空气中氧气的含量约为20.95%。
空气中氧气的含量对人类的生存至关重要。正常情况下,空气中含氧量为21%左右,如果低于19.5%,人就会变得呼吸加速、感觉到疲劳和无力感;低于12%时,呼吸会变得困难;而低于10%时,会出现呕吐、无法行动、失去意识甚至死亡。
氧气是一种强氧化剂,能够在反应中接受电子。这一特性使其在许多化学反应中发挥关键作用,包括燃烧反应、腐蚀过程和细胞呼吸等。氧气与其他物质的反应通常放出大量能量,这是生物体产生ATP(细胞的能量货币)的基础。在生物学上,氧气是细胞呼吸过程中的关键消耗品,通过呼吸作用被生物体吸入,用于氧化有机物,释放能量、二氧化碳和水。这一过程是多细胞生物生存的基础,使它们能够维持复杂的生命活动。
氧气的物理性质:氧气是一种无色、无味、无臭的气体,在标准状况下为气态,熔点为-218℃,沸点为-183℃,密度为1.429克/升。
氧气的化学性质:氧气是一种化学性质较为活泼的气体,能与多种元素形成化合物。它具有助燃性和氧化性,在化学反应中提供氧,是一种常用的氧化剂。氧气可以与金属、非金属和化合物发生反应,例如与金属反应生成金属氧化物,与碳反应生成二氧化碳或一氧化碳,与烃类化合物反应生成二氧化碳和水。
供给呼吸:在缺氧、低氧或无氧环境下,如潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等,氧气用于维持人或其他动物的正常呼吸。
支持燃烧:氧气具有助燃性质,用于冶金工业中的炼钢过程,通过与钢中的碳及杂质发生氧化反应,降低钢的含碳量并清除杂质;在超音速飞机和火箭发射中作为助燃剂;还可用于制作液氧炸药。
反应放热:工业上利用乙炔在氧气中燃烧产生的氧炔焰进行焊接和切割金属,氧炔焰能产生3000℃以上的高温,广泛应用于工业领域。
其他用途:氧气还用于医疗急救、潜水员的供氧配置、煤粉的气化以及生产硫酸和硝酸等化工产品。