ออกซิเจน

ออกซิเจนเป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ Oและเลขอะตอม 8. มันเป็นสมาชิกของแชลโคเจน กลุ่มในตารางธาตุที่สูงปฏิกิริยา อโลหะและออกซิไดซ์ที่พร้อมรูปแบบออกไซด์ที่มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เช่นเดียวกับคนอื่น ๆสารประกอบ รองจากไฮโดรเจนและฮีเลียมออกซิเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากเป็นอันดับสามในเอกภพโดยมวล ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานสองอะตอมขององค์ประกอบผูกให้กับฟอร์มdioxygenซึ่งเป็นก๊าซไดอะตอมที่ ไม่มีสีและไม่มีกลิ่นที่มีสูตรO
2
. ปัจจุบันก๊าซออกซิเจนในไดอะตอมถือเป็น 20.95% ของชั้นบรรยากาศโลกแม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงระยะเวลานาน ออกซิเจนประกอบขึ้นเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของเปลือกโลกในรูปของออกไซด์ [2]

ออกซิเจน  8 O
บีกเกอร์ใสบรรจุของเหลวสีฟ้าอ่อนพร้อมฟองก๊าซ
ออกซิเจนเหลวเดือด
ออกซิเจน
จัดสรรO 2 , O 3 ( โอโซน )
ลักษณะก๊าซ:
ของเหลวและของแข็งไม่มีสี: สีน้ำเงินซีด
น้ำหนักอะตอมมาตรฐานA r, std (O) [15.999 0315.999 77 ] ธรรมดา: 15.999
ออกซิเจนในตารางธาตุ
ไฮโดรเจน ฮีเลียม
ลิเธียม เบริลเลียม โบรอน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน นีออน
โซเดียม แมกนีเซียม อลูมิเนียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คลอรีน อาร์กอน
โพแทสเซียม แคลเซียม Scandium ไทเทเนียม วานาเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สังกะสี แกลเลียม เจอร์เมเนียม สารหนู ซีลีเนียม โบรมีน คริปทอน
รูบิเดียม สตรอนเทียม อิตเทรียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม โมลิบดีนัม Technetium รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน แคดเมียม อินเดียม ดีบุก พลวง เทลลูเรียม ไอโอดีน ซีนอน
ซีเซียม แบเรียม แลนทานัม ซีเรียม พราโซไดเมียม นีโอดิเมียม โพรมีเทียม ซาแมเรียม ยูโรเปี้ยม แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลี่ยม อิตเทอร์เบียม ลูเทเทียม แฮฟเนียม แทนทาลัม ทังสเตน รีเนียม ออสเมียม อิริเดียม แพลตตินั่ม ทอง ปรอท (ธาตุ) แทลเลียม ตะกั่ว บิสมัท พอโลเนียม แอสทาทีน เรดอน
แฟรนเซียม เรเดียม แอกทิเนียม ทอเรียม Protactinium ยูเรเนียม เนปจูน พลูโตเนียม อเมริเนียม คูเรียม เบอร์คีเลียม แคลิฟอร์เนียม ไอน์สไตเนียม เฟอร์เมียม Mendelevium โนบีเลียม Lawrencium รัทเทอร์ฟอร์ด Dubnium ซีบอร์เกียม Bohrium ฮัสเซียม Meitnerium ดาร์มสตัดเทียม เรินต์เกเนียม โคเปอร์นิเซียม ไนโฮเนียม เฟลโรเวียม มอสโคเวียม ลิเวอร์โมเรียม Tennessine Oganesson
-

O

S
ไนโตรเจนออกซิเจนฟลูออรีน
เลขอะตอม ( Z )8
กลุ่มกลุ่มที่ 16 (Chalcogens)
ระยะเวลาช่วงที่ 2
บล็อก  p- บล็อก
การกำหนดค่าอิเล็กตรอน[ เขา ] 2s 2 2p 4
อิเล็กตรอนต่อเปลือก2, 6
คุณสมบัติทางกายภาพ
เฟสที่  STPแก๊ส
จุดหลอมเหลว(O 2 ) 54.36  K (−218.79 ° C, −361.82 ° F)
จุดเดือด(O 2 ) 90.188 K (−182.962 ° C, −297.332 ° F)
ความหนาแน่น (ที่ STP)1.429 ก. / ล
เมื่อของเหลว (ที่  bp )1.141 ก. / ซม. 3
จุดสาม54.361 พัน 0.1463 กิโลปาสคาล
จุดวิกฤต154.581 K, 5.043 MPa
ความร้อนของฟิวชั่น(O 2 ) 0.444  กิโลจูล / โมล
ความร้อนของการกลายเป็นไอ(O 2 ) 6.82 กิโลจูล / โมล
ความจุความร้อนกราม(O 2 ) 29.378 J / (โมล· K)
ความดันไอ
P  (ป่า) 1 10 100 1 ก 10 ก 100 พัน
ที่  T  (K)       61 73 90
คุณสมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชัน−2 , −1 , 0 , +1 , +2
อิเล็กโทรเนกาติวิตีขนาด Pauling: 3.44
พลังงานไอออไนเซชัน
  • ที่ 1: 1313.9 กิโลจูล / โมล
  • ที่ 2: 3388.3 kJ / mol
  • ที่ 3: 5300.5 กิโลจูล / โมล
  • ( เพิ่มเติม )
รัศมีโควาเลนต์66 ± 2 
Van der Waals รัศมี152 น
เส้นสีในช่วงสเปกตรัม
เส้นสเปกตรัมของออกซิเจน
คุณสมบัติอื่น ๆ
เกิดขึ้นตามธรรมชาติดึกดำบรรพ์
โครงสร้างคริสตัลลูกบาศก์
โครงสร้างลูกบาศก์คริสตัลสำหรับออกซิเจน
ความเร็วของเสียง330 m / s (แก๊สที่ 27 ° C)
การนำความร้อน26.58 × 10 −3   วัตต์ / (m⋅K)
การสั่งซื้อแม่เหล็กพาราแมกเนติก
ความไวต่อแม่เหล็กกราม+3 449 .0 × 10 −6  ซม. 3 / โมล (293 K) [1]
หมายเลข CAS7782-44-7
ประวัติศาสตร์
การค้นพบคาร์ลวิลเฮล์มชีเล(1771)
ตั้งชื่อโดยAntoine Lavoisier (1777)
ไอโซโทปหลักของออกซิเจน
ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต( t 1/2 ) โหมดสลายตัว สินค้า
16 O 99.76% มั่นคง
17 O 0.04% มั่นคง
18 O 0.20% มั่นคง
ประเภท หมวดหมู่: ออกซิเจน
| การอ้างอิง

dioxygen ให้พลังงานที่ปล่อยออกมาในการเผาไหม้[3]และแอโรบิกการหายใจของเซลล์ , [4]และการเรียนที่สำคัญมากของโมเลกุลของสารอินทรีย์ในสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนเช่นโปรตีน , กรดนิวคลีอิก , คาร์โบไฮเดรตและไขมันเช่นเดียวกับที่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญนินทรีย์ สารประกอบของเปลือกสัตว์ฟันและกระดูก มวลของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีออกซิเจนเป็นส่วนประกอบของน้ำซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของสิ่งมีชีวิต ออกซิเจนถูกเติมเต็มอย่างต่อเนื่องในชั้นบรรยากาศของโลกโดยการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งใช้พลังงานของแสงแดดในการผลิตออกซิเจนจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจนมีปฏิกิริยาทางเคมีมากเกินไปที่จะยังคงเป็นองค์ประกอบอิสระในอากาศโดยไม่ได้รับการเติมเต็มอย่างต่อเนื่องโดยการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิต อีกรูปแบบหนึ่ง ( allotrope ) ของออกซิเจนโอโซน ( O
3
) ขอดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตUVBรังสีสูงและระดับความสูงชั้นโอโซนช่วยปกป้องชีวมณฑลจากรังสีอัลตราไวโอเลต อย่างไรก็ตามโอโซนที่มีอยู่ที่พื้นผิวเป็นผลพลอยได้จากหมอกควันจึงเป็นมลพิษ

Michael Sendivogiusถูกแยกออกซิเจนก่อนปี 1604 แต่โดยทั่วไปเชื่อกันว่าองค์ประกอบดังกล่าวถูกค้นพบโดยอิสระโดยCarl Wilhelm ScheeleในUppsalaในปี 1773 หรือก่อนหน้านั้นและJoseph PriestleyในWiltshireในปี 1774 มักจะให้ความสำคัญกับ Priestley เพราะเขา งานได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรก อย่างไรก็ตาม Priestley เรียกออกซิเจนว่า "dephlogisticated air" และไม่ยอมรับว่าเป็นองค์ประกอบทางเคมี ชื่อออกซิเจนได้รับการประกาศเกียรติคุณในปี 1777 โดยAntoine Lavoisierซึ่งเป็นคนแรกที่ยอมรับว่าออกซิเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีและระบุบทบาทของมันในการเผาไหม้ได้อย่างถูกต้อง

การใช้งานทั่วไปของออกซิเจนรวมถึงการผลิตของเหล็ก , พลาสติกและสิ่งทอ , ประสานเชื่อมและตัดของเหล็กและอื่น ๆโลหะ , จรวดจรวด , การบำบัดด้วยออกซิเจนและระบบสนับสนุนการใช้ชีวิตในเครื่องบิน , เรือดำน้ำ , ยานอวกาศและการดำน้ำ

การทดลองในช่วงต้น

หนึ่งในการทดลองครั้งแรกที่รู้จักกันเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการเผาไหม้และอากาศได้ดำเนินการโดยคริสตศักราชศตวรรษที่ 2 กรีกเขียนในกลศาสตร์, Philo ของไบแซนเทียม ในงานของเขาPneumatica Philo สังเกตว่าการคว่ำภาชนะไว้เหนือเทียนที่กำลังลุกไหม้และล้อมรอบคอของเรือด้วยน้ำส่งผลให้มีน้ำบางส่วนไหลเข้ามาที่คอ [5]ฟิโลคาดเดาอย่างไม่ถูกต้องว่าบางส่วนของอากาศในเรือถูกเปลี่ยนให้เป็นธาตุ ไฟแบบคลาสสิกดังนั้นจึงสามารถหลบหนีผ่านรูพรุนในแก้วได้ หลายศตวรรษต่อมาเลโอนาร์โดดาวินชีที่สร้างขึ้นในการทำงานของ Philo โดยการสังเกตว่าเป็นส่วนหนึ่งของอากาศที่มีการบริโภคในระหว่างการเผาไหม้และการหายใจ [6]

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 โรเบิร์ตบอยล์พิสูจน์ให้เห็นว่าอากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเผาไหม้ ภาษาอังกฤษเคมีจอห์นมาโยว์ (1641-1679) การกลั่นงานนี้ด้วยการแสดงไฟที่ต้องใช้เพียงส่วนหนึ่งของอากาศที่เขาเรียกว่าสปิริต nitroaereus [7]ในการทดลองหนึ่งเขาพบว่าการวางเมาส์หรือเทียนไขไว้ในภาชนะปิดเหนือน้ำทำให้น้ำเพิ่มขึ้นและแทนที่ปริมาตรอากาศหนึ่งในสิบสี่ก่อนที่จะดับวัตถุ [8]จากนี้เขาสันนิษฐานว่า nitroaereus ถูกใช้ทั้งในการหายใจและการเผาไหม้

Mayow สังเกตว่าพลวงมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่อถูกความร้อนและอนุมานได้ว่าไนโตรแอเรียสต้องรวมกับมัน [7]เขายังคิดว่าปอดแยกไนโตรแอเรียสออกจากอากาศและส่งผ่านเข้าไปในเลือดและความร้อนของสัตว์และการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเป็นผลมาจากปฏิกิริยาของไนโตรแอเรียสกับสารบางอย่างในร่างกาย [7]บัญชีของการทดลองและแนวคิดเหล่านี้และอื่น ๆ ได้รับการตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1668 ในผลงานของเขาTractatus duoในระบบทางเดิน "De respiratione" [8]

ทฤษฎี Phlogiston

โรเบิร์ตฮุค , โอเลบอร์ค , มิคาอิลซอฟและปิแอร์ Bayenผลิตทั้งหมดออกซิเจนในการทดลองในวันที่ 17 และศตวรรษที่ 18 แต่ไม่มีของพวกเขาได้รับการยอมรับว่าเป็นธาตุเคมี [9]นี่อาจเป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากความแพร่หลายของปรัชญาการเผาไหม้และการกัดกร่อนที่เรียกว่าทฤษฎี phlogistonซึ่งเป็นคำอธิบายที่ได้รับความนิยมในกระบวนการเหล่านั้น [10]

ก่อตั้งขึ้นในปี 1667 โดยนักเล่นแร่แปรธาตุชาวเยอรมันJJ Becherและได้รับการแก้ไขโดยนักเคมีGeorg Ernst Stahl ในปี 1731 [11]ทฤษฎีของ phlogiston ระบุว่าวัสดุที่ติดไฟได้ทั้งหมดทำจากสองส่วน ส่วนหนึ่งที่เรียกว่า phlogiston ได้รับออกเมื่อสารที่มีมันถูกเผาขณะที่ส่วน dephlogisticated กำลังคิดว่าจะเป็นรูปแบบที่แท้จริงของมันหรือขี่โลหะ [6]

วัสดุที่ติดไฟได้สูงซึ่งมีเศษเหลือเพียงเล็กน้อยเช่นไม้หรือถ่านหินถูกคิดว่าส่วนใหญ่ทำจากฟโลลิสตัน สารไม่ติดไฟที่กัดกร่อนเช่นเหล็กมีอยู่น้อยมาก แอร์ไม่ได้มีบทบาทในทฤษฎี phlogiston และไม่มีการทดลองเชิงปริมาณเบื้องต้นใด ๆ ที่ดำเนินการเพื่อทดสอบแนวคิดนี้ แต่มันขึ้นอยู่กับการสังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีอะไรบางอย่างไหม้วัตถุที่พบบ่อยที่สุดดูเหมือนจะเบาลงและดูเหมือนจะสูญเสียบางสิ่งไปในกระบวนการ [6]

การค้นพบ

A drawing of an elderly man sitting by a table and facing parallel to the drawing. His left arm rests on a notebook, legs crossed.
โดยปกติแล้วJoseph Priestleyจะให้ความสำคัญกับการค้นพบ

โปแลนด์เล่นแร่แปรธาตุ , ปรัชญาและแพทย์ ไมเคิล Sendivogius (มิชาลเซดซิโวย) ในการทำงานของDe Lapide Philosophorum Tractatus Duodecim อี naturae Fonte et manuali ประสบการณ์ depromti (1604) อธิบายสารที่มีอยู่ในอากาศหมายถึงว่ามันเป็น 'Cibus ประวัติ' (อาหารของชีวิต , [12] ) และตามที่นักประวัติศาสตร์ชาวโปแลนด์ Roman Bugaj ระบุว่าสารนี้เหมือนกับออกซิเจน [13] Sendivogius ในระหว่างการทดลองของเขาดำเนินการระหว่าง 1598 และ 1604 ได้รับการยอมรับอย่างถูกต้องว่าสารเทียบเท่ากับผลพลอยได้จากแก๊สที่ออกโดยการสลายตัวทางความร้อนของโพแทสเซียมไนเตรต ในมุมมองของ Bugaj การแยกออกซิเจนและการเชื่อมโยงที่เหมาะสมของสารกับอากาศส่วนนั้นซึ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตเป็นหลักฐานที่เพียงพอสำหรับการค้นพบออกซิเจนโดย Sendivogius [13] การค้นพบ Sendivogius นี้ถูกปฏิเสธบ่อยครั้งโดยนักวิทยาศาสตร์และนักเคมีรุ่นต่อรุ่นซึ่งทำให้เขาประสบความสำเร็จ [12]

นอกจากนี้ยังอ้างว่าโดยทั่วไปออกซิเจนถูกค้นพบครั้งแรกโดยเภสัชกรสวีเดนคาร์ลวิลเฮล์ Scheele เขาผลิตก๊าซออกซิเจนโดยการให้ความร้อนเมอร์คิวริกออกไซด์ (HgO) และไนเตรตต่างๆในปีค. ศ. 1771–72 [14] [15] [6] Scheele เรียกแก๊สว่า "fire air" เพราะตอนนั้นเป็นเพียงตัวแทนที่รู้จักในการสนับสนุนการเผาไหม้ เขาเขียนบันทึกการค้นพบนี้ในต้นฉบับที่ชื่อว่าTreatise on Air and Fireซึ่งเขาส่งไปยังสำนักพิมพ์ของเขาในปี 1775 เอกสารนั้นได้รับการตีพิมพ์ในปี 1777 [16]

ในขณะเดียวกันในวันที่ 1 สิงหาคม ค.ศ. 1774 นักบวชชาวอังกฤษJoseph Priestleyได้ทำการทดลองโดยเน้นแสงแดดไปที่เมอร์คิวริกออกไซด์ที่บรรจุอยู่ในหลอดแก้วซึ่งปล่อยก๊าซที่เขาตั้งชื่อว่า [15]เขาสังเกตเห็นเทียนที่เผาสดใสในก๊าซและที่เมาส์ถูกใช้งานมากขึ้นและมีชีวิตอยู่อีกต่อไปในขณะที่ยังมีลมหายใจมัน หลังจากหายใจเอาแก๊สเข้าไปแล้ว Priestley เขียนว่า: "ความรู้สึกของมันต่อปอดของฉันไม่ได้แตกต่างจากอากาศทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญ แต่ฉันเพ้อฝันว่าเต้านมของฉันรู้สึกเบาและง่ายอย่างผิดปกติในบางครั้งหลังจากนั้น" [9]พรีเผยแพร่ผลการวิจัยของเขาใน 1775 ในบทความชื่อ "บัญชีแห่งการค้นพบต่อไปในอากาศ" ซึ่งถูกรวมอยู่ในหนังสือเล่มที่สองของหนังสือเล่มนี้ชื่อของเขาทดลองและข้อสังเกตเกี่ยวกับชนิดที่แตกต่างกันของแอร์ [6] [17]เนื่องจากเขาตีพิมพ์ผลการวิจัยของเขาเป็นอันดับแรก Priestley มักจะให้ความสำคัญในการค้นพบ

Antoine Laurent Lavoisierนักเคมีชาวฝรั่งเศสอ้างว่าได้ค้นพบสารใหม่นี้โดยอิสระ Priestley ไปเยี่ยม Lavoisier ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2317 และเล่าให้ฟังเกี่ยวกับการทดลองของเขาและวิธีที่เขาปลดปล่อยก๊าซใหม่ Scheele ได้ส่งจดหมายไปยัง Lavoisier เมื่อวันที่ 30 กันยายน พ.ศ. 2317 ซึ่งอธิบายถึงการค้นพบสารที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ แต่ Lavoisier ไม่เคยยอมรับว่าได้รับมัน (พบสำเนาจดหมายในทรัพย์สินของ Scheele หลังจากเขาเสียชีวิต) [16]

ผลงานของ Lavoisier

A drawing of a young man facing towards the viewer, but looking on the side. He wear a white curly wig, dark suit and white scarf.
Antoine Lavoisierทำให้เสียชื่อเสียงทฤษฎี phlogiston

Lavoisier ได้ทำการทดลองเชิงปริมาณที่เพียงพอเป็นครั้งแรกเกี่ยวกับการเกิดออกซิเดชันและให้คำอธิบายที่ถูกต้องก่อนว่าการเผาไหม้ทำงานอย่างไร [15]เขาใช้การทดลองเหล่านี้และที่คล้ายกันทั้งหมดเริ่มต้นในปี 1774 จะทำให้เสียชื่อเสียงทฤษฎี phlogiston และพิสูจน์ให้เห็นว่าสารค้นพบโดยพและ Scheele เป็นธาตุเคมี

ในการทดลองหนึ่ง Lavoisier สังเกตว่าน้ำหนักโดยรวมไม่เพิ่มขึ้นเมื่อดีบุกและอากาศถูกทำให้ร้อนในภาชนะปิด [15]เขาสังเกตว่าอากาศไหลเข้ามาเมื่อเขาเปิดภาชนะซึ่งบ่งชี้ว่าส่วนหนึ่งของอากาศที่ติดอยู่ถูกใช้ไปแล้ว นอกจากนี้เขายังตั้งข้อสังเกตว่าดีบุกมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นและการเพิ่มขึ้นนั้นก็เหมือนกับน้ำหนักของอากาศที่พุ่งกลับเข้ามาการทดลองนี้และการทดลองอื่น ๆ เกี่ยวกับการเผาไหม้ได้รับการบันทึกไว้ในหนังสือของเขาSur la สันดาป en généralซึ่งตีพิมพ์ในปี 1777 [15]ในงานที่เขาพิสูจน์อากาศที่เป็นส่วนผสมของก๊าซทั้งสอง; 'อากาศที่สำคัญ' ซึ่งจำเป็นต่อการเผาไหม้และการหายใจและอะโซเต (Gk. ἄζωτον "ไม่มีชีวิต") ซึ่งไม่สนับสนุนอย่างใดอย่างหนึ่ง Azoteกลายเป็นไนโตรเจนในภาษาอังกฤษในเวลาต่อมาแม้ว่าจะยังคงชื่อเดิมไว้ในภาษาฝรั่งเศสและภาษายุโรปอื่น ๆ [15]

Lavoisier เปลี่ยนชื่อ 'vital air' เป็นoxygèneในปี 1777 จากรากศัพท์ภาษากรีกὀξύς (oxys) ( กรดตามตัวอักษร "คม" จากรสชาติของกรด) และ-γενής (-genēs) (ผู้ผลิตตัวเริ่มต้นอย่างแท้จริง) เพราะเขาเชื่อผิด ๆ ออกซิเจนนั้นเป็นส่วนประกอบของกรดทั้งหมด [18]นักเคมี (เช่น Sir Humphry Davyในปี 1812) ในที่สุดก็ตัดสินว่า Lavoisier ผิดในเรื่องนี้ (ไฮโดรเจนเป็นพื้นฐานสำหรับเคมีของกรด) แต่ในตอนนั้นชื่อก็เป็นที่ยอมรับมากเกินไป [19]

ออกซิเจนเข้าสู่ภาษาอังกฤษแม้จะมีการคัดค้านจากนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษและความจริงที่ว่า Priestley ชาวอังกฤษได้แยกก๊าซออกเป็นครั้งแรกและเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ นี้เป็นส่วนหนึ่งเนื่องจากบทกวีสดุดีก๊าซหัวข้อ "ออกซิเจน" ในหนังสือยอดนิยมโบตานิคการ์เด้น (1791) โดยราสมุสดาร์วินปู่ของชาร์ลส์ดาร์วิน [16]

ประวัติศาสตร์ต่อมา

A metal frame structure stands on the snow near a tree. A middle-aged man wearing a coat, boots, leather gloves and a cap stands by the structure and holds it with his right hand.
Robert H. Goddardและจรวดออกซิเจน - น้ำมันเบนซินเหลว

สมมติฐานอะตอมดั้งเดิมของจอห์นดาลตันสันนิษฐานว่าองค์ประกอบทั้งหมดเป็นเชิงเดี่ยวและโดยปกติอะตอมในสารประกอบจะมีอัตราส่วนอะตอมที่ง่ายที่สุดเมื่อเทียบกัน ตัวอย่างเช่นดาลตันสันนิษฐานว่าสูตรของน้ำคือ HO ซึ่งนำไปสู่ข้อสรุปว่ามวลอะตอมของออกซิเจนมีค่าเท่ากับไฮโดรเจน 8 เท่าแทนที่จะเป็นค่าสมัยใหม่ประมาณ 16 [20]ในปี 1805 โจเซฟหลุยส์เกย์ - ลัสซัคและอเล็กซานเดอร์ ฟอนฮัมโบลดต์แสดงให้เห็นว่าน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจนสองปริมาตรและออกซิเจนหนึ่งปริมาตร และในปี 1811 Amedeo Avogadroได้มาถึงการตีความองค์ประกอบของน้ำที่ถูกต้องโดยอาศัยสิ่งที่เรียกว่ากฎของ Avogadroและโมเลกุลของธาตุไดอะตอมในก๊าซเหล่านั้น [21] [ก]

เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าอากาศอาจเป็นของเหลวและส่วนประกอบของมันแยกออกจากกันได้โดยการบีบอัดและทำให้เย็นลง ใช้น้ำตกวิธีเคมีฟิสิกส์สวิสและราอูลปิแอร์ Pictet ระเหยของเหลวก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์เพื่อคาร์บอนไดออกไซด์เหลวซึ่งจะได้รับการระเหยให้เย็นพอก๊าซออกซิเจนในการทำให้เป็นของเหลวมัน เขาส่งโทรเลขเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2420 ไปยังสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งฝรั่งเศสในปารีสเพื่อประกาศการค้นพบออกซิเจนเหลวของเขา [22]เพียงสองวันต่อมาLouis Paul Cailletetนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสได้ประกาศวิธีการทำให้โมเลกุลของออกซิเจนเหลว [22]มีการผลิตของเหลวเพียงไม่กี่หยดในแต่ละกรณีและไม่สามารถทำการวิเคราะห์ที่มีความหมายได้ ออกซิเจนในเลือดเหลวในสถานะที่มีเสถียรภาพเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 1883 โดยนักวิทยาศาสตร์จากโปแลนด์มหาวิทยาลัย Jagiellonian , มุนต์ WroblewskiและKarol Olszewski [23]

An experiment setup with test tubes to prepare oxygen
การจัดเตรียมการทดลองสำหรับการเตรียมออกซิเจนในห้องปฏิบัติการทางวิชาการ

ในปีพ. ศ. 2434 James Dewarนักเคมีชาวสก็อตสามารถผลิตออกซิเจนเหลวได้เพียงพอสำหรับการศึกษา [24]กระบวนการผลิตออกซิเจนเหลวในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกได้รับการพัฒนาโดยอิสระในปี พ.ศ. 2438 โดยวิศวกรชาวเยอรมันคาร์ลฟอนลินเดและวิลเลียมแฮมป์สันวิศวกรชาวอังกฤษ ชายทั้งสองลดอุณหภูมิของอากาศลงจนเป็นของเหลวจากนั้นจึงกลั่นก๊าซที่เป็นส่วนประกอบโดยการต้มทีละครั้งและแยกออกจากกัน [25]ต่อมาในปีพ. ศ. 2444 การเชื่อมออกซีอะเซทิลีนได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกโดยการเผาส่วนผสมของอะเซทิลีนและการบีบอัดO
2
. วิธีการเชื่อมและตัดโลหะนี้กลายเป็นเรื่องธรรมดาในเวลาต่อมา [25]

ในปีพ. ศ. 2466 โรเบิร์ตเอช. ก็อดดาร์ดนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้กลายเป็นบุคคลแรกที่พัฒนาเครื่องยนต์จรวดที่เผาเชื้อเพลิงเหลว เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิงและออกซิเจนเหลวเป็นสันดาป ก็อดดาร์ดประสบความสำเร็จในการบินจรวดเชื้อเพลิงเหลวขนาดเล็ก 56 ม. ที่ 97 กม. / ชม. เมื่อวันที่ 16 มีนาคม พ.ศ. 2469 ที่เมืองออเบิร์นรัฐแมสซาชูเซตส์สหรัฐอเมริกา [25] [26]

ในห้องปฏิบัติการวิชาการสามารถเตรียมออกซิเจนได้โดยให้ความร้อนร่วมกับโพแทสเซียมคลอเรตผสมกับแมงกานีสไดออกไซด์ในสัดส่วนเล็กน้อย [27]

ระดับออกซิเจนในบรรยากาศมีแนวโน้มลดลงเล็กน้อยทั่วโลกอาจเป็นเพราะการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล [28]