Sauerstoff

Sauerstoff, Oxygenium (lateinisch griechisch) n, Symbol O: nichtmetallisches chemisches Element der Kernladungszahl 8; Atommasse 15,9994; Wertigkeit -2; häufigstes Element der Erdrinde einschließlich Hydro- und Atmosphäre (46,6 Massen-%; 55,1 Atom-%). Freier Sauerstoff findet sich in Luft (20,95 Vol.-% beziehungsweise 23,15 Massen-%) und Wasser, die weit überwiegende Menge ist im Wasser, in Silikaten, Carbonaten, Oxiden und auch in allen Organismen chemisch gebunden. Freier Sauerstoff existiert als gewöhnlicher Sauerstoff (Disauerstoff), 02, und Ozon (Trisauerstoff), 03. Disauerstoff ist ein farbloses, geruch- und geschmackfreies, mäßig wasserlösliche, paramagnetisches Gas; F -218,8 °C; Kp -183,0 °C; Dichte (bei 0°C und 101,3 kPa) 1,429 g/1; flüssiger und fester Sauerstoff sind von hellblauer Farbe. Sauerstoff verbindet sich insbesondere bei höherer Temperatur mit nahezu allen anderen Elementen zu Oxiden (Oxydation), oft unter Flammenbildung (Verbrennung); in reinem Sauerstoff flammt ein glimmender Holzspan auf (Glimmspanprobe). Unter Sauerstoffbindung verlaufen zum Beispiel das Rosten und andere Korrosionsprozesse, die Alterung von Gummi, die Verwesung organischer Substanz und der energieliefernde Abbau der Nährstoffe im Organismus. Der vom Menschen eingeatmete Sauerstoff wird durch die roten Blutkörperchen den verschiedenen Körperzellen zugeführt, wo er in Gegenwart von Enzymen die (aus der Nahrung stammende) Glukose zu Kohlendioxid und Wasser abbaut. Der bei der Atmung verbrauchte Sauerstoff wird durch die Assimilationstätigkeit der grünen Pflanzen ständig ergänzt. In der Technik gewinnt man Sauerstoff aus Luft durch fraktionierte Kondensation; er kommt unter 15 MPa Druck in blau gekennzeichneten Stahlflaschen in den Handel, deren Armaturen nicht gefettet werden dürfen. Man verwendet ihn zum Schweißen und Schneiden von Metallen, für Atemgeräte, zum Raketen- und Düsenantrieb sowie für viele chemisch-technische und metallurgische Prozesse. Sauerstoff wurde 1772/73 von C. W. Scheele und unabhängig davon 1774 von J. Priestley entdeckt und isoliert; seine Elementarmatur erkannte A. L. Lavoisier um 1775.

Sauerstoffdissoziation: Sauerstoffentbindung aus dem kapillaren Blut an das umgebende, sauerstoff-verbrauchende Gewebe. Die Größe der Sauerstoffdissoziation ist abhängig von der Differenz der Sauerstoffdrücke in Blut und Gewebe. Druckdifferenzen spielen auch bei der Bindung von eingeatmetem Sauerstoff in der Lunge eine entscheidende Rolle.

Sauerstofffluoride, fälschlich Fluoroxide: chemische Verbindungen zwischen Sauerstoff und Fluor. Bei gewöhnlicher Temperatur ist nur Sauerstoffdifluorid, OF2, als farbloses, stechend riechendes, sehr reaktionsfähiges Gas beständig; Kp -144,8 °C. Disauerstoffdifluorid, 02F2, ist ein schwach braunes, nur unterhalb -55 °C existenzfähiges Gas. sauerstoffheterozyklisch: in einer ringgeschlossenen Atomkette neben Kohlenstoffatomen mindestens 1 Sauerstoffatom enthaltend.

Sauerstoffkonverter Verfahren: Sauerstoffaufblasverfahren zur Stahlherstellung im Konverter, wobei der Sauerstoff auf eine direkt dem Hochofen entnommene Roheisenschmelze aufgeblasen wird. Der so erzeugte Stahl wird unmittelbar, das heißt ohne Zwischenerstarrung, und unter Umgehung des Blockgießverfahrens in Stranggießanlagen zu Brammen oder Knüppeln vergossen, die anschließend unter Ausschaltung des Vorwalzens in Walzwerken zu Blechen, Profilen und Stabstählen fertig gewalzt werden.

Sauerstoffmetallurgie: Sammelbegriff für moderne metallurgische Verfahren, die auf der Verwendung sauerstoffangereicherter Luft oder technisch reinem Sauerstoff beruhen, zum Beispiel Sauerstoffaufblasverfahren (Windfrischverfahren).

Sauerstoffpuls: Quotient aus Sauerstoffaufnahme und Herzschlagfrequenz. Die Bestimmung des Sauerstoffpulses erfolgt bei der Spiroergometrie. Infolge Zunahme von Sauerstoffaufnahme und Herzschlagfrequenz steigt der Sauerstoffpuls bei Belastungen an. Die höchsten Anstiege des Sauerstoffpulses erreichen ausdauertrainierte Sportler. Er ist eine Messgröße zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit.

Sauerstoffschuld: Defizit zwischen Sauerstoffaufnahme und -bedarf, das zu Beginn körperlicher Arbeit entstehen kann. Die Sauerstoffschuld wird nach Beendigung der Arbeit durch erhöhte Sauerstoffaufnahme abgetragen. Diese erhöhte Sauerstoffaufnahme ist, da sie noch von anderen Faktoren abhängt, größer als die zu Beginn eingegangene Sauerstoffschuld Abhängig von der Schwere der Arbeit beträgt die Sauerstoffschuld 4 bis 201.