الأمازون نحو 20% من أكسجين الغلاف الجوي
  • الغابات الشمالية - تسهم الغابات الصنوبرية الشمالية إسهاماً كبيراً
  • المراعي والمحاصيل - المناطق الزراعية والبراري
  • البكتيريا الزرقاء - الطحالب الخضراء المزرقة في البيئات البحرية وبيئات المياه العذبة

الأكسجين خارج الأرض

يوجد الأكسجين في جميع أنحاء النظام الشمسي والكون:

  • الغلاف الجوي للمريخ - 0.13% من الأكسجين، وينشأ معظمه من التفكك الضوئي لـ CO₂
  • الغلاف الجوي لأوروبا - غلاف جوي رقيق من الأكسجين ناتج عن التحلل الإشعاعي لجليد الماء
  • المذنبات - يحتوي جليد الماء على أكسجين متجمد
  • النيازك - توفر معادن الأكاسيد دلائل حول النظام الشمسي المبكر
  • أغلفة الكواكب الخارجية الجوية - يُبحث عن بصمات الأكسجين بوصفها مؤشرات حيوية محتملة

التعامل

السلامة

معلومات السلامة واحتياطات التعامل

خطر حريق شديد للغاية: يسرّع الأكسجين الاحتراق بدرجة كبيرة، ويمكن أن يسبب حرائق انفجارية مع الزيوت والشحوم والمواد العضوية. تجعل الأجواء الغنية بالأكسجين المواد غير القابلة للاشتعال عادةً تحترق بعنف.

مخاطر الحريق والانفجار

يؤدي دور الأكسجين في الاحتراق إلى مخاطر جسيمة على السلامة:

  • تسارع الاحتراق - تحترق المواد بسرعة أكبر بمقدار 3-5 مرات في الأكسجين النقي
  • انخفاض درجات حرارة الاشتعال - تشتعل مواد كثيرة عند درجات حرارة أقل بكثير
  • احتمال الانفجار - يمكن أن ينفجر الزيت والشحم عند ملامسة الأكسجين عالي الضغط
  • حرائق الملابس - تصبح الأقمشة الاصطناعية شديدة القابلية للاشتعال في البيئات الغنية بالأكسجين
  • الأسطح الساخنة - يمكن للسجائر والشرر والمعادن الساخنة أن تؤدي إلى احتراق عنيف

مخاطر الأكسجين عالي الضغط

خطر: يمكن لأنظمة الأكسجين عالي الضغط أن تسبب إزالة ضغط انفجارية وحروقاً شديدة ووفاة. لا تستخدم الأكسجين أبداً مع معدات ملوثة بالزيت أو الشحم.

تدابير السلامة الخاصة بالأكسجين المضغوط:

  • التعامل مع الأسطوانات - ثبّتها في وضع قائم، واحمِ الصمامات، واستخدم منظمات ضغط مناسبة
  • اختبار الضغط - لا تتجاوز الضغوط الاسمية أبداً، وافحص المعدات بانتظام
  • الأنظمة النظيفة - استخدم مكونات منظفة للأكسجين وخالية من الزيت والشحم والهيدروكربونات
  • المواد المتوافقة - استخدم فقط الحشوات ومواد التشحيم والمكونات المتوافقة مع الأكسجين
  • الفتح البطيء - افتح الصمامات ببطء لمنع التسخين الأديباتي

سلامة الأكسجين الطبي

يتطلب إعطاء الأكسجين في الرعاية الصحية مراقبة دقيقة:

  • سمية الأكسجين - يمكن للتركيزات العالية (>60%) لفترات طويلة أن تلحق الضرر بالرئتين
  • اعتلال الشبكية لدى الخدّج - يمكن للأكسجين المفرط أن يسبب العمى لدى الأطفال الخدّج
  • انخماص الامتصاص - يمكن أن يسبب الأكسجين بنسبة 100% انخماص الرئة
  • مخاطر الحريق - يُمنع التدخين أو استخدام اللهب المكشوف بالقرب من معدات العلاج بالأكسجين
  • الجرعة المناسبة - استخدم فقط معدلات التدفق والتركيزات التي يصفها الطبيب

حدود التعرض المهني

معايير OSHA والمعايير التنظيمية الخاصة بأكسجين مكان العمل:

  • نطاق الأكسجين الآمن - من 19.5% إلى 23.5% في أجواء مكان العمل
  • نقص الأكسجين - يتطلب الانخفاض إلى أقل من 19.5% استخدام هواء مزوَّد أو الإخلاء
  • إثراء الأكسجين - يؤدي الارتفاع إلى أكثر من 23.5% إلى مخاطر الحريق والانفجار
  • الأماكن المحصورة - يلزم الرصد المستمر في الخزانات والأوعية والمناطق المغلقة
  • تصاريح الأعمال الساخنة - يلزم اتخاذ احتياطات خاصة عند اللحام والقطع في المناطق الغنية بالأكسجين

مخاطر الأكسجين المبرد عميقاً

يسبب الأكسجين السائل (LOX) عند -183°C مخاطر إضافية:

  • قضمة الصقيع الشديدة - تلف فوري للأنسجة عند ملامسة الجلد
  • تمدد البخار - يتمدد لتر واحد من LOX إلى 860 لتراً من الغاز
  • ضغط الحاوية - يمكن أن تنفجر الحاويات المغلقة بسبب تراكم الضغط
  • تفاعل المواد العضوية - يمكن أن ينفجر LOX مع المواد العضوية
  • متطلبات معدات الوقاية الشخصية - قفازات عازلة ونظارات واقية وملابس واقية

الإسعافات الأولية والاستجابة للطوارئ

إجراءات الطوارئ لحوادث الأكسجين:

  • حريق الأكسجين - أوقف مصدر الأكسجين، وأخلِ المنطقة، واتصل بقسم الإطفاء
  • سمية الأكسجين - خفّض تركيز الأكسجين، ووفّر هواءً نقيّاً، واطلب العناية الطبية
  • الحروق المبردة عميقاً - دفّئ المنطقة المصابة تدريجياً باستخدام ماء فاتر
  • ملامسة LOX للعينين - اغسل العينين بالماء الفاتر لمدة 15 دقيقة
  • تسربات النظام - هوِّ المنطقة، وأزل مصادر الاشتعال، وأصلح التسرب عندما يصبح ذلك آمناً

الاعتبارات البيئية والتخلص من النفايات

الأثر البيئي وإدارة النفايات:

  • الإطلاق في الغلاف الجوي - يمكن تصريف الأكسجين بأمان إلى الغلاف الجوي
  • التصريف في المياه - الأكسجين المذاب مفيد للبيئات المائية
  • التخلص من الحاويات - يجب وضع علامات مناسبة على الأسطوانات الفارغة وإعادة تدويرها
  • إزالة تلوث المعدات - اتباع إجراءات التنظيف المناسبة لمعدات خدمة الأكسجين
  • الاستجابة للانسكاب - تتطلب انسكابات LOX الإخلاء واتخاذ تدابير لمنع الحرائق

سلامة النقل

لوائح DOT الخاصة بنقل الأكسجين:

  • تصنيف الخطر - الفئة 2.2 (غاز غير قابل للاشتعال) مع خصائص مؤكسدة
  • متطلبات الشحن - يلزم وضع العلامات والتغليف والتوثيق المناسب
  • قيود المركبات - قيود على المرور عبر الأنفاق والمناطق السكنية
  • الاستجابة للطوارئ - معلومات الاتصال بـ CHEMTREC لحوادث النقل
  • تدريب السائقين - يلزم اعتماد خاص لنقل الأكسجين

إجابات سريعة

أكسجين: أسئلة شائعة

What is أكسجين?

أكسجين (symbol O) is element 8 on the periodic table, a لافلز in period 2, group 16. The element that rusts iron, burns fuel and keeps you alive — and the most abundant element in the Earth's crust. At room temperature it is a gas.

What is the electron configuration of أكسجين?

أكسجين's ground-state electron configuration is [He] 2s² 2p⁴, giving 2 occupied shells holding 2, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of أكسجين?

أكسجين melts at 54.4 K (-218.8 °C) and boils at 90.2 K (-182.9 °C).

What is the atomic mass of أكسجين?

The standard atomic weight of أكسجين is 15.999 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is أكسجين?

أكسجين is a gas at room temperature; its density is about 1.429 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly heavier than air.

What is the electronegativity of أكسجين?

أكسجين has a Pauling electronegativity of 3.44. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.

Who discovered أكسجين, and when?

أكسجين was discovered in 1774 by Joseph Priestley and Carl Wilhelm Scheele. It is named after greek oxys + genes, "acid-former".

How common is أكسجين on Earth?

أكسجين makes up about 46.1% of the Earth's crust — one of the most abundant elements there is.

→ السابق N Nitrogen Element 7 · Nonmetal التالي ← F Fluorine Element 9 · Halogen