ஆக்சிசன் அல்லது ஒட்சிசன், (Oxygen)

ஆக்சிசன்
8O
- ↑ O ↓ S தனிம அட்டவணை நைட்ரசன் ← ஆக்சிசன் → புளோரின்
தோற்றம்
நிறமிலி வளிமம்; வெளிர்நீல நீர்மம். இப்படத்தில் ஒக்சிசன் குமிழிகள் திரவ ஒக்சிசனிலிருந்து மேலெழுகின்றன. ஆக்சிசனின் நிறமாலைக் கோடுகள்
பொதுப் பண்புகள்
பெயர், குறியீடு, எண்	ஆக்சிசன், O, 8
உச்சரிப்பு	/ˈɒksɪdʒən/ OK-si-jən
தனிம வகை	அலோகம், உயிர்வளிக்குழு
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, குழு	16, 2, p
நியம அணு நிறை (அணுத்திணிவு)	15.9994(3)
எதிர்மின்னி அமைப்பு	1s2 2s2 2p4 2, 6
வரலாறு
கண்டுபிடிப்பு	கா. வி. ஷீலே (1772)
பெயரிட்டவர்	அ. இலவாசியே (1777)
இயற்பியற் பண்புகள்
நிலை	வளிமம்
அடர்த்தி	(0 °C, 101.325 kPa) 1.429 g/L
திரவத்தின் அடர்த்தி கொ.நி.யில்	1.141 g·cm−3
உருகுநிலை	54.36 K, -218.79 °C, -361.82 °F
கொதிநிலை	90.20 K, -182.95 °C, -297.31 °F
மாறுநிலை	154.59 K, 5.043 MPa
உருகலின் வெப்ப ஆற்றல்	(O2) 0.444 kJ·mol−1
வளிமமாக்கலின் வெப்ப ஆற்றல்	(O2) 6.82 kJ·mol−1
வெப்பக் கொண்மை	(O2) 29.378 J·mol−1·K−1
ஆவி அழுத்தம்
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K)       61 73 90
அணுப் பண்புகள்
ஒக்சியேற்ற நிலைகள்	2, 1, −1, −2
மின்னெதிர்த்தன்மை	3.44 (பாலிங் அளவையில்)
மின்மமாக்கும் ஆற்றல் (மேலும்)	1வது: 1313.9 kJ·mol−1
	2வது: 3388.3 kJ·mol−1
	3வது: 5300.5 kJ·mol−1
பங்கீட்டு ஆரை	66±2 pm
வான்டர் வாலின் ஆரை	152 pm
பிற பண்புகள்
படிக அமைப்பு	கனசதுரம்
காந்த சீரமைவு	நிலைபெறா காந்தம்
வெப்ப கடத்துத் திறன்	26.58x10-3  W·m−1·K−1
ஒலியின் வேகம்	(gas, 27 °C) 330 m·s−1
CAS எண்	7782-44-7
மிக உறுதியான ஓரிடத்தான்கள் (சமதானிகள்)
முதன்மைக் கட்டுரை: ஆக்சிசன் இன் ஓரிடத்தான்
iso NA அரைவாழ்வு DM DE (MeV) DP 16O 99.76% O ஆனது 8 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 17O 0.039% O ஆனது 9 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 18O 0.201% O ஆனது 10 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது

ஆக்சிசன் அல்லது ஒட்சிசன், (Oxygen) நாம் வாழும் நில உலகத்தில் யாவற்றினும் மிக அதிகமாகக் கிடைக்கும் தனிம வேதிப் பொருள். வளி மண்டலக் காற்றில் நைட்ரசனுக்கு அடுத்து செழிப்புற்றிருப்பது ஆக்சிசன். இது பெரும்பாலும் பிற தனிமங்களோடு இணைந்த நிலையிலேயே நில உலகத்தில் கிடைக்கின்றது. இதன் செழுமை (பரும அளவில்) 20.95 விழுக்காடு.^[1][2][3] நீர் மண்டலப் பகுதியில் ஆக்சிசனின் செழுமை (எடை அளவில்) 85.89 விழுக்காடு.^[1] பூமியின் மேலோட்டுப் பகுதியில் கிடைக்கும் கனிமங்களில் ஆக்சைடாகக் கிடைக்கிறது.^[4] அந்த வகையில் இதன் செழுமை (எடை அளவில்) 49.13 விழுக்காடு.^[5] மனித உடலில் 3 ல் 2 பங்கும், நீரில் பத்தில் 9 பங்கும் ஆக்சிசனாகும். ஓர் ஆக்சிசன் அணுவின் கருவினுள்ளே 8 நேர்மின்னிகளும் அதற்கு இணையாக கருவைச்சுற்றி 8 எதிர்மின்னிகளும் பல்வேறு சுழல் பாதைகளில் சுழன்றும் வருகின்றன. எனவே ஆக்சிசனின் அணுவெண் 8 ஆகும். அணுக்கருவினுள் நேர்மின்னிகள் அன்றி 8 நொதுமிகளும் (நியூட்ரான்களும்) உள்ளன.
நில உருண்டையின் காற்று மண்டலத்தில் உள்ள வளிமங்களில் முக்கியமான இரண்டு வளிமங்களில் ஆக்சிசன் ஒன்றாகும் (மற்றது நைட்ரசன்). உயிரினங்களின் உயிர்வாழ்வுக்கும் மிக இன்றியமையாது தேவைப்படுவது இந்த ஆக்சிசன். இதனால் இது உயிர்வளி என்றும் பிராணவாயு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. எனினும், நிலவுருண்டையின் வரலாற்றில் தொல்பழங்காலத்தில் ( சுமார் 2.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்) இருந்த உயிரினங்களுக்கு ஆக்சிசன் ஒரு நச்சுப் பொருளாக இருந்தது. அன்றிருந்த உயிரினங்களுக்கு ஆக்சிசன் தேவை இல்லாமல் இருந்தன. ஆனால் சில வகையான நுண்ணுயிரிகளின் நுண்ணுடலின் இயக்கத்தின் விளைவால் ஆக்சிசன் வெளிவிடப்பட்டது. இப்படி ஆக்சிசன் அதிகம் வெளியிடப்பட்டதால் அன்றிருந்த உயிரினங்கள் மாய்ந்தன என்றும் அறிஞர்கள் கருதுகின்றார்கள்^[6], ^[7] பிற்காலத்தில் நில உலகத்தில் ஆக்சிசனின் அளவு கூடியதற்குக் காரணம், ஒளிச்சேர்க்கை வழி ஆற்றல் பெற்று ஆக்சிசனை வெளிவிடும் நுண்ணுயிர்களின் இயக்கத்தால்தான்^[8] (பார்க்க: ஒளிச்சேர்க்கை நுண்ணுயிரிகள்). இவ்வகையான ஒளிச்சேர்க்கை நுண்ணுயிரிகளும் பாசி போன்ற எளிய நிலைத்திணை வகைகளும்தான் நிலவுலகில் உள்ள ஆக்சிசனில் முக்கால் பங்கை (3/4) ஆக்கித்தருகின்றன.^{[9] [10]} மீதமுள்ள கால் பங்கை (1/4) மரஞ்செடிகொடி வகைகள் ஆக்குகின்றன. ^[11]

கார்பன் டை ஆக்சைடு + நீர் + சூரியஒளி → மாப்பொருள் + ஆக்சிசன்.^[12]

பொருளடக்கம் 1 வரலாறு 1.1 ஆக்சிசன் கண்டுபிடிப்பு 1.1.1 காரல் வில்லெம் சீலெ 1.1.2 சோசப்பு பிரீசிட்லி 1.1.3 இலவோசியேயின் பங்களிப்பு 2 ஆக்சிசனின் பண்புகள் 2.1 மாற்றுரு 2.2 இயற்பியல் இயல்புகள் 2.3 ஓரிடத்தான்களும், விண்மீன்சார் தோற்றமும் 2.4 இருப்பு 3 ஆக்சிசனின் பயன்கள் 4 இவற்றையும் பார்க்கவும் 5 மேற்கோள்கள்

வரலாறு

ஆக்சிசன் கண்டுபிடிப்பு

காரல் வில்லெம் சீலெ

காரல் வில்லெம் சீலெ. ஆக்சிசனை முதலில் கண்டுபிடித்தவர் இவரே ஆயினும், இது பிரீசுட்லீயின் வெளியீட்டுக்குப் பின்னரே வெளியிடப்பட்டது.

காரல் வில்லெம் சீலெ (C .W .Scheele) என்ற சுவீடன் நாட்டு வேதியியலார் 1774 ல் குளோரின் மற்றும் மாங்கனீசைக் கண்டுபிடித்தார். 1778 ல் மாலிப்பிடினத்தைக் கண்டுபிடித்தார். 1772 ல் இவர் ஆக்சிசனை அறிந்திருந்தார். சூடாக்குவதன் மூலம் மேர்க்கூரிக்கு ஆக்சைடு, பல்வேறு நைத்திரேட்டுக்கள் போன்ற கனிமச் சேர்மங்களைப் பகுத்து இவர் ஆக்சிசனை உற்பத்தி செய்து காட்டினார். ஆக்சிசனின் சில முக்கியமான வேதியியல் பண்புகளையும் கண்டறிந்து தெரிவித்தார்.^{[1][13][13][14]} அக்காலத்தில், எரிவதற்கு உதவுவதாக அறியப்பட்ட ஒரே பொருள் இதுவே என்பதால் இதை "தீ வளி" என சீலெ அழைத்தார். இக்கண்டுபிடிப்புத் தொடர்பாக வளியும் தீயும் தொடர்பான நூல் என்னும் தலைப்பிட்ட ஆய்வுக்கட்டுரை ஒன்றையும் எழுதி, 1775 ஆம் ஆண்டு பதிப்பாளருக்கு அனுப்பினார். ஆனால் இது 1777 ஆம் ஆண்டிலேயே வெளியிடப்பட்டது. இவருடைய இக்கண்டுபிடிப்பு 1774 ல் இங்கிலாந்து நாட்டின் வேதியியலாரான சோசப்பு பிரீசிட்லி ஆக்சிசனைக் கண்டுபிடித்ததாக வெளியிட்ட பின்னரே^[13][15] கால தாமதமாக வெளியிடப்பட்டதால் கண்டுபிடிப்பின் பெருமையையை இவரால் பெறமுடியவில்லை.^[16]

சோசப்பு பிரீசிட்லி

சோசப்பு பிரீசிட்லி (Joseph Priestley). ஆக்சிசன் கண்டுபிடிப்பு தொடர்பில் இவருக்கே பொதுவாக முன்னுரிமை தரப்படுகிறது.

சோசப்பு பிரீசிட்லி பாதரச ஆக்சைடைச் சூடுபடுத்தி அதிலிருந்து வெளியேறும் வளிமம் எரியும் மெழுகுவர்த்தியை மேலும் பிரகாசமாக எரியத் தூண்டுவதாகக் கண்டார்.^{[13][17] [1][18][19]} அத்துடன் இவ்வளிமத்தைச் சுவாசித்த எலிகள் சுறுசுறுப்பாக இயங்குவதையும் நீண்ட நாட்கள் வாழ்வதையும் அவர் கவனித்தார். தானும் அவ்வளிமத்தைச் சுவாசித்த பின்னர், என்னுடைய சுவாசப்பை, வழமையான வழியைச் சுவாசிப்பதைக் காட்டிலும் வேறுபட்ட உணர்வு எதையும் பெறவில்லை என்றாலும், அதன் பின்னர் சிறிது நேரம் என்னுடைய மார்பு இலகுவாக இருப்பதாக நான் உணர்ந்தேன் என எழுதினார். சோசப்பு பிரீசிட்லி, தனது கண்டுபிடிப்பை 1775 ஆம் ஆண்டில் மேலும் வளி தொடர்பான கண்டுபிடிப்புக்கள் பற்றிய விபரங்கள் (An Account of Further Discoveries in Air) என்னும் தலைப்பிட்ட கட்டுரை ஒன்றின் மூலம் வெளியிட்டார். இக்கட்டுரை, பல்வேறு வகையான வளிகள் தொடர்பான சோதனைகளும் கவனிப்புக்களும் என்னும் அவரது நூலின் இரண்டாம் தொகுதியில் வெளியானது.
பிரான்சு நாட்டவரான பெயர் பெற்ற வேதியியலாளர் அந்துவான் லோரென்ட் இலவாசியே (Antoine Laurent Lavoisier) என்பவரும் தனியாக ஆக்சிசனைக் கண்டுபிடித்தாதாகக் கருதப்பட்டது. ஆனால், பிரீசுட்லி 1774 அக்டோபரில் இலவாசியேயைச் சந்தித்துத் தனது சோதனைகள் பற்றியும் அதை அவர் எவ்வாறு உற்பத்தி செய்தார் என்பது குறித்தும் கூறியுள்ளார். சீலெயும் தனது கண்டுபிடிப்புப் பற்றி 1774 செப்டெம்பரில் இலவோசியேக்குக் கடிதம் எழுதியுள்ளார். இவ்வாறான கடிதம் ஒன்றைப் பெற்றுக்கொண்டதை இலவோசியே ஏற்றுக்கொண்டதில்லை. ஆனால், சீலெ இறந்த பின்னர் அவரது உடமைகளுக்குள் இக்கடிதத்தின் படி ஒன்று கிடைத்தது.

இலவோசியேயின் பங்களிப்பு

அந்துவான் இலவாசியே

சர்ச்சைக்கு இடமில்லாத இலவோசியேயின் பங்களிப்பு, முதன் முதலாக ஒட்சியேற்றம் தொடர்பில் போதிய கணியம் சார் சோதனைகளைச் செய்ததும், எரிதல் எவ்வாறு நடைபெறுகின்றது என்பது குறித்துச் சரியான விளக்கம் கொடுத்ததும் ஆகும்.^[1] இச் சோதனைகளையும் இதுபோன்ற பிற சோதனைகளையும் பயன்படுத்தி, 1774 ஆம் ஆண்டு முதல் புளோசித்தன் கோட்பாட்டைப் பிழை என நிறுவுவதில் ஈடுபட்டதுடன், சோசப்பு பிரீசிட்லி, சீலெயும் கண்டுபிடித்த பொருள் ஒரு வேதியியல் தனிமம் என்பதையும் நிறுவினார்.
18 நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் அந்துவான் இலவாசியே அவர்கள் தவறுதலாக எல்லா காடியில் இருந்து தோன்றும் வளிமம் என்று எண்ணி “காடியிலிருந்து உண்டாவது” என்று பொருள்படும் கிரேக்க மொழி வழிப் பெற்ற பெயராக “ஆக்சிசன்” என்பதனைச் சூட்டினார்.^[16][20] கிரேக்க மொழியில் ஆக்சிஸ் என்றால் அமிலம் என்றும் "ஜென்" என்றால் உற்பத்தி செய்தல் என்றும் பொருள்.^[20] உற்பத்தி செய்தால் பாதரச ஆக்சைடு மட்டுமின்றி வெள்ளி, தங்கம், பிளாட்டினம் இவற்றின் ஆக்சைடுகளை சூடுபடுத்தியும் ஆக்சிசனைப் பெறலாம். எனினும் பெரும்பாலான உலோக ஆக்சைடுகள் சூடுபடுத்தும் போது ஆக்சிசனை வெளியேற்றுவதில்லை. மாங்கனீசு டை ஆக்சைடு, பேரியம் பெராக்சைடு செவ்வீயம் போன்ற உயர் ஆக்சைடுகளைச் சூடுபடுத்தியும் ஆக்சிசனைப் பெறலாம். மாங்கனீசு டை ஆக்சைடை அடர்மிகு கந்தக அமிலத்தில் இட்டு சூடுபடுத்த உடனடியாக ஆக்சிசன் வெளியேறுகிறது. அமிலமிட்ட நீரை மின்னாற் பகுக்க ஆக்சிசன் நேர் மின் வாயில் வெளியேறுகிறது.

ஆக்சிசனின் பண்புகள்

ஈரணு ஆக்சிசன், O₂, ஓர் வளிமம். இவ்வடிவிலேதான் இயல்பாக (சீர்தர அழுத்த வெப்ப நிலைகளில்) ஆக்சிசன் உள்ளது நிலவுலகக் காற்று மண்டலத்தில் 21 விழுக்காடு ஆக்சிசன் உள்ளதும் இவ்வடிவிலேதான்.

நீர்ம நிலையில் உள்ள ஆக்சிசனின் நிறம் நீல வானைத்தைப்போல வெளிர்நீல நிறத்தில் இருக்கும். ஆனால் வானம் நீல நிறத்தில் இருப்பதற்குக் காரணமான ராலே சிதறல்களினால் (Rayleigh scattering) அல்ல, அதனோடு தொடர்புடையதும் அல்ல.

ஆக்சிசன் நிறம் மணம் சுவையற்ற ஒரு வளிமம் .நீர்ம வடிவில் உள்ள ஆக்சிசன் ஒளி ஊடுருவும் நீல நிறத்தில் இருக்கும். சிறிதளவு நிலைப்பெறா காந்தத்தன்மை (paramagnetic) உடையது. காந்தப் புலனுக்கு உட்படுத்தினால் நீர்ம ஆக்சிசன், காந்த முனைகளுக்கு இடையே, இழுப்புண்டு முனைகளை இணைத்து நிற்கும். உறைந்து திண்மமாகச் சுருங்கும் போது வெளிர் நீல நிறத்தைப் பெறுகிறது. இது காற்றை விடச் சற்று கனமானது. நீரில் ஓரளவு கரையக்கூடியது. நீரில் கரைந்த ஆக்சிசன் நீர் வாழ் உயிரினங்களின் சுவாசித்தலுக்கும், வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஆக்சிசன் நிலத்தில் வாழும் விலங்கினங்களுக்கும் மனிதர்களுக்கும் சுவாசித்தலுக்கும் இன்றியமையாததாய் உள்ளது. உடலுக்குள் சத்துப் பொருட்களை எரித்து ஆற்றலைப் பெறுவதற்கும், உயிர் வேதியல் சார்ந்த பல வினைகளை ஏற்படுத்துவதற்கும் இந்த ஆக்சிசன் தேவை .
ஹிமோகுளோபின் (Haemoglobin) என்ற பெரிய புரத (Protein) மூலக்கூறுகள் ஆக்சிசனை நுரையீரலிலிருந்து உயிர்ச் செல்களுக்கு எடுத்துச் செல்கிறது ஒரு ஹிமோகுளோபினில் 574 அமினோ அமிலங்கள் இணைந்துள்ளன. ஆக்சிசனை எடுத்துச் செல்லும் போது ஹிமோகுளோபின் சென்னிறமாகவும், ஆக்சிசனை திசுக்களுக்குக் கொடுத்த பின் ஆக்சிசன் இல்லா ஹிமோகுளோபின் நீல நிறமாகவும் இருக்கும்.^[21] பொதுவாக இரத்தத்திலுள்ள சிவப்பணுக்கள் வட்டத் தட்டு வடிவில் இருக்கும். சிலருக்கு ஹிமோகுளோபினில் உள்ள அமினோ அமிலங்கள் குறைபாடுடன் இருக்கும். இது சிவப்பணு மூலக்கூறின் வடிவத்தில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தி பிறை வடிவத் தோற்றத்தைத் தரும். இந்த உருமாறிய சிவப்பணுக்கள் ஆக்சிசன் பரிமாற்றத்தில் தீங்களிக்கவல்ல பாதிப்பை உண்டாக்கும்.^[2] இதையே பிறைவடிவச் செல் இரத்தச் சோகை (Sickle cell anemia) என்பர்.
சீர்தரம் செய்யப்பட்ட அழுத்த வெப்ப நிலைகளில் ஆக்சிசன் ஈரணு (O₂) மூலக்கூறு வடிவில் காணப்படுகின்றது.^[22] வளிம நிலையில் ஆக்சிசன் நிறமற்ற ஒரு பொருள். நீரில் கரைவது மிகவும் குறைவே. ஆக்சிசனின் ஈரணு மூலக்கூற்றின் ( O₂) பிணைப்பின் நீளம் 121 பி.மீ (pm) ஆகும். பிணைப்பின் வலுவாற்றல் (bond energy) 498 kJ/mol.^[23]. ஆக்சிசனின் இயைபு எண் (valency )2.^[24] 'O' என்ற வேதிக் குறியீட்டுடன் கூடிய ஆக்சிசனின் அணு எண் 8, அணு எடை 15.9994. இதன் அடர்த்தி 1.33 கிகி /கமீ. இதன் உறை நிலையும் கொதி நிலையும் முறையே 54.75 ,90.18 K ஆகும்.
வேதியியலில் ஆக்சிசன் ஒரு வினைதிறமிக்க தனிமமாகும். மந்த வளிமம் தவிர்த்த பிற மாழைகள் (உலோகங்கள்), மாழையிலிகளுடன் (அலோகங்களுடன்) நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ இணைகிறது. இவை ஆக்சிசனுடன் கூடுவதையே எரிதல் என்கிறோம். தங்கமும், பிளாட்டினமும் ஆக்சிசனில் எரிவதில்லை. என்றாலும் அவற்றின் ஆக்சைடுகள் நேரடியில்லாத வழியில் தோன்றுகின்றன. தாவரங்கள் தங்களுக்குத் தேவையான சத்துப் பொருட்களை ஒளிச் சேர்க்கை(Photo synthesis) மூலம் உற்பத்தி செய்து கொள்கின்றன.^[25] வளிமண்டலத்திலுள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடை தாவரத்தின் இலைகள் உறிஞ்ச, நிலத்தடி நீரை வேர்கள் உறிஞ்ச, இவை சேர்ந்து இசுட்டார்ச்சு(Starch) எனும் சக்கரைப் பொருளாக மாறுகிறது. இதற்குத் தேவையான ஆற்றலைத் தாவரங்கள் பச்சையம் (Chlorophyl) என்ற நிறமிகளால் (Pigments) ஒளிச் சேர்க்கையின் போது 400 -700 நானோ மீட்டர் நெடுக்கையில் சூரிய ஆற்றலை உட்கவர்ந்து பெறுகிறது.^[26] ஒளிச் சேர்க்கையின் போது வெளிப்படும் ஆக்சிசன் வளிமண்டலத்தில் சேருகிறது.^[27] எனவே விலங்கினங்களின் மூச்சுவிடுதலுக்குத் தேவையான ஆக்சிசன் தடையின்றிக் கிடைக்க இது வழி செய்கிறது. இதனால் வளிமண்டலத்தில் ஆக்சிசன் மட்டுமின்றி கார்பன்-டை-ஆக்சைடும் ஒரு சம நிலையில் இருக்கிறது.

மாற்றுரு

ஓசோன் (Ozone) எனும் மூவணு ஆக்சிசன் மூலக்கூறு, O₃, சீரான அழுத்த வெப்பநிலைகளில் ஒரோவொருக்கால் சிறிதளவு காணப்படும் வளிமம் ஆகும். இது ஆக்சிசனின் ஒரு மாற்றுரு. இவ்வகை பெரும்பாலும் வானின் வளி மண்டலத்தில் மிக உயரமான நிலைகளில் காணப்படும்.

பொதுவாகக் காணப்படும் உரு ஈரணு வடிவம்தான்.^[28] மூவணு வடிவம் ஒரோவொருக்கால் சிறிதளவே காணப்படும். மூன்று ஆக்சிசன் அணுக்களால் ஆன மூலக்கூறு ஓசோன் எனப்படும்.^[29] இது நீர் மூலக்கூறு போல நேரியலற்றதாக (non -linear ) இருக்கிறது. இள நீல நிறமுடைய நச்சு வளிமமான இது மூக்கைத் துளைக்கிற கார நெடியுடையது.புற ஊதாக்கதிர்களால் வளிமண்டலத்தின் மிக உயரமான இடங்களில் தொடர்ந்து உருவாகிக்கொண்டு இருக்கும்.^[20] வெப்ப இயங்கியல் முறைகளின் படி இந்த மூவணு ஆக்சிசன் உறுதிநிலைப்பெறா வடிவம். ஆக்சிசன் வழியாக மின்னிறக்கம் செய்யும் போது இது உண்டாகிறது. அதனால் இது நெடுஞ்சாலைகளில் உள்ள உயர் மின் கம்பங்கள், இருப்புப் பாதை நிலையங்களில் உள்ள உயர் மின்னழுத்த மோட்டார்களுக்கு அருகாமையில் உருவாகும் வாய்ப்பைப் பெற்றுள்ளது.^[21] வளி மண்டலத்தில் மின்னல் என்பது மின்னிறக்கமே. மின்னல் ஏற்படும்போது வளிமண்டலத்தில் ஓசோன் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
ஓசோன் மிகவும் வினைத்திறன் மிக்க ஒரு வேதிச் சேர்மம். இரப்பர், நூலிழைகள், போன்றவற்றை எளிதாகச் சிதைக்கும். ஓசோன் செறிவு மிக்க காற்றைச் சுவாசித்தால் நுரையீரல் பாதிக்கப்படுகிறது.^[21] வளிமண்டலத்தின் அடிப்பகுதியில் ஓசோனை உற்பத்தி செய்யும் மூலங்கள் நைட்ரசன் டை ஆக்சைடின் ஒளி வேதியியல் சிதைவாகும். நைட்ரசன் டை ஆக்சைடு தானியங்கு வண்டிகள் உமிழும் கழிவுகளிலிருந்து பெறப்படுகிறது. இதை தீங்கிழைக்கும் ஓசோன் என்பர்.^[30] ஆனால் வளிமண்டலத்தின் உயரடுக்குகளில் 15 -50 கிமீ உயரங்களில் ஓசோன் செரிவுற்றுள்ளது. இந்த ஓசோன் படலம் உலகில் வாழும் உயிரினங்களுக்கு ஒரு பாதுகாப்புக் கவசம் போலச் செயல்படுகிறது. சூரிய ஒளியோடு சேர்ந்து வரும் தீங்கிழைக்க வல்ல புற ஊதாக் கதிர்களை இந்த ஓசோன் படலம் உட்கவர்ந்து கொள்வதால் அவை பூமியின் நிலப்பரப்பை எட்டுவதில்லை.
மிக அண்மையில், உடலின் இயல்பான தடுப்பாற்றல் முறையின் இயக்கத்தால் நுண்ணுயிரிகளைக் கொல்ல இந்த மூவணு ஓசோன் உருவாகின்றது என்று கண்டுள்ளனர்.^[31] நீர்ம நிலையிலும் திண்ம நிலையிலும் உள்ள ஓசோன் சற்று கூடிய நீல நிறமாக இருக்கும். இவ்வடிவங்களும் உறுதிநிலை கொள்ளா வடிவங்கள்தாம். சில நேரங்களில் வெடிக்கவும் செய்யும்.ஓ4 என்ற டெட்ரா ஆக்சிசன் என்பதை 2001-ல் கண்டறிந்துள்ளனர்.^[32][33]

இயற்பியல் இயல்புகள்

ஆக்சிசன், நைதரசனிலும் கூடுதலாக நீரில் கரையக் கூடியது. வளியில் ஆக்சிசனும், நைதரசனும் 1:4 என்னும் விகிதத்தில் இருக்க நீரில் ஒரு ஆக்சிசன் மூலக்கூறுக்கு இரண்டு நைதரசன் மூலக்கூறே காணப்படுகின்றது. ஆக்சிசனின் நீரில் கரையும் தன்மை வெப்பநிலையில் தங்கியுள்ளது. 20 °C யில் கரைவதிலும் (7.6 மிகி·லீ⁻¹) 0 °C யில் இரண்டு மடங்கு (14.6 மிகி·லீ⁻¹) ஆக்சிசன் நீரில் கரைகின்றது.^[18][34] 25 °C யிலும் 1 வளிமண்டல அழுத்தத்திலும், நன்னீர் ஒரு லீட்டருக்கு 6.04 மில்லிலீட்டர் ஆக்சிசன் காணப்படும். ஆனால் கடல் நீரில் லீட்டருக்கு 4.95 மில்லிலீட்டர் ஆக்சிசனே காணப்படுகின்றது.^[35] 5 °C யில் கரையும் தன்மை அதிகரித்து நன்னீரில் 9.0 மில்லிலீட்டரும், கடல் நீரில் லீட்டருக்கு 7,2 மில்லிலீட்டரும் கரைகின்றது.
ஆக்சிசன் 90.20 கெல்வின் (−182.95 °செ, −297.31 °பா) வெப்பநிலையில் நீர்மமாக ஒடுங்குகிறது. 54.36 கெல்வின் (−218.79 °செ, −361.82 °பா) வெப்பநிலையில் திண்மமாக உறைகிறது.^[36] ஆக்சிசன் நீர்மமும், திண்மமும் இளம் வான்-நீல நிறம் கொண்ட தெளிவான பொருட்கள்.^[37] நீர்ம வளியைப் பகுதிபடக் காய்ச்சிவடித்தல் (fractional distillation) முறை மூலம் தூய ஆக்சிசன் பெறப்படுகின்றது. நீர்ம நைதரசனைக் குளிர்விப்பானாகப் (coolant) பயன்படுத்தி வளியை நீர்ம நிலைக்கு ஒருக்குவதன் மூலமும் ஆக்சிசனைப் பெறமுடியும். ஆக்சிசன் தாக்குதிறன் கூடிய பொருளாதலால் இதை எரியக் கூடிய பொருட்களிலிருந்து வேறாக வைத்திருக்க வேண்டும்.^[38]

ஓரிடத்தான்களும், விண்மீன்சார் தோற்றமும்

நிறைமிக்க ஒரு விண்மீனின் வாழ்க்கையில் பிற்காலகட்டத்தில், ¹⁶O அணுவகை ஓ-வலயத்தில் (O-shell) செறிவடைகின்றது, ¹⁷O வகை ஓரிடத்தான் எச்சு-வலையத்திலும் (H-shell) ¹⁸O வகை ஈலிய வலயத்திலும் (He-shell) காணப்படுகின்றது.

இயற்கையில் காணப்படும் ஆக்சிசன் மூன்று உறுதியான ஓரிடத்தான்களின் கலவையாகும் இவை ¹⁶O, ¹⁷O, and ¹⁸O என்பன.^[39] இவற்றுள் ¹⁶O ஓரிடத்தானே மொத்த அளவில் 99.762% ஆகும். ஆக்சிசன் ஓரிடத்தான்களின் திணிவெண்கள் 12 தொடக்கம் 28 வரை வேறுபடுகின்றது.
பெரும்பாலான ¹⁶O விண்மீன்களில் இடம்பெற்ற ஈலியச் சேர்க்கையின் (helium fusion) போது உருவானவை. ஒரு பகுதி நியான் எரிதல் முறையாலும் உருவானது.^{[40] 17}O, காபன், நைதரசன், ஆக்சிசன் வட்டத்தின்போது ஐதரசன் எரிந்து ஈலியம் ஆகும்போது உருவாகிறது. இதனால் இந்த ஓரிடத்தான் விண்மீன்களில் ஐதரசன் எரியும் வலயங்களில் காணப்படுகின்றது.^[40]
ஆக்சிசனின் 14 கதிரியக்க ஓரிடத்தான்கள் கண்டறியப்பட்டு உள்ளன. இவற்றுள் ¹⁵O உறுதி கூடியது. இதன் அரைவாழ்வுக் காலம் 122.24 நொடிகள். ¹⁴O 70.606 நொடிகள் அரைவாழ்வுக் காலம் கொண்டது. எஞ்சிய கதிரியக்க ஓரிடத்தான்கள் எல்லாமே 27 செக்கன்களிலும் குறைவான அரைவாழ்வுக் காலம் கொண்டவை. அவற்றிலும் பெரும்பாலானவை 83 மில்லி நொடிகளிலும் குறைவான அரைவாழ்வுக் காலத்தோடு கூடியவை. ¹⁶O இலும் நிறை குறைவான ஓரிடத்தான்களின் மிகப் பொதுவான சிதைவு முறை எதிர்மின்னிப் பிடிப்பு (electron capture) முறை ஆகும்.^[41][42][43] இம்முறையில் ஓரிடத்தான்கள் நைதரசனாக மாறுகின்றன.^{[39] 18}O இலும் நிறை கூடிய ஓரிடத்தான்களின் பொதுவான சிதைவு முறை பீட்டா சிதைவு (beta decay) முறை ஆகும். இம்முறையில் ஓரிடத்தான்கள் புளோரினாக மாறுகின்றன

இருப்பு

பால் வழி பேரடையில் உள்ள மிகவும் பொதுவான 10 தனிமங்கள்^[44]

Z	தனிமம்	திணிவுப் பின்னம் மில்லியனில் ஒரு பங்கு.
1	ஐதரசன்	739,000	ஆக்சிசனிலும் (சிவப்புச் சட்டம்) 71 மடங்கு
2	ஈலியம்	240,000	ஆக்சிசனிலும் (சிவப்புச் சட்டம்) 23 மடங்கு
8	ஆக்சிசன்	10,400
6	கரிமம்	4,600
10	நியோன்	1,340
26	இரும்பு	1,090
7	நைதரசன்	960
14	சிலிக்கான்	650
12	மக்னீசியம்	580
16	கந்தகம்	440

புவியின் உயிர்க் கோளம், வளி, கடல், நிலம் ஆகியவற்றில் மிகவும் அதிக அளவில் காணப்படும் வேதியியல் தனிமம் ஆக்சிசன் ஆகும். அண்டத்திலும், ஐதரசன், ஈலியம் ஆகியவற்றுக்கு அடுத்து அதிக அளவில் இருக்கும் தனிமம் ஆக்சிசனே. சூரியனின் திணிவின் 0.9% ஆக்சிசனாக உள்ளது. திணிவின் அடிப்படையில் புவி மேலோட்டின் 49.2% ஆக்சிசன் ஆக இருப்பதுடன், உலகின் பெருங்கடல்களில் இது 88.8% ஆகவும் உள்ளது. புவியின் வளிமண்டலத்தில், கனவளவின் அடிப்படையில் 20.8% ஐயும், திணிவு அடிப்படையில் 20.8% ஐயும் (ஏறத்தாழ 10¹⁵ தொன்கள்) கொண்ட ஆக்சிசன் அதன் இரண்டாவது முக்கிய கூறாக உள்ளது. சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள பிற கோள்களுடன் ஒப்பிடும்போது, புவியின் வளிமண்டலத்தில் இவ்வளவு அதிகமான ஆக்சிசன் இருப்பது வழமைக்கு மாறானது. செவ்வாய், வெள்ளி ஆகிய கோள்களின் வளிமண்டலங்களில் மிகவும் குறைவான ஆக்சிசனே காணப்படுகின்றது. இவ்வாறு உள்ள ஆக்சிசனும் புறவூதாக் கதிர்கள் காபனீரொட்சைடு போன்ற ஆக்சிசனைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளைத் தாக்குவதாலேயே உருவாகின்றது.
ஆக்சிசன் வட்டத்தின் காரணத்தினாலேயே புவியில் ஆக்சிசன் வளிமம் வழமைக்கு மாறாக அதிக அளவில் காணப்படுகிறது. இந்த உயிர்ப்புவிவேதியியல் வட்டம் புவியில் அதன் மூன்று முக்கியமான கொள்ளிடங்களான வளிமண்டலம், உயிர்க்கோளம், பாறைக்கோளம் ஆகியவற்றுக்கு உள்ளேயும் அவற்றுக்கு இடையிலும் ஆக்சிசனின் நகர்வுகளை விளக்குகிறது.

ஆக்சிசனின் பயன்கள்

அழுத்தம் குறைந்த தூய O₂ விண்வெளி உடையில் பயன்படுகிறது.

நன்கு வளர்ச்சியடைந்த ஒரு மனிதன் சாதரணமாக சுவாசிக்கும்போது (மூச்சினை உள்ளிழுத்து மீண்டும் வெளிவிடுவது ) ஒரு நிமிடத்திற்கு 1.8 கிராம் முதல் 2.4 கிராம் வரை ஆக்சிசன் தேவைப்படுகிறது.^[45] இதன்படி ஒவ்வொரு ஆண்டும் மனித மூலம் உள்ளிழுக்கப்பட்டு ஆக்சிசன் 6 பில்லியன் டன்கள்களுக்கும் அதிமாகும்.^[46]

ஆக்சிசன் - அசிடிலின் வளிமங்களை ஊதி எரியச்செய்து உலோகங்களை வெட்டவும், பற்றவைத்து ஒட்டவும் பயன்படுத்துகிறார்கள். இது 3300 டிகிரி சென்டிகிரேடு வெப்பநிலை வரை தரவல்லது. ஆக்சிசன்-நைட்ரசன் எரி வளிமங்கள் பிளாட்டினம், சிலிகா போன்றவைகளுக்குப் பயன்தருகிறது. இது 2400 சென்டிகிரேடு வரை வெப்பநிலை தரவல்லது. இயல்பாக வாழும் சூழலை விட்டு வேறுபட்ட சூழல்களில் பணிபுரிவோருக்கு ஆக்சிசன் ஊட்டம் தேவையாக இருக்கிறது.^[47] மலை ஏறுபவர்கள்,^[48] விமானங்களில் பயணிப்போர், கடலுக்கடியில் ஆராய்ச்சி செய்வோர், விண்வெளி^[49] மற்றும் நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களில் பணி புரிவோர்,^[50][51] சுரங்கங்களில் வேலை செய்வோர், நோயாளிகள் போன்றவர்களுக்குத் சுவாசித்தலுக்குத் தேவையான ஆக்சிசனை வழங்க ஆக்சிசனூட்டம் பயன்தருகிறது.^{[52][53][54] [55]} நீர்ம ஆக்சிசனை கரிப் பொடியுடன் கலக்க அது ஒரு வெடிப் பொருளாகின்றது.

மூச்சிரைப்பு நோய் (emphysema) உள்ள ஒருவர் தானே வீட்டில் பயன்படுத்தக் கூடிய ஆக்சிசன் செறிவாக்கிக் கருவி

சின்னக் குப்பியில் சோடியம் குளோரேட்டையும் இரும்புத் துருவல்களையும் போட்டு விமானத்தின் ஒவ்வொரு இருக்கைக்கு அருகாமையிலும் வைத்திருப்பார்கள். ஏதாவது ஒரு காரணத்தின் பொருட்டு ஆக்சிசன் தேவை ஏற்பட்டால் புறத் தூண்டுதல் மூலம் வெடிக்கச் செய்து இரு வேதிப் பொருட்களையும் கலக்க வைத்து, ஆக்சிசனை உற்பத்தி செய்கின்றார்கள். இன்றைக்கு ஆக்சிசனை ஓரிடத்தில் உற்பத்தி செய்து, குழாய் மூலம் ஒவ்வொரு இருக்கைக்கும் அனுப்புகின்றார்கள். மருத்துவ மனைகளில் செயற்கைச் சுவாசத்திற்கு ஆக்சிசன் கலந்த வளிமங்கள் பயன்தருகின்றன. அமோனியா, மெதனால், எதிலின் ஆக்சைடு போன்ற வளிமங்களின் தொகுப்பாக்க முறையில் ஆக்சிசன் பயன்படுகிறது.

ஆக்ஸிஜனேற்ற வினைக்குத் தேவையான ஆக்சிசனைத் தரக்கூடிய பொருளை ஆக்ஸிமம்(Oxidant) என்பர். ஏவுகணைகளில் எரிபொருள் எரிவதற்குத் தேவையான ஆக்சிசனை வழங்கும் பொருளையும் ஆக்ஸிமம் என்பர். பொதுவாக ஏவுகணை, ஏவூர்திகளில் நீர்ம ஆக்சிசன், ஐதரசன் பெராக்சைடு அல்லது நைட்ரிக் அமிலம் ஆக்சிமம் ஆகக் கொள்ளப்படுகின்றன. உடலில் வளர் சிதை மாற்ற வினைகள் நடைபெறும் போதும் நுண்ணுயிரிகளுக்கு எதிராகத் தற்காப்பு செய்யும் போதும் தனித்த பகுதி மூலக்கூறுகள்(free radicals)உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. மாசற்ற சுற்றுச் சூழலுக்கு அதிகம் இலக்காகும் போதும், புற ஊதக் கதிர்களின் தாக்குதலுக்கு ஆளாகும் போதும், புகைக்கும் போதும், நோய்வாய்ப்பட்டிருக்கும் போதும் தனித்த வீரியமான பகுதி மூலக்கூறுகளின் அளவு உடலில் அதிகரிக்கிறது. இதை அப்படியே விட்டுவிட்டால் இந்த நிலையற்ற தீமை பயக்கும் வேதிப் பொருள், இதய நோய், புற்று நோய்களைத் தூண்டுகிறது. இதைச் சரிக்கட்ட உடலுக்குத் தேவைப் படுவது எதிர் ஆக்சிமம்(anti oxidant ) ஆகும். உடல் இயற்கையாகவே எதிர் ஆக்சிமங்களை உற்பத்தி செய்கிறது. என்றாலும் இயல்பு மீறிய சூழ்நிலைகளில் அவை போதாமல் போய்விடுகின்றன. அதனால் எதிர் ஆக்சிமம் கொண்ட உணவுப் பொருட்களை உட்கொள்ள வேண்டியது அவசியமாகிறது.வைட்டமின் E,வைட்டமின் C,கரோட்டீன் என்ற வைட்டமின் A, தனிமங்களுள் செலினியம், செம்பு, துத்தநாகம், திராட்சைப் பழத்திலுள்ள பிளாவோனாய்டு (flavonoids) எதிர் ஆக்சிமம் பண்பைக் கொண்டுள்ளன.