- Кислород
- (Oxygenium, О) — химический элемент VI группы периодической системы Д
В литосфере содержится 47% кислорода (по массе), он является самым распространенным химическим элементом на Земле. В свободном состоянии кислород присутствует в атмосферном воздухе (23,1% по массе, 20,95% по объему), в растворенном состоянии и в виде соединений содержится в гидросфере Земли (88,8% по массе). Основная масса кислорода в природе находится в виде химических соединений: он входит в состав 1364 минералов, важнейших органических веществ, содержится в живых организмах (в организме человека относительное содержание К. составляет 20% сухой массы).
Атомный номер кислорода 8, атомная масса 15,9994. Природный кислород состоит из 3 стабильных изотопов 16О, 17О и 18О. Известны 5 радиоактивных изотопов К. с периодами полураспада: 13О — 0,008 с, 14О — 76,5 с, 15О — 123 с, 19О — 29,1 с, 20О — 14 с. Радионуклид 15О, распадающийся с испусканием главным образом позитронов, используется в медицинских исследованиях для изучения дыхательной функции легких, скорости кровотока, поглощения и метаболизма кислорода.
Кислород проявляет валентность -2. В обычных условиях его молекула
состоит из двух атомов (О2). При электрическом разряде образуется
аллотропическая модификация кислорода — озон (О3). Известны так
называемые активные формы кислорода: супероксидный анион-радикал
Круговорот К. в природе, обеспечивающий сохранение постоянного содержания кислорода в воздухе, состоит из убыли свободного К. , используемого на процессы окисления, и восполнения кислорода зелеными растениями, поглощающими из воздуха углекислый газ и выделяющими свободный кислород , образующийся в результате фотосинтеза.
Кислород участвует в биологическом окислении органических соединений, в результате которого высвобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма. Образуя с гемоглобином и другими дыхательными пигментами непрочные соединения. К. атмосферного воздуха транспортируется в ткани организма и используется для процесса тканевого дыхания, при котором происходит восстановление кислорода с образованием углекислого газа и воды.
В медицинской практике К. применяют для кислородной терапии; обогащенные кислородом газовые смеси назначают для вдыхания при гипоксии, обусловленной заболеваниями дыхательной, сердечно-сосудистой системы, некоторыми отравлениями и др. В анестезиологии К. используют в дыхательных смесях со средствами для наркоза. Терапия кислородом под повышенным давлением получила название гипербарической оксигенации. К. применяют также при лечении гельминтозов и анаэробных инфекций. К. необходим для обеспечения жизнедеятельности человека в авиации, космонавтике, при подводных работах, в условиях высокогорья и т.д. Промышленностью кислород выпускается в стальных цельнометаллических баллонах, окрашенных в синий цвет. Их хранят в прохладном месте. Арматура, прокладки, трубопроводы, контактирующие со сжатым К. , не должны иметь следов жиров и масел, т.к. быстрое окисление жиров и масел, протекающее экзотермически, может привести к возгоранию и взрыву. В аптеках медицинский кислород отпускается в специальных кислородных подушках.
Длительное дыхание чистым К. , особенно если его парциальное давление превышает 1 атм, вредно, так как кислород активирует процессы неферментативного перекисного окисления биомолекул, что ведет к необратимому нарушению обмена веществ и энергии.
Содержание К. в газовых смесях определяют методом избирательного поглощения кислорода щелочным раствором пиррогаллола, в органических соединениях — по разности между массой вещества и суммой масс других элементов, входящих в состав анализируемого вещества; в тканях напряжение кислорода измеряют полярографически. Степень насыщения кислородом крови человека устанавливают с помощью метода оксигемометрии.
Библиогр.: Березовский В.А. Напряжение кислорода в тканях животных и человека, Киев, 1975; Жиронкин А.Г. Кислород. Физиологическое и токсическое действие, М., 1972.