Door Doug Leenhouts
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Zuurstof is een element dat kan bestaan als een vaste stof, vloeistof of gas, afhankelijk van temperatuur en druk. In de atmosfeer wordt het aangetroffen als gas, met name als een diatomisch molecuul (O₂). Zowel de elementaire zuurstofatomen als het zuurstofgas zijn reactieve stoffen die essentieel zijn voor het leven op aarde.

Zuurstofgas (O₂)

Zuurstofgas, of dizuurstof, is het op een na meest voorkomende element in de atmosfeer van de aarde en vormt 21% van de lucht die we inademen, na stikstof met 78%. Zuivere zuurstof heeft een soortelijk gewicht van 1,105, wat betekent dat het zou zinken ten opzichte van de rest van de atmosfeer als er geen wind of convectie was. ligas.com

Reactiviteit

Zuurstofgas reageert met vrijwel alle elementen behalve de edelgassen, waarbij oxiden worden gevormd. Voor metalen zoals magnesium vindt oxidatie plaats bij standaardtemperaturen en -drukken, terwijl zwaardere elementen hogere temperaturen en drukken vereisen om oxidatie te induceren. Zuurstof is essentieel voor de verbranding, ook al is het gas zelf niet ontvlambaar. Veel industriële warmtebehandelingsprocessen zijn afhankelijk van zuurstof uit flessen om de verbrandingstemperatuur te verhogen.

Overvloed

Water bestaat voor ongeveer 85 massa% uit zuurstof, ondanks de H₂O-formule. Het menselijk lichaam bestaat voor ongeveer 60% uit zuurstof. Daarom beschouwen astronomen zuurstof uit de lucht als een potentiële biosignatuur. Oxiden zijn goed voor ongeveer 46% van de aardkorst. In de atmosfeer komt zuurstof voor als diatomisch O₂ en als de allotroop ozon (O₃). De ozonlaag is slechts ongeveer 3 mm dik en de aantasting ervan wordt nog verergerd door de uitstoot van chloorfluorkoolwaterstoffen.

Eigenschappen

Zuurstofgas is kleurloos, geurloos en smaakloos; ozon en vloeibare zuurstof vertonen een lichtblauwe tint. Het kookpunt van ozon is 161,3 K versus 90,2 K van O₂; het smeltpunt is 80,7 K vergeleken met 54,36 K van O₂. Ozon is dichter (2,144 gL⁻¹) dan O₂ (1,429 gL⁻¹). Hoewel zuurstof essentieel is voor de ademhaling en het metabolisme, is ozon een krachtige oxidator en giftig bij hoge concentraties.