Salah satu unsur yang paling banyak terdapat di Bumi adalah oksigen. Lebih kurang seperlima oleh jumlah unsur kimia ini terdapat di udara, dan tidak berwarna, tanpa rasa dan tidak berbau. Ia sama banyak terdapat di air dan di kerak bumi. Sebilangan besar makhluk hidup dan sel hidup memerlukan oksigen untuk pernafasan.
Apa itu oksigen?
Dalam jadual berkala, oksigen ditunjukkan dengan simbol "O" dan memiliki nombor atom "8." Ia kebanyakannya berlaku dalam sebatian dan diatomik dan triatomik molekul. Yang terakhir ini juga disebut sebagai "ozon." Batu dan mineral sering beroksigen, seperti kuarza, marmar atau batu kapur. Atom oksigen bebas dan tunggal, sebaliknya, hanya mungkin dalam bentuk stabil dalam keadaan yang melampau. Ini adalah kes dalam ruang kosong. Oksigen dapat dipisahkan dari udara dengan penyulingan dan kemudian memperoleh warna kebiruan ketika dicairkan. Keadaan seperti itu digunakan, misalnya, dalam penyempurnaan logam, pengambilan bahan kimia, atau sebagai aplikasi perubatan untuk mempertahankan kehidupan. Oksigen selalu gas dalam keadaan normal dan, dalam kombinasi dengan unsur lain, terlibat dalam banyak proses pembakaran. Ia ditemui dan diteliti pada tahun 1772 oleh ahli kimia dan ahli farmasi Carl Wilhelm Scheéle. Yang terakhir mengasingkan oksigen sebagai gas, proses yang mempunyai persamaan dengan proses pasteurisasi, dan dengan cara ini juga menemukan unsur-unsur lain, selain nitrogen, sebagai contoh. Namun, sejak dia tidak menerbitkan karyanya hingga beberapa tahun kemudian, dia didahului oleh ahli kimia Josep Priestley, yang, bebas dari dia, membuat penemuan yang sama, termasuk apa kesan oksigen terhadap proses pembakaran, walaupun proses sebenar itu sendiri belum dapat diuraikan. Sebelum ini, api dianggap lebih metafizik, sebagai bahan asas dari empat elemen yang membentuk makhluk. Selain api, ini adalah bumi, udara dan air. Kemudian pada abad ke-17, panas dikaitkan dengan api, dan melalui penemuan pada abad ke-18, zat tersebut menjadi unsur. Tetapi hanya oleh sarjana swasta Antoine Laurent de Lavoisier barulah mungkin untuk menafsirkan pembakaran dan pernafasan dengan betul. Dia melakukan eksperimen dengan oksigen tulen dan menentukan komposisi udara.
Fungsi, kesan dan tugas
Di atmosfera oksigen selalu berlaku dalam bentuk gas dan larut dari perairan. Oleh itu unsur tersebut sangat reaktif dan dihasilkan terutamanya oleh tumbuhan melalui fotosintesis, dimakan semula oleh proses pernafasan dan pembakaran lain. Alga biru-hijau atau cyanobacteria juga mempunyai bahagian dalam proses ini, yang bermula lebih dari tiga bilion tahun yang lalu untuk menyimpan cahaya matahari dan menggunakannya untuk sintesis sebatian organik. Oksigen merupakan produk buangan yang sangat berkesan. Manusia, tumbuh-tumbuhan dan bakteria memerlukan oksigen untuk hidup dan menghasilkan tenaga dalam bentuk ini. Pemprosesan berlaku di mitokondria, di mana oksigen kemudian diubah menjadi air di rantai pernafasan. Enzim, pada gilirannya, memecahkan bahan dalam organisma melalui pengoksigenan.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Walau bagaimanapun, kereaktifan oksigen dan sebatiannya juga dapat membawa kepada pemusnahan struktur sel yang lebih berbahaya. Walaupun manusia memerlukan oksigen untuk bernafas, terlalu banyak oksigen beracun dan bahkan boleh menyebabkannya paru-paru kerosakan dalam jumlah yang meningkat dalam jangka masa yang panjang. Organisma manusia berfungsi dengan oksigen kepekatan kira-kira 21 peratus di udara. Merah darah sel mengangkut oksigen dari paru-paru ke organ. Sekiranya ini terlalu tinggi, terdapat pembengkakan alveoli dan nekrosis sel dinding di paru-paru, kerosakan pada pneumosit dan pemendapan massa protein pada dinding dalam. Hasilnya adalah pertukaran gas yang berkurang semasa pernafasan dan dalam aliran darah. Begitu juga, campuran gas dengan peningkatan oksigen dapat merosakkan pusat sistem saraf dan menyebabkan simptom saraf pusat. Ini disebut sebagai kesan Paul Bert, yang dapat menampakkan dirinya di telinga, mantra pusing, loya, muntah, dan juga keadaan drastik seperti perubahan keperibadian dan kekeliruan mental. Ini adalah iringan yang kerap, terutama ketika menyelam, sehingga kandungan oksigen dan kedalaman menyelam maksimum mesti diambil kira.
Penyakit dan gangguan
Sebilangan besar organisma mempunyai pelindung enzim seperti peroksidase dan katalase untuk menyahtoksin oksigen. Penipisan oksigen di dalam badan menghasilkan radikal bebas yang merosakkan DNA mitokondria, yang dapat dilawan oleh antioksidan. Seperti yang dimakan dengan makanan dan termasuk vitamin C, A dan E, mineral and unsur surih. Ketidakseimbangan antara bahan pengurangan dan pengoksidaan dalam sel menyebabkan gangguan pada tubuh detoksifikasi berfungsi dan merosakkan sel. Ini dipanggil oksidatif tekanan, yang seterusnya menyebabkan proses penuaan. Kekurangan oksigen sering berlaku di jantung and paru-paru penyakit. Ini seterusnya memberi kesan merosakkan pada arteri dan tisu semua organ penting. Dalam kes sedemikian, oksigen tambahan mesti diberikan dan bantuan pernafasan mesti didorong. Begitu juga, oksigen berfungsi penyembuhan luka memproses sendiri. Selepas operasi, jangkitan pada luka boleh berlaku, di mana ketegangan oksigen pada tisu dan sel-sel pertahanan di darah memainkan peranan, yang memerangi bakteria di dalam badan dengan radikal bebas. Oleh itu, oksigen biasanya diberikan walaupun selepas anestesia untuk mengurangkan risiko jangkitan. Penyakit yang berkaitan dengan kekurangan oksigen kronik memerlukan oksigen jangka panjang terapi. Penyebabnya mungkin termasuk penyempitan saluran udara, emboli paru, kerosakan pada paru-paru tisu, atau teruk jantung kecacatan.
