ஆக்சிசன்

உயிர்வாயு இங்கு வழிமாற்றப்படுகிறது. வேறு பயன்பாடுகளுக்கு உயிரிவாயு பக்கத்தைப் பார்க்க.

8 நைட்ரசன் ← ஆக்சிசன் → ஃவுளோரின் - ↑ O ↓ S தனிம அட்டவணை
பொது
பெயர், குறி எழுத்து, தனிம எண்	ஆக்சிசன், O, 8
வேதியியல் பொருள் வரிசை	மாழையிலி, உயிர்வளிக்குழு
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, வலயம்	16, 2, p
தோற்றம்	நிறமிலி (வளிமம்) வெளிர்நீலம் (நீர்மம்)
அணு நிறை (அணுத்திணிவு)	15.9994(3) g/mol
எதிர்மின்னி அமைப்பு	1s2 2s2 2p4
சுற்றுப் பாதையிலுள்ள எதிர்மின்னிகள் (எலக்ட்ரான்கள்)	2, 6
இயல்பியல் பண்புகள்
இயல் நிலை	வளிமம்
அடர்த்தி	(0 °C, 101.325 kPa) 1.429 g/L
உருகு வெப்பநிலை	54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F)
கொதி நிலை	90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F)
நிலைமாறும் புள்ளி	154.59 K, 5.043 MPa
நிலை மாறும் மறை வெப்பம்	(O2) 0.444 கி.ஜூ/மோல் (kJ/mol)
வளிமமாகும் வெப்ப ஆற்றல்	(O2) 6.82 கி.ஜூ/மோல் kJ/mol
வெப்பக் கொண்மை	(25 °C) (O2) 29.378 ஜூ/(மோல்·K) J/(mol·K)
ஆவி அழுத்தம் அழுத் / Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k வெப். நி / K       61 73 90
அணுப் பண்புகள்
படிக அமைப்பு	cubic
ஆக்ஸைடு நிலைகள்	−2, −1 (neutral oxide)
எதிர்மின்னியீர்ப்பு	3.44 (பௌலிங் அளவீடு)
மின்மமாக்கும் ஆற்றல்	1st: 1313.9 kJ/(mol
	2nd: 3388.3 kJ/mol
	3rd: 5300.5 kJ/mol
அணு ஆரம்	60 பிமீ
அணுவின் ஆரம் (கணித்)	48 pm
கூட்டிணைப்பு ஆரம்	73 pm
வான் டெர் வால் ஆரம்	152 பி.மீ (pm)
வேறு பல பண்புகள்
காந்த வகை	நிலைபெறா காந்தம்
வெப்பக் கடத்துமை	(300 K) 26.58 m வாட்/(மீ·கெ) W/(m·K)
ஒலியின் விரைவு	(வளிமம், 27 °C) 330 மீ/நொ (m/s)
குறிபிடத்தக்க ஓரிடத்தான்கள்
தனிக்கட்டுரை: ஆக்சிசன் ஓரிடத்தான்கள் ஓரி இ.கி.வ அரை வாழ்வு சி.மு சி.ஆ (MeV) சி.வி 16O 99.76% O ஆனது 8 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 17O 0.038% O ஆனது 9 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 18O 0.21% O ஆனது 10 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது
மேற்கோள்கள்

ஆக்சிசன் அல்லது ஒட்சிசன், (Oxygen) நாம் வாழும் நில உலகத்தில் யாவற்றினும் மிக அதிகமாகக் கிடைக்கும் தனிம வேதிப் பொருள். இது பெரும்பாலும் பிற தனிமங்களோடு இணைந்த நிலையிலேயே நில உலகத்தில் கிடைக்கின்றது. ஓர் ஆக்சிசன் அணுவின் கருவினுள்ளே 8 நேர்மின்னிகளும் அதற்கு இணையாக கருவைச்சுற்றி 8 எதிர்மின்னிகளும் பல்வேறு சுழல் பாதைகளில் சுழன்றும் வருகின்றன. எனவே ஆக்சிசனின் அணுவெண் 8 ஆகும். அணுக்கருவினுள் நேர்மின்ன்கள் 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, பிற்காலத்தில் நில உலகத்தில் ஆக்சிசனின் அளவு கூடியதற்குக் காரணம், ஒளிச்சேர்க்கை வழி ஆற்றல் பெற்று ஆக்சிசனை வெளிவிடும் நுண்ணுயிர்களின் இயக்கத்தால்தான் (பார்க்க: ஒளிச்சேர்க்கை நுண்ணுயிரிகள்). இவ்வகையான ஒளிச்சேர்க்கை நுண்ணுயிரிகளும் பாசி போன்ற எளிய நிலைத்திணை வகைகளும்தான் நிலவுலகில் உள்ள ஆக்சிசனில் முக்கால் பங்கை (3/4) ஆக்கித்தருகின்றன. மீதமுள்ள கால் பங்கை (1/4) மரஞ்செடிகொடி வகைகள் ஆக்குகின்றன.

ஆக்சிசனின் பண்புகள்

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

18 நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் பிரான்ஸ் நாட்டு அறிஞர் அன்ட்வான் லவாசியே (Antoine Lavoisier ) அவர்கள் தவறுதலாக எல்லா காடியில் இருந்து தோன்றும் வளிமம் என்று எண்ணி “காடியிலிருந்து உண்டாவது” என்று பொருள்படும் கிரேக்க மொழி வழிப் பெற்ற பெயராக “ஆக்சிசன்” என்பதனைச் சூட்டினார் ( οξυς (oxys) (acid, sharp) and -γενης (-genēs) (born of)). 1774ல் ஜோசப் பிரீஸ்ட்லி என்னும் ஆங்கிலேய அறிஞர் ஆக்சிசனைக் கண்டுபிடித்தார். இவருக்கும் முன்பாக 1773ல் கார்ல் வில்ஹெல்ம் ஷீல் என்பார் கண்டுபிடித்ததாக இன்று அறிஞர்கள் கருதுகிறார்கள்.

சீர்தரம் செய்யப்பட்ட அழுத்த வெப்ப நிலைகளில் ஆக்சிசன் ஈரணு (O₂) மூலக்கூறு வடிவில் காணப்படுகின்றது. வளிம நிலையில் ஆக்சிசன் நிறமற்ற ஒரு பொருள். நீரில் கரைவது மிக்வும் குறைவே, ஆனாலும் நீரில் கரிந்துள்ள ஆக்சிசன் நீருள் வாழும் உயிரினங்களுக்குப் போதுமானது. ஆக்சிசனின் ஈரணு மூலக்கூற்றின் ( O₂) பிணைப்பின் நீளம் 121 பிக்கோ மீட்டர் (pm) ஆகும். பிணைப்பின் வலுவாற்றல் (bond energy) 498 kJ/mol.. ஆக்சிசனின் இயைஎண் (valency ) 2.

நீர்ம வடிவில் உள்ள ஆக்சிசன் ஒளி ஊடுருவும் வெளிர்நீல நிறத்தில் இருக்கும். சிறிதளவு நிலைப்பெறா காந்தத்தன்மை (paramagnetic) உடையது. காந்தப் புலனுக்கு உட்படுத்தினால் நீர்ம ஆக்சிசன், காந்த முனைகளுக்கு இடையே, இழுப்புண்டு முனைகளை இணைத்து நிற்கும்.

மாற்றுரு

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

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. மூவணு வடிவம் ஒரோவொருக்கால் சிறிதளவே காணப்படும். இந்த மூவணு ஓசோன், சற்று நச்சுத்தன்மை கொண்டது. சிறு நெடியான நாற்றம் உண்டு. புற ஊதாக்கதிர்களால் வளிமண்டலத்தின் மிக உயரமான இடங்களில் தொடர்ந்து உருவாகிக்கொண்டு இருக்கும். வெப்ப இயங்கியல் முறைகளின் படி இந்த மூவணு ஆக்சிசன் உறுதிநிலைப்பெறா வடிவம். மிக அண்மையில், உடலின் இயல்பான தடுப்பாற்றல் முறையின் இயக்கத்தால் நுண்ண்யிரிகளைக் கொல்ல இந்த மூவணு ஓசோன் உருவாகின்றது என்று கண்டுள்ளனர். நீர்ம நிலையிலும் திண்ம நிலையிலும் உள்ள ஓசோன் சற்று கூடிய நீல நிறமாக இருக்கும். இவ்வடிவங்களும் உறுதிநிலை கொள்ளா வடிவங்கள்தாம். சில நேரங்களில் வெடிக்கவும் செய்யும்.

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. 25 °C யிலும் 1 வளிமண்டல அழுத்தத்திலும், நன்னீர் ஒரு லீட்டருக்கு 6.04 மில்லிலீட்டர் ஆக்சிஜன் காணப்படும். ஆனால் கடல் நீரில் லீட்டருக்கு 4.95 மில்லிலீட்டர் ஆக்சிசனே காணப்படுகின்றது. 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. ஆக்சிசன் நீர்மமும், திண்மமும் இளம் வான்-நீல நிறம் கொண்ட தெளிவான பொருட்கள். நீர்ம வளியைப் பகுதிபடக் காய்ச்சிவடித்தல் (fractional distillation) முறை மூலம் தூய ஆக்சிசன் பெறப்படுகின்றது. நீர்ம நைதரசனைக் [[குளிர்விப்பான்|குளிர்விப்பானாகப்] (coolant) பயன்படுத்தி வளியை நீர்ம நிலைக்கு ஒருக்குவதன் மூலமும் ஆக்சிசனைப் பெறமுடியும். ஆக்சிசன் தாக்குதிறன் கூடிய பொருளாதலால் இதை எரியக் கூடிய பொருட்களிலிருந்து வேறாக வைத்திருக்க வேண்டும்.

ஓரிடத்தான்களும், விண்மீன்சார் தோற்றமும்

Late in a massive star's life, ¹⁶O concentrates in the O-shell, ¹⁷O in the H-shell and ¹⁸O in the He-shell.

இயற்கையில் காணப்படும் ஆக்சிசன் மூன்று உறுதியான ஓரிடத்தான்களின் கலவையாகும் இவை ¹⁶O, ¹⁷O, and ¹⁸O என்பன. 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. ¹⁷O, காபன், நைதரசன், ஆக்சிசன் வட்டத்தின்போது ஐதரசன் எரிந்து ஈலியம் ஆகும்போது உருவாகிறது. இதனால் இந்த ஓரிடத்தான் விண்மீன்களில் ஐதரசன் எரியும் வலயங்களில் காணப்படுகின்றது.

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. இம்முறையில் ஓரிடத்தான்கள் நைதரசனாக மாறுகின்றன. ¹⁸O இலும் நிறை கூடிய ஓரிடத்தான்களின் பொதுவான சிதைவு முறை பீட்டா சிதைவு (beta decay) முறை ஆகும். இம்முறையில் ஓரிடத்தான்கள் ஃவுளோரினாக மாறுகின்றன