L’oxygène, l’élément le plus répandu sur la Terre, est un gaz incolore, inodore et insipide. C’est un composant actif et indispensable à la vie de l’atmosphère, constituant près de 21% du volume de l’air que nous respirons. Outre la respiration, l’oxygène a de nombreuses utilisations, notamment médicales et industrielles. Voici un aperçu approfondi de ses nombreux avantages.

Le saviez-vous ?

L’oxygène est le troisième élément le plus abondant dans l’univers. Il est naturellement présent dans le soleil et joue un rôle essentiel dans le cycle stellaire du carbone. Premier membre du groupe 16 du tableau périodique, l’oxygène est un élément chimiquement actif, formant des composés avec presque tous les éléments, à l’exception des gaz inertes. Il est paramagnétique sous ses trois formes, à savoir l’état solide, liquide et gazeux. Il est plus dense que l’air et peut être dissous dans l’eau jusqu’à un certain point. Commercialement, il peut être préparé par le processus de liquéfaction et de distillation fractionnée de l’air et par l’électrolyse de l’eau. Il se combine directement avec divers éléments pour former des oxydes et est un constituant important de nombreux acides, hydroxydes et divers autres composés. Lorsqu’il est refroidi en dessous de son point d’ébullition, l’oxygène se transforme en un liquide bleu pâle et lorsqu’il est refroidi encore plus, le liquide se solidifie tout en conservant sa couleur.

Bien qu’il soit un mauvais conducteur de chaleur et d’électricité, l’oxygène favorise la combustion mais ne se brûle pas lui-même dans la réaction. L’oxygène naturel présent dans l’atmosphère appelé oxygène diatomique gazeux a une masse moléculaire de 32 tandis que l’ozone (O ₃ ), plus réactif que l’oxygène naturel, est un autre allotrope de l’oxygène formé en raison de décharges électriques, ou de la lumière ultraviolette réagissant avec l’oxygène atmosphérique. Sous sa forme moléculaire, l’oxygène se trouve presque partout dans l’atmosphère.

Voyons maintenant les différentes utilisations de l’oxygène dans notre vie quotidienne et découvrons l’importance de cet élément.

Utilisations médicales de l’oxygène

• Tous les organismes vivants, y compris les animaux et les plantes, utilisent l’oxygène présent dans l’air pour la respiration – également appelée respiration aérobie. C’est un processus dans lequel les aliments sont brûlés dans les cellules vivantes en présence d’oxygène afin de libérer de l’énergie pour toutes les activités métaboliques.
• Les utilisations médicales de l’oxygène impliquent de le fournir dans descylindres emballés pour aider les patients, qui ont des difficultés à respirer, ou il est utilisé par les alpinistes à des latitudes élevées, les plongeurs sous-marins, les astronautes qui marchent dans l’espace, etc.
• Les masques à oxygène sont utilisés pour soulager divers troubles médicaux, comme l’hypoxémie, l’asthme, les maladies cardiaques et vasculaires.
• L’oxygène gazeux est utilisé pour tuer les bactéries responsables dugangrène (car il est toxique pour elles) et traiter l’empoisonnement au monoxyde de carbone aussi.

Utilisation industrielle de l’oxygène

• Dans les industries, il est principalement utilisé pour la fusion, la soudure et la découpe des métaux.
• Les autres utilisations concernent la production de fer et d’acier dans les hauts fourneaux utilisant de l’air chaud oxygéné. Il brûle également les impuretés du carbone. Même dans les mines, il est employé comme élément des explosifs pour faire sauter les roches.
• L’oxygène est nécessaire pour donner des antigels et des polymères de polyester. Par la suite, les polymères sont employés pour la fabrication de plastiques et de tissus.
• La conversion du minerai de fer en minerai de fer est un processus de longue haleine.
• La conversion du minerai de fer en acier nécessite de l’O₂ produit commercialement.
• Dans diverses industries chimiques, l’oxygène est utilisé pour la fabrication d’acide nitrique, d’acide sulfurique, d’autres composés et d’acides. L’oxygène sous sa forme la plus réactive, c’est-à-dire l’ozone, est utilisé dans différentes réactions chimiques pour améliorer la vitesse de réaction et assurer l’oxydation la plus complète possible des composés.

Autres utilisations de l’oxygène

• L’oxygène atmosphérique est utilisé pour la combustion afin de produire de l’énergie dans les automobiles, les avions, les navires, les générateurs, les processus industriels, etc. Les utilisations de l’oxygène liquide incluent la combustion du carburant dans les engins spatiaux pour générer la poussée nécessaire dans l’espace où il n’y a ni air ni oxygène.
• Les fusées ont besoin d’O₂ liquide pour brûler le carburant et rendre sa portance.
• Pour déterminer les conditions climatiques qui existaient il y a environ un million d’années, les scientifiques évaluent le rapport des isotopes de l’oxygène-18 et de l’oxygène-16 – dans les squelettes des organismes marins.
• L’oxygène est également utilisé pour la protection de l’environnement dans les usines et les installations de traitement des eaux usées domestiques et industrielles.
• Dans les chalumeaux oxyacétyléniques et oxyhydrogéniques, l’oxygène est utilisé pour produire des températures très élevées quelque part autour de 3000º C (5432° F) et 2800º C (5072° F), respectivement pour fondre les métaux.Pendant le soudage, les deux pièces métalliques sont rapprochées l’une de l’autre, et la flamme à haute température est appliquée à la jonction pour faire fondre les métaux. Lorsque la flamme est retirée, les pièces métalliques se combinent et se solidifient plus tard pour s’assembler.Alors que la coupe un métal en deux parties, la flamme est appliquée sur une partie jusqu’à ce qu’elle devienne rouge. Ensuite, la concentration ou la quantité d’oxygène est augmentée, ce qui oxyde la partie rouge du métal, et l’oxyde est très cassant, ou mou, peut être brisé en le frappant avec un marteau.

Propriétés

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Cet élément hautement essentiel est largement utilisé et peut être facilement considéré comme acquis. Sachant le rôle vital qu’il joue dans tous les aspects de notre vie, il est nécessaire de le préserver.

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