اکسیژن
اکسیژن (به پارسی سره: ترشمایه) و (به فارسی افغانستان:اکسیجن) یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن O و عدد اتمی آن ۸ است. یک عنصر زیستی بوده و همه جا چه در زمین و چه در کل جهان هستی یافت می‌شود. مولکول اکسیژن (O۲)در زمین از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است ولی توسط عمل فتوسنتز باکتری‌های بی هوازی و در مرحله بعدی توسط عمل نور ساخت گیاهان زمینی به وجود می‌آید.




ویژگی‌ها
اکسیژن در دما و فشار استاندارد به صورت گاز است که حاوی دو اتم اکسیژن به فرمول شیمیایی O۲ است. اکسیژن عنصر مهم هوا است و از طریق عمل فتوسنتز گیاهان تولید شده و برای تنفس حیوانات لازم است. واژه اکسیژن در دو واژه یونانی Oxus(ترش) و Gennan (زایش) ساخته شده است یعنی چیزی که از آن ترشی پدید می‌آید. در فارسی می‌توان برای آن واژه ترشمایه را بکار برد. (برابرهای زبانهای دیگر برای واژه اکسیژن مثلآ آلمانی Sauerstoff و هلندی zuurstof هم دقیقآ همین معنی ترشمایه را می‌دهد). اکسیژن مایع و جامد رنگ آبی کمرنگ داشته و هر دو بسیار پارامغناطیس می‌باشند. اکسیژن مایع معمولاً با عمل تقطیر جزئی هوای مایع به دست می‌آید. درصد حجمی اکسیژن 21%است





کاربردها

اکسیژن به عنوان اکساینده کاربرد بسیار زیادی داشته، وتنها فلوئور از آن الکترونگاتیوتر است. اکسیژن مایع به عنوان اکسید کننده در نیروی حرکتی موشکها استفاده می‌شود. از آنجا که اکسیژن برای تنفس ضروری است در پزشکی کاربرد دارد. گاهی اوقات کسانی که کوه نوردی می‌کنند یا در هواپیما پرواز می‌کنند، مخازن اکسیژن همراه دارند (به عنوان هوا). اکسیژن در جوشکاری و ساخت فولاد و همچنین متانول نیز کاربرد دارد.

اکسیژن به عنوان یک ماده آرامش بخش، سابقه کاربرد دارد که تا زمان حال نیز ادامه دارد و بارهای اکسیژن در مهمانی‌ها و بزم‌های امروزی وجود دارد. در سده ۱۹ اکسیژن معمولاً با اکسید نیترات ترکیب می‌شد که اثر تسکین دهنده دارد.




پیشینه
اکسیژن در سال 1771 از سوی داروساز سوئدی کارل ویلهلم شیله کشف شد، ولی این کشف خیلی سریع شناخته نشد و با اکتشاف مستقل جوزف پریستلی به طور گسترده تری شناخته شد، و از سوی آنتوان لورن لاووزیه در سال ۱۷۷۴ نام‌گذاری شد.




پیدایش
اکسیژن فراوان‌ترین عنصر در پوسته کره زمین است و برآوردهایی در این زمینه وجود دارد که مقدار آن را ۴۶٫۷% ذکر می‌کنند. اکسیژن ۸۷% اقیانوسها (به صورت آب ،H۲O)و ۲۰% درصد جو زمین (به صورت اکسیژن مولکولی، O۲، یا O۳، ازن) را به خود اختصاص می‌دهد. ترکیبات اکسیژن بویژه اکسید فلزات و سیلیکات‌ها (SiO۴۴-‎) و کربناتها
(CO۳۲-‎)معمولاً در خاک و تخته سنگ‌ها یافت می‌شوند. آب یخ زده یک جسم سخت متداول بر روی سیارات دیگر و ستاره‌های دنباله دار می‌باشد. کلاهک‌های یخ کره مریخ از دی اکسید کربن منجمد تولید شده اند. ترکیبات اکسیژن در سراسر کهکشان یافت می‌شوند و طیف نور اکسیژن اغلب در ستارهها دیده می‌شود.




ترکیبات
الکترون به خاطر وجود الکترونگاتیویتی، اکسیژن تقریباً با تمام عناصر دیگر پیوند شیمیایی تشکیل می‌دهد(که این مطلب منشا تعریف اصلی اکسید شدن می‌باشد). تنها عناصری که تحت عمل اکسایش قرار نمی‌گیرند گازهای اصیل هستند. یکی از معروف‌ترین این اکسیدها اکسید هیدروژن یا آب است H۲O. سایر اکسیدهای معروف دیگر ترکیبات کربن و اکسیژن هستند مانند دی اکسید کربن (CO۲)، الکلها (R-OH)، آلدئیدها (R-CHO) و کربوکسیلیک اسیدها (R-COOH). رادیکالهای اکسیژن مانند کلراتها
(ClO۳-‎)، پرکلراتها (ClO۴-‎)، کروماتها (CrO۴۲-‎)، دی کروماتها (Cr۲O۷۲-‎)، پرمنگناتها (MnO۴-‎)، و نیتراتها (NO۳-‎)، اکسایندههای قوی هستند. خیلی از فلزات مانند آهن با اتم اکسیژن پیوند برقرار می‌کنند اکسید آهن(Fe۲O۳).ازن (O۳)، با عمل تخلیه برق ایستایی (الکترواستاتیکی) در حضور مولکول اکسیژن شکل می‌گیرد. ملوکول اکسیژن دوتائی (O۲)۲ نیز شناخته شده، که از جزء کمی از اکسیژن مایع را تشکیل می‌دهد. اپوکسیدها و اترها موادی هستند که در آن اتم اکسیژن قسمتی از یک حلقه سه اتمی هستند.




ایزوتوپ‌ها
اکسیژن طبیعی مخلوطی از سه ایزوتوپ پایدار هست: اکسیژن-16 (99.759 درصد)، اکسیژن-17 (0.037 درصد) و اکسیژن-18 (0.204 درصد). اکسیژن ده ایزوتوپ پرتوزا نیز دارد. ایزوتوپ‌های پرتوزایی همه، نیمه عمری کمتر از سه دقیقه دارند. بیشترین نیمه عمر را اکسیژن-15 (124 ثانیه) دارد که در بررسی تنفس پستانداران استفاده می شود.




هشدارها

اکسیژن در فشارهای نسبی بالا می‌تواند سمی باشد.

قرارگرفتن طولانی در معرض اکسیژن خالص می‌تواند برای شش و سامانه عصبی سمی باشد. تأثیرات ریوی شامل آماس شش (ورم ریه) کاهش ظرفیت شش و آسیب به بافتهای ششی می‌باشد. تأثیرات بر سامانه عصبی شامل کاهش بینایی، تشنج و اغما می‌شود.

همچنین مشتقات خاصی از اکسیژن، مانند ازون (O۳)، پروکسید هیدوژن و رادیکالهای هیدروکسیل و سواکسیدها بسیار سمی می‌باشند. بدن سازوکارهایی را برای مقابله با این گونه‌ها توسعه داده. برای نمونه، عامل طبیعی گلوتاتیون (glutathione) و بیلی روبین که فراورده بخش شدن طبیعی هموگلوبین است، می‌توانند به عنوان یک پاداکسید (ضد اکسید) عمل کنند. منابع تمرکزیافته اکسیژن باعث احتراق سریع شده و بنابراین، در کنار فراورده‌های سوختی خطر گسترش سریع آتش سوزی و انفجار وجود دارد.

آتشی که در مخازن اکسیژن آپولو ۱۳ رخ داد به این دلیل سریع گسترش پیدا کرد، که فشار جوی اکسیژن در حالت معمولی بود
، در حالی که هنگام عملیات پرتاب این فشار باید یک سوم فشار جوی معمولی باشد. (ببینید فشار نسبی را).




اکسیژن مایع
اکسیژن مایع یکی از اشکال فیزیکی گاز اکسیژن است که به رنگ آبی بسیار کم رنگ است و مصارف مختلف صنعتی و آزمایشگاهی دارد. از این ماده در صنایع هوافضا به عنوان عامل اکسنده برای موتور پیشران فضاپیماها استفاده می‌شود. دمای میعان اکسیژن حدود ۱۸۲- درجه سانتی گراد است.



اکسیژن سه‌تایی

اکسیژن سه‌تایی (به انگلیسی: Triplet oxygen) یک ترکیب شیمیایی است .

شکل ظاهری این ترکیب گاز بی‌رنگ است.



اکسیژن درمانی

اکسیژن درمانی (به انگلیسی: Oxygen therapy) به عنوان روشی از مراقبت های تنفسی که به هنگام وجود مشکل تنفسی ارائه می گردد. در این روش جریان اکسیژن با غلظت بالاتر از حد معمول به اندام های حیاتی مددجو رسانده می شود.

ریه ها به طور طبیعی اکسیژن را از هوا جذب می کنند. با این حال، برخی از بیماری ها و شرایط می توانند از دریافت اکسیژن کافی جلوگیری کنند.اکسیژن درمانی تضمین می کند که فرد عملکرد بهتر و فعال تری داشته باشد.



موارد مصرف
اکسیژن درمانی در شرایط حاد و مزمن و برای بیماری های خاص ریوی ، داخل و خارج بیمارستان انجام می گردد و روش های بکارگیری آن به شرایط بیمار بستگی دارد.




سیستم های عرضه اکسیژن

سیستم های جریان کم

کانولای بینی
کاتتر بینی
ماسک ساده و ماسک ونچوری
چادر اکسیژن


سیستم های جریان زیاد

نبولایزر تزریق گاز



بیماری های حاد و مزمن ریوی

ذات الریه شدید
حمله شدید در بیماران مبتلا به آسم
سندرم زجر تنفسی یا رشد غیر عادی سلول های انشعابی ریوی



مزایا

اکسیژن درمانی کمک می کند به :

رفع خستگی ناشی از تنگی تنفس
بهبود خواب در افرادی که از ناراحتی تنفسی رنج می برند
افزایش طول عمر در افراد مبتلا به بیماری انسداد مزمن ریوی




بررسی میزان اکسیژن از طریق پوست
این کار توسط یک الکترود عقربه ای گرمایشی کوچک انجام می گیرد.با گرم تر شدن خون شریانی ، خون بیشتری در مویرگ ها به جریان درآمده و اکسیژن از طریق غشایی بداخل الکترود روی پوست انتشار می یابد. جریان الکتریکی ایجاد شده توسط الکترود اندازه گیری و فشار اکسیژن در نمایشگر به تصویر درمی آید.




علائم مسمومیت با اکسیژن
در صورت استنشاق این گاز با غلظت 100% و به طور پیوسته ، شاهد آزردگی مخاط راه های هوایی واختلال در عملکرد مژک های تنفسی می باشیم. سرانجام این پیوستگی علائم گلودرد ، سرفه ، عطسه ، تنگی تنفس و سوزش زیر جناقی در هنگام تنفس را به همراه می آورد.



ازون (مولکول)
اُزون (به انگلیسی: Ozone)؛ یکی از آلوتروپهای اکسیژن است به فرمول O۳ که گازی با اکسیدکنندگی بسیار بالاست. ازن معمولاً ناپایدار بوده و در بسیاری از واکنش‌ها مانند کلر عمل می‌کند و با مکانیزم ترکیب شدن با پروتئین و بی‌اثر کردن آنزیم کاهنده که برای تنفس یاخته مهم است، به عنوان میکروب کش عمل می‌کند. خاصیت اکسیدکنندگی این گاز باعث می‌شود تا کاریردهای صنعتی زیادی داشته باشد و در غلظت‌‌های بالاتر از ۱۰۰ جزء در میلیارد اثر تخریبی شدیدی بر مخاط و اندام‌های تنفسی جانوران و بافت‌های گیاهان بگذارد. در نتیجه گاز ازن در فضای نزدیک به زمین از مهمترین آلاینده‌های هوا محسوب می‌شود اما ازن موجود در لایه ازن برای جانوران و گیاهان سودمند است چراکه از ورود نور ماوراء بنفش به زمین جلوگیری می‌کند.




تعریف کلی
اوزون واژه‌ای یونانی است به معنی «بو» و به ویژه «بو تند» اطلاق می‌شود. اوزن مولکولی با سه اتم اکسیژن است مولکول اکسیژن دارای دو اتم اکسیژن است اما تفاوت در یک اتم اکسیژن در این دو مولکول تفاوتهای اساسی را در این دو مولکول بوجود آورده‌است. موضوع: بعد از لایه ی اوزن- آیا بعد از لایه ی اوزن ، لایه ی دیگری وجود دارد؟ در بالای اوزن ذراتی وجود دارند که ما آنها را ,,شبه عناصر,, نام گذاری کرده ایم. این ذرات ماسوای ذرات و غبارهای فضایی می باشد. در حالت طبیعی زمین ذرات بسیار ریزی را از خود تولید می کند که این ذرات سبکتر از گاز اوزن می باشد. این ذرات ارتباط نزدیکی با امواج خورشیدی دارند. چون دلیل خارج شدن این ذرات از جو زمین ، توسط امواج خورشیدی صورت می گیرد. خورشید نوعی موج ویژه دارد که پس از برخورد با زمین تا قسمت بیرونی لایه ی اوزن منعکس می گردد و دقیقاً در مرز انعکاس این امواج ، ذرات مذکور در لایه ای حدود سه تا چهار کیلومتر تشکیل می شوند. این ذرات بصورت محافظی، از اوزن نگهداری می کنند. این ذرات مقداری هم تحت تاثیر امواج هسته ای (انرژی اتمی) واقع می شوند و در جاذبه ی قطبهای زمین نیز نقش زیادی دارند.بصورت خلاصه؛ نیروگاههای هسته ای که در زمین و بویژه در نیم کره ی شمالی قرار دارند، به مرور امواجی را تولید کرده اند که در قطب شمال، تجمع یافته اند. این امواج تجمع یافته باعث جذب این ذرات در قطب شمال شده است و در واکنش این دو (امواج حاصل از نیروگاههای اتمی و ذرات بالای اوزن) از میزان نیروی جاذبه زمین در قطب شمال مقداری کاسته شده است.( تقریباً ده سال پیش در بالاترین حد خود بود) این تغییرات سبب شده بود تا ارتفاع جو در قطب شمال افزایش یابد و در قطب جنوب ارتفاع جو کاهش یابد و لایه ی اوزن بصورت شکافی از قطب جنوب ، بروز کند.هم اکنون نیز این تغییر ارتفاع وجود دارد. حتی با توجه به ترمیم اندکی که در لایه ی اوزن مشاهده می شود. نزدیک به پنجاه در صد آسیبهای لایه ی اوزن را نیروگاههای هسته ای ایجاد می کنند. با توج به اینکه این نیروگاهها همچنان به فعالیت خود ادامه دهند، در فرایند گرم شدن زمین تا دو دهه ی دیگر نیز بیشترین میزان خسارات را وارد خواهند کرد. در غیر اینصورت تا چهار سال آینده میزان گرمای زمین تدریجاً بهبود خواهد یافت.