氧，元素周期表第8號(hào)元素，是地殼中含量最豐富的元素。
1774年，英國科學(xué)家約瑟夫·普里斯特利用透鏡把太陽光聚焦在氧化汞上，從而發(fā)現(xiàn)并稱其為“火空氣”，還提議將這種新的氣體叫做oxy-gène，希臘文意思是“酸素”，日文里氧氣的名稱也是“酸素”。但清朝科學(xué)家、翻譯家徐壽認(rèn)為，人的生存離不開氧氣，因此把這種氣體翻譯為“養(yǎng)氣”即“養(yǎng)氣之質(zhì)”，后來為了統(tǒng)一將“氧”代替“養(yǎng)”，就是我們今天的中文名“氧氣”了。
更早一點(diǎn)的史料中，也有中國人對(duì)氧氣研究的記載。1870年，克拉普羅特在他的一篇論文《第八世紀(jì)中國人的化學(xué)知識(shí)》中提到，在一本名叫《平龍認(rèn)》的漢文手抄本中，揭示了一個(gè)科學(xué)道理：空氣和水里都有氧的存在，其作者是一位名叫馬和的堪輿家。馬和認(rèn)為，空氣中存在“陰陽二氣”，用火硝、青石等物質(zhì)加熱后就能產(chǎn)生“陰氣”；水中也有“陰氣”，它和“陽氣”緊密結(jié)合在一起，很難分解。克拉普羅特還指出，馬和所說的“陰氣”，就是氧氣，從而證明中國早在唐朝就知道氧氣的存在并且能夠分解它了。
陽光、空氣、水，是我們熟知的生命所需三大要素。空氣和水中都有氧元素的身影：空氣中約含有21%的氧氣，水則是氧元素與氫元素化合而成。如果出現(xiàn)了缺氧，人就會(huì)呼吸急促，判斷力減弱。很多感冒或患鼻炎的人都深有感觸，在呼吸不暢的時(shí)候，會(huì)特別難受。除此以外，氧氣還廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，例如冶煉工藝中，利用提高氧濃度縮短冶煉時(shí)間，提高鋼材、有色金屬的冶煉質(zhì)量；在化學(xué)工業(yè)中用于原料氣的氧化，提高化肥產(chǎn)量；在國防工業(yè)中，液氧更是現(xiàn)代火箭最好的助燃劑；在潛水、登山、高空飛行、宇宙航行、醫(yī)療救助等領(lǐng)域中都少不了氧氣。
氧氣雖然好，對(duì)人來說卻不是越多越好。空氣中并不是百分之百純氧，還有79%是氮?dú)夂推渌麣怏w。早在19世紀(jì)中葉，英國科學(xué)家保爾·伯特就最先發(fā)現(xiàn)，如果讓動(dòng)物呼吸純氧會(huì)引起中毒，人類也是如此。在0.1MPa（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）的純氧環(huán)境中，人只能存活24小時(shí)，隨后會(huì)發(fā)生肺炎，最終導(dǎo)致呼吸衰竭，更嚴(yán)重的居然會(huì)窒息而死。可見，缺氧和富氧都不是好事，只有21%左右的正常濃度，才是人類最好的生存狀態(tài)。
這個(gè)神奇的21%，讓科學(xué)家們把目光聚焦在了大氣的組成上，空氣中的氧氣為什么剛好就是21%呢？
眾所周知，植物光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，似乎二氧化碳和氧氣之間有所關(guān)聯(lián)。很多人認(rèn)為大氣中的氧氣或許就來源于植物的光合作用。但是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)田善喜教授研究組發(fā)現(xiàn)了“氧氣起源”，揭示了早期地球上氧氣產(chǎn)生的全新機(jī)制，表明氧氣并非光合作用而來。而且各國都在研究如何減少二氧化碳排放的時(shí)候，科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)，就在二氧化碳濃度增加的同時(shí)，氧氣的濃度卻沒有太大的改變，那么增加的二氧化碳中的氧元素從哪兒來的呢？看來，氧元素還有很多需要我們?nèi)ヌ剿鞯闹i團(tuán)呢！
（作者系武漢市第二十中學(xué)化學(xué)教師、武漢市科學(xué)家科普?qǐng)F(tuán)成員）
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