Oxígeno

Uno de los primeros experimentos conocidos sobre la relación entre la combustión y el aire fue realizado por el  escritor griego de mecánica del siglo II a. C., Filón de Bizancio . En su obra Pneumatica , Filón observó que al invertir un recipiente sobre una vela encendida y rodear el cuello del recipiente con agua, parte del agua ascendía hacia el cuello. ^{[ 10 ]} Filón supuso erróneamente que parte del aire en el recipiente se convertía en el elemento clásico fuego y, por lo tanto, podía escapar a través de los poros del vidrio. Muchos siglos después , Ibn al-Nafis , escribiendo en 1250  d. C., describió correctamente la oxigenación de la sangre en el sistema circulatorio; Miguel Servet redescubrió este concepto en 1553, pero sus libros fueron destruidos sistemáticamente. ^{[ 8 ]} Una descripción científicamente fundamentada e influyente fue publicada por William Harvey en 1628. ^{[ 11 ]}

Leonardo da Vinci observó que una porción de aire se consume durante la combustión y la respiración . ^{[ 12 ]} El alquimista, filósofo y médico polaco Michael Sendivogius (Michał Sędziwój), escribiendo en 1604, ^{[ 13 ]} describió una sustancia contenida en el aire, refiriéndose a ella como cibus vitae ('alimento de la vida'); ^{[ 8 ]} esta sustancia es idéntica al oxígeno. ^{[ 14 ]} Durante sus experimentos, realizados entre 1598 y 1604, Sendivogius reconoció correctamente que la sustancia es equivalente al subproducto gaseoso liberado por la descomposición térmica del nitrato de potasio . Sin embargo, esta importante conexión no fue comprendida por científicos contemporáneos como Robert Boyle. ^{[ 8 ] [ 14 ]}

Desconociendo la obra de Sendivogius, John Mayow escribió sobre una porción de aire que proporcionaba calor en el fuego y en el cuerpo humano. Esta obra fue ignorada porque no se ajustaba a la teoría predominante del flogisto sobre el aire y el fuego. Mayow observó que el antimonio aumentaba de peso al calentarse e infirió que el nitroaire debía combinarse con él. ^{[ 15 ]} También creía que los pulmones separaban el nitroaire del aire y lo transferían a la sangre, y que el calor corporal y el movimiento muscular resultaban de la reacción del nitroaire con ciertas sustancias del cuerpo. ^{[ 15 ]} Los relatos de estos y otros experimentos e ideas se publicaron en 1668 en su obra Tractatus duo, en el tratado " De respiratione ". ^{[ 16 ]}

Después de que Robert Boyle demostrara a finales del  siglo XVII que el aire es necesario para la combustión, el químico inglés John Mayow perfeccionó este trabajo al demostrar que el fuego solo requiere una parte del aire que denominó spiritus nitroaereus . ^{[ 15 ]} En un experimento, descubrió que al colocar un ratón o una vela encendida en un recipiente cerrado sobre agua, esta subía y reemplazaba una decimocuarta parte del volumen de aire antes de extinguir a los sujetos. ^{[ 16 ]} A partir de esto, dedujo que el nitroaereus se consume tanto en la respiración como en la combustión. ^{[ 17 ]}

Robert Hooke , Ole Borch , Mikhail Lomonosov y Pierre Bayen produjeron oxígeno en experimentos durante los siglos XVII y XVIII, pero ninguno lo reconoció como un elemento químico . ^{[ 18 ]} Esto pudo deberse en parte a la prevalencia de la filosofía de la combustión y la corrosión conocida como la teoría del flogisto , que era entonces la explicación preferida de esos procesos. ^{[ 19 ]}

Establecida en 1667 por el alquimista alemán J.J. Becher y modificada por el químico Georg Ernst Stahl hacia 1731, ^{[ 20 ]} la teoría del flogisto afirmaba que todos los materiales combustibles estaban compuestos de dos partes. Una parte, llamada flogisto, se desprendía cuando la sustancia que la contenía se quemaba, mientras que se creía que la parte desflogistizada era su verdadera forma, o cal . ^{[ 12 ]}

Se creía que los materiales altamente combustibles que dejan pocos residuos , como la madera o el carbón, estaban compuestos principalmente de flogisto, mientras que las sustancias no combustibles que se corroen, como el hierro, contenían muy poco. El aire no desempeñaba ningún papel en la teoría del flogisto, ni se realizaron experimentos cuantitativos iniciales para comprobar la idea; en cambio, se basaba en observaciones de lo que sucede cuando algo se quema: que la mayoría de los objetos comunes parecen volverse más ligeros y perder algo en el proceso. ^{[ 12 ]}

El farmacéutico sueco Carl Wilhelm Scheele produjo y describió algunas propiedades del oxígeno alrededor de 1770-1775, pero no publicó su trabajo hasta unos años después porque no pudo interpretarlo dentro del marco de la teoría del flogisto. ^{[ 8 ] [ 21 ]} Scheele había producido oxígeno gaseoso calentando óxido mercúrico (HgO) y varios nitratos en 1771-1772. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 12 ]} Después de leer sobre el trabajo de Priestley en 1775, Scheele publicó en 1777, llamando al gas "aire de fuego" porque entonces era el único agente conocido que mantenía la combustión. ^{[ 24 ]}

Mientras tanto, el 1 de agosto de 1774, un experimento realizado por el clérigo británico Joseph Priestley concentró la luz solar en óxido de mercurio contenido en un tubo de vidrio, lo que liberó un gas que denominó "aire desflogistizado". ^{[ 23 ]} Observó que las velas ardían con más intensidad en el gas y que un ratón era más activo y vivía más tiempo al respirarlo . Después de respirar él mismo el gas, Priestley escribió: "La sensación en mis pulmones no fue perceptiblemente diferente a la del aire común , pero me pareció que mi pecho se sentía peculiarmente ligero y relajado durante algún tiempo después". ^{[ 18 ]} Priestley publicó sus hallazgos en 1775 en un artículo titulado "Un relato de nuevos descubrimientos en el aire", que se incluyó en el segundo volumen de su libro titulado Experimentos y observaciones sobre diferentes tipos de aire . ^{[ 12 ] [ 25 ]}

El químico francés Antoine Lavoisier afirmó posteriormente haber descubierto la nueva sustancia de forma independiente. Priestley visitó a Lavoisier en octubre de 1774 y le habló de su experimento y de cómo había liberado el nuevo gas. Scheele también le había enviado una carta a Lavoisier el 30 de septiembre de 1774, en la que describía su descubrimiento de la sustancia hasta entonces desconocida, pero Lavoisier nunca acusó recibo de ella (se encontró una copia de la carta entre las pertenencias de Scheele tras su muerte). ^{[ 24 ]}

Lavoisier realizó los primeros experimentos cuantitativos adecuados sobre oxidación y dio la primera explicación correcta de cómo funciona la combustión. Utilizó estos y otros experimentos similares, que comenzaron en 1774, para desacreditar la teoría del flogisto y demostrar que la sustancia descubierta por Priestley y Scheele era un elemento químico . ^{[ 23 ]}

En un experimento, Lavoisier observó que no había un aumento general de peso cuando se calentaban estaño y aire en un recipiente cerrado. ^{[ 23 ]} Notó que entraba aire rápidamente al abrir el recipiente, lo que indicaba que parte del aire atrapado se había consumido. También observó que el peso del estaño había aumentado y que este aumento era igual al peso del aire que volvía a entrar. Este y otros experimentos sobre la combustión fueron documentados en su libro "Sobre la combustión en general" ( Sur la combustión en général ), publicado en 1777. ^{[ 23 ]} En esa obra, demostró que el aire es una mezcla de dos gases: el "aire vital", esencial para la combustión y la respiración, y el azote (del griego ἄζωτον , "sin vida"), que no sustentaba ninguna de las dos. El término azote se convirtió posteriormente en nitrógeno en inglés, aunque ha conservado su nombre original en francés y en otros idiomas europeos. ^{[ 23 ]}

La hipótesis atómica original de John Dalton presuponía que todos los elementos eran monoatómicos y que los átomos en los compuestos normalmente tendrían las proporciones atómicas más simples entre sí. Por ejemplo, Dalton asumió que la fórmula del agua era HO, lo que llevó a la conclusión de que la masa atómica del oxígeno era 8 veces la del hidrógeno, en lugar del valor moderno de aproximadamente 16. ^{[ 27 ]} En 1805, Joseph Louis Gay-Lussac y Alexander von Humboldt demostraron que el agua está formada por dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno, y para 1811, Amedeo Avogadro había llegado a la interpretación correcta de la composición del agua, basándose en lo que ahora se llama la ley de Avogadro y las moléculas elementales diatómicas en esos gases. ^{[ 28 ]}

_{En 1879 ,} los hermanos franceses Quentin y Arthur Brin descubrieron una reacción comercialmente viable para generar oxígeno. Se percataron de que la conocida reacción reversible 2BaO (s) + O₂ (g) ↔ 2BaO₂ (s) se desactivaba por la formación de carbonato de bario a partir del dióxido de carbono presente en el aire; al tratar el aire para eliminar el dióxido de carbono _, la reacción podía revertirse indefinidamente. Su empresa utilizó este proceso entre 1886 y 1906, momento en el que comenzó a emplearse la destilación fraccionada, más económica . ^{[ 29 ]}

A finales del siglo XIX, los científicos se dieron cuenta de que el aire podía licuarse y sus componentes aislarse mediante compresión y enfriamiento. Utilizando un método en cascada , el químico y físico suizo Raoul Pierre Pictet evaporó dióxido de azufre líquido para licuar dióxido de carbono, que a su vez se evaporó para enfriar oxígeno gaseoso lo suficiente como para licuarlo. El 22 de diciembre de 1877, envió un telegrama a la Academia Francesa de Ciencias en París anunciando su descubrimiento del oxígeno líquido . ^{[ 30 ]} Tan solo dos días después, el físico francés Louis Paul Cailletet anunció su propio método para licuar oxígeno molecular. ^{[ 30 ]} En cada caso, solo se produjeron unas pocas gotas del líquido y no se pudo realizar ningún análisis significativo. El oxígeno se licuó en un estado estable por primera vez el 29 de marzo de 1883, por los científicos polacos Zygmunt Wróblewski y Karol Olszewski de la Universidad Jaguelónica . ^{[ 31 ]}

En 1891, el químico escocés James Dewar logró producir suficiente oxígeno líquido para su estudio. ^{[ 32 ]} El primer proceso comercialmente viable para producir oxígeno líquido fue desarrollado independientemente en 1895 por el ingeniero alemán Carl von Linde y el ingeniero británico William Hampson . Ambos redujeron la temperatura del aire hasta que se licuó y luego destilaron los gases componentes hirviéndolos uno a uno y capturándolos por separado. ^{[ 33 ]} Posteriormente, en 1901, se demostró por primera vez la soldadura oxiacetilénica mediante la combustión de una mezcla de acetileno y O comprimido._2. Este método de soldadura y corte de metales se popularizó posteriormente. ^{[ 33 ]}

En 1923, el científico estadounidense Robert H. Goddard se convirtió en la primera persona en desarrollar un motor de cohete que quemaba combustible líquido; el motor utilizaba gasolina como combustible y oxígeno líquido como oxidante . Goddard logró volar con éxito un pequeño cohete de combustible líquido  a 56 m de altura y 97  km/h el 16 de marzo de 1926 en Auburn, Massachusetts . ^{[ 33 ] [ 34 ]}

A temperatura y presión estándar , el oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido con la fórmula molecular O₂.₂ , denominado dioxígeno. ^{[ 36 ]}

Como dioxígeno , dos átomos de oxígeno están unidos químicamente entre sí. El enlace puede describirse de diversas maneras según el nivel de teoría, pero se describe de forma razonable y sencilla como un doble enlace covalente que resulta del llenado de orbitales moleculares formados a partir de los orbitales atómicos de los átomos de oxígeno individuales, cuyo llenado da como resultado un orden de enlace de dos. Más específicamente, el doble enlace es el resultado del llenado secuencial de orbitales de baja a alta energía, o Aufbau , y la consiguiente cancelación de las contribuciones de los electrones 2s, después del llenado secuencial de los orbitales σ y σ ^* de baja energía ; la superposición σ de los dos orbitales atómicos 2p que se encuentran a lo largo del eje molecular O–O y la superposición π de dos pares de orbitales atómicos 2p perpendiculares al eje molecular O–O, y luego la cancelación de las contribuciones de los dos electrones 2p restantes después de su llenado parcial de los orbitales π ^{* . [ 35 ]}

Esta combinación de cancelaciones y solapamientos σ y π da como resultado el carácter de doble enlace y la reactividad del dioxígeno, así como la presencia de un estado fundamental electrónico triplete . Una configuración electrónica con dos electrones desapareados, como se encuentra en los orbitales del dioxígeno (véanse los orbitales π* llenos en el diagrama), que son de igual energía —es decir, degenerados— es una configuración denominada estado triplete de espín . Por lo tanto, el estado fundamental del O_{La molécula 2} se denominaoxígeno triplete. ^{[ 37 ]} Los orbitales parcialmente llenos de mayor energía sonantienlazantes, por lo que su llenado debilita el orden de enlace de tres a dos. Debido a sus electrones desapareados, el oxígeno triplete reacciona lentamente con la mayoría de las moléculas orgánicas, que tienen espines electrónicos apareados; esto evita la combustión espontánea. ^{[ 38 ]}

En la forma triplete, O_Dos moléculas sonparamagnéticas. Es decir, le confieren carácter magnético al oxígeno cuando está en presencia de un campo magnético, debido alespínde los electrones desapareados en la molécula y a laenergía de intercambiolos átomos de oxígenovecinos₂ moléculas. ^{[ 32 ]} El oxígeno líquido es tanmagnéticoque, en demostraciones de laboratorio, un puente de oxígeno líquido puede mantenerse contra su propio peso entre los polos de un imán potente. ^{[ 39 ]} El paramagnetismo del oxígeno puede utilizarse en analizadores de gas de oxígeno paramagnéticos que determinan la concentración de oxígeno gaseoso, especialmente en el control de procesos industriales y en medicina. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

El oxígeno singlete es un nombre que se le da a varias especies de oxígeno molecular de mayor energía.₂ en el que todos los espines de los electrones están apareados. Es mucho más reactivo conlas moléculas orgánicasque el oxígeno molecular normal (triplete). En la naturaleza, el oxígeno singlete se forma comúnmente a partir del agua durante la fotosíntesis, utilizando la energía de la luz solar. ^{[ 42 ]} También se produce en latroposferapor la fotólisis del ozono por luz de longitud de onda corta ^{[ 43 ]} y por elsistema inmunitariocomo fuente de oxígeno activo. ^{[ 44 ]} Los carotenoidesen los organismos fotosintéticos (y posiblemente en los animales) desempeñan un papel importante en la absorción de energía del oxígeno singlete y su conversión al estado fundamental no excitado antes de que pueda causar daño a los tejidos. ^{[ 45 ]}

El alótropo común del oxígeno elemental en la Tierra se llama dioxígeno , O₂.₂ , el alótropo que constituye la mayor parte del oxígeno atmosférico de la Tierra (véaseocurrencia). O₂_tieneuna longitud de enlace de 121pmy una energía de enlace de 498kJ/mol. ^{[ 46 ]} Trioxígeno (O  ₃ ) se conoce generalmente comoozonoy es un alótropo del oxígeno muy reactivo que daña el tejido pulmonar. ^{[ 47 ]} El ozono se produce en laatmósfera superiorcuandoO₂ se combina con oxígeno atómico producido por la división delO₂ porradiaciónultravioleta ^{(UV). [ 26 ]} Dado que el ozono absorbe fuertemente en la región UV delespectro, lacapa de ozonode la atmósfera superior funciona como un escudo protector contra la radiación para el planeta. ^{[ 26 ]} Cerca de la superficie de la Tierra, el ozono es uncontaminanteformado como subproducto de losgases de escape de los automóviles. ^{[ 47 ]} Abajasaltitudes de la órbita terrestre, hay suficiente oxígeno atómico presente para causarcorrosión de las naves espaciales. ^{[ 48 ]}

La molécula metaestable tetraoxígeno ( O₄ ) fue descubierta en 2001 y se asumió que existía en una de las seis fases deloxígeno sólido. ^{[ 49 ] [ 50 ]} En 2006, esta fase, creada al presurizarOSe demostró que _{entre 2} y 20GPaOromboédrico ₈ clúster. ^{[ 51 ]} Este clúster tiene el potencial de ser unoxidanteque cualquiera de los dosO₂ oO₃ y, por lo tanto, puede utilizarse encombustible para cohetes. ^{[ 49 ] [ 50 ]} En 1990 se descubrió una fase metálica cuando el oxígeno sólido se somete a una presión superior a 96 GPa; en 1998 se demostró que, a temperaturas muy bajas, esta fase se vuelvesuperconductora. ^{[ 52 ] [ 53 ]}

El oxígeno se disuelve más fácilmente en el agua que el nitrógeno. El agua en equilibrio con el aire contiene aproximadamente 1 molécula de O disuelto.₂ por cada 2 moléculas deN₂ (1:2), en comparación con una relación atmosférica de aproximadamente 1:4. La solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura y es aproximadamente el doble (14,6 mg/L  ) se disuelve a 0 °C (32 °F) que a 20 °C (68 °F) (    7,6 mg/L  ). ^{[ 18 ] [ 54 ]}

A 25 °C (77 °F) y 1 atmósfera estándar (101,325 kPa ) en el aire, el agua dulce puede disolver aproximadamente 6,04 mililitros (ml) de oxígeno por litro , mientras que el agua de mar contiene aproximadamente 4,95 ml por litro. A 5 °C (41 °F), la solubilidad aumenta a 9,0 ml (50 % más que a 25 °C (77 °F) ) por litro para el agua dulce y a 7,2 ml (45 % más) por litro para el agua de mar. ^{[ 55 ]}            

El oxígeno se condensa a 90,20 K (−182,95 °C, −297,31 °F) y se congela a 54,36 K (−218,79 °C, −361,82 °F). ^{[ 56 ]} Tanto el O líquido como el sólido      ₂ son sustancias transparentes con unazul celestecausado por la absorción en el rojo (en contraste con el color azul del cielo, que se debe ala dispersión de RayleighOlíquido de alta pureza₂ se obtiene generalmente mediante ladestilación fraccionadade aire licuado. ^{[ 57 ]} El oxígeno líquido también puede condensarse a partir del aire utilizandonitrógeno líquidocomo refrigerante. ^{[ 58 ]} El oxígeno líquido es una sustancia altamente reactiva y debe mantenerse separado de los materiales combustibles. ^{[ 58 ]}

La espectroscopia del oxígeno molecular está asociada con los procesos atmosféricos de auroras y luminiscencia atmosférica . ^{[ 59 ]} La absorción en el continuo de Herzberg y las bandas de Schumann-Runge en el ultravioleta produce oxígeno atómico que es importante en la química de la atmósfera media. ^{[ 60 ]} El oxígeno molecular singlete en estado excitado es responsable de la quimioluminiscencia roja en solución. ^{[ 61 ]}

Tabla de propiedades térmicas y físicas del oxígeno (O₂ ₎ a presión atmosférica: ^{[ 62 ] [ 63 ]}

^El oxígeno que se encuentra de forma natural está compuesto por tres isótopos estables : ^16O , ^17O y 18O , siendo el ^16O el más abundante (99,762% de abundancia natural ). ^{[ 64 ]}

^{El 16O} es uno de los productos de fusión dominantes en las estrellas masivas . Se sintetiza al final del proceso triple alfa , con cierta síntesis en el proceso de combustión del neón . ^{[ 65 ]} Tanto ^{el 17O} como ^{el 18O} requieren núcleos semilla. ^{El 17O} se produce principalmente por la combustión de hidrógeno en helio durante el ciclo CNO , lo que lo convierte en un isótopo común en las zonas de combustión de hidrógeno de las estrellas. ^{[ 65 ]} La mayor parte del ^18O se produce cuando el ^14N (que se vuelve abundante a partir de la combustión CNO) captura un núcleo de 4He, lo que hace que el ^{18O sea} común en las zonas ricas en helio de las estrellas masivas evolucionadas . ^{[ 65 ]}

Se han caracterizado quince radioisótopos , que van desde ¹¹ O hasta ²⁸ O. ^{[ 6 ] [ 66 ]} Los más estables son ¹⁵ O con una vida media de 122,24  segundos y ¹⁴ O con una vida media de 70,606  segundos. ^{[ 64 ]} Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a 27  segundos, y la mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a 83  milisegundos. ^{[ 64 ]} El modo de desintegración más común de los isótopos más ligeros que ¹⁶ O es la desintegración β ⁺ para producir nitrógeno, y el modo más común para los isótopos más pesados ​​que ¹⁸ O es la desintegración beta para producir flúor . ^{[ 64 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]}

El oxígeno es el tercer elemento químico más abundante en el universo, después del hidrógeno y el helio. ^{[ 71 ]} Alrededor del 0,9% de la masa del Sol es oxígeno. ^{[ 23 ]} El oxígeno constituye el 49,2% de la corteza terrestre en masa como parte de compuestos de óxido como el dióxido de silicio y es el elemento más abundante en masa en la corteza terrestre . ^{[ 72 ]} También es el componente principal de los océanos del mundo (88,8% en masa). ^{[ 23 ]} El oxígeno gaseoso es el segundo componente más común de la atmósfera terrestre , ocupando el 20,8% de su volumen y el 23,1% de su masa (unas 10 ¹⁵ toneladas). ^{[ 23 ] [ 73 ] [ a ]}

La Tierra es inusual entre los planetas del Sistema Solar por tener una concentración tan alta de oxígeno gaseoso en su atmósfera. Marte (con 0,1% de O₂ por volumen) yVenustienen mucho menos. ElO₂ El aire que rodea a esos planetas se produce únicamente por la acción de la radiación ultravioleta sobre moléculas que contienen oxígeno, como el dióxido de carbono. ^{[ 74 ]} La concentración inusualmente alta de oxígeno gaseoso en la Tierra es el resultado delciclo del oxígeno. Esteciclo biogeoquímicodescribe el movimiento del oxígeno dentro y entre sus tres principales reservorios en la Tierra: la atmósfera, la biosfera y lalitosfera. El principal factor impulsor del ciclo del oxígeno esla fotosíntesis, responsable de la atmósfera terrestre actual. La fotosíntesis libera oxígeno a la atmósfera, mientras quela respiración,la descomposicióny la combustión lo eliminan de ella. En el equilibrio actual, la producción y el consumo ocurren al mismo ritmo. ^{[ 3 ] : 602}

Los niveles de oxígeno en la atmósfera muestran una ligera tendencia a la baja a nivel mundial, posiblemente debido a la quema de combustibles fósiles. ^{[ 75 ]}

El oxígeno libre también se encuentra en solución en los cuerpos de agua del mundo. La mayor solubilidad del O₂ a temperaturas más bajas (véasePropiedades físicas) tiene importantes implicaciones para la vida oceánica, ya que los océanos polares sustentan una densidad de vida mucho mayor debido a su mayor contenido de oxígeno. ^{[ 76 ]} Los científicos evalúan este aspecto de la calidad del agua midiendo lademanda bioquímica de oxígeno, o la cantidad deO₂ necesarios para restaurarlo a una concentración normal. ^{[ 77 ]} Se ha observado una desoxigenación significativa en los océanos tropicales. Se espera que las aguas de los océanos que se calientan pierdan oxígeno durante el próximo siglo y en el futuro durante mil años; las posibles consecuencias incluyen zonas de oxígeno mínimo que no pueden sustentarla macrofauna. ^{[ 78 ]}

Los paleoclimatólogos miden la proporción de oxígeno-18 y oxígeno-16 en las conchas y esqueletos de organismos marinos para determinar el clima de hace millones de años (véase el ciclo de la proporción de isótopos de oxígeno ). Las moléculas de agua de mar que contienen el isótopo más ligero , oxígeno-16, se evaporan a un ritmo ligeramente más rápido que las moléculas de agua que contienen el oxígeno-18, un 12 % más pesado, y esta disparidad aumenta a temperaturas más bajas. ^{[ 79 ]} Durante los períodos de temperaturas globales más bajas, la nieve y la lluvia provenientes de esa agua evaporada tienden a tener un mayor contenido de oxígeno-16, y el agua de mar restante tiende a tener un mayor contenido de oxígeno-18. Los organismos marinos incorporan entonces más oxígeno-18 en sus esqueletos y conchas que en un clima más cálido. ^{[ 79 ]} Los paleoclimatólogos también miden directamente esta proporción en las moléculas de agua de muestras de núcleos de hielo de hasta cientos de miles de años de antigüedad. ^{[ 80 ] [ 81 ]}

Los geólogos planetarios han medido las cantidades relativas de isótopos de oxígeno en muestras de la Tierra , la Luna , Marte y meteoritos , pero durante mucho tiempo no pudieron obtener valores de referencia para las proporciones isotópicas en el Sol , que se creía que eran las mismas que las de la nebulosa solar primordial . El análisis de una oblea de silicio expuesta al viento solar en el espacio y recuperada por la nave espacial Génesis, que se estrelló , ha demostrado que el Sol tiene una mayor proporción de oxígeno-16 que la Tierra. Esta medición implica que un proceso desconocido agotó el oxígeno-16 del disco de material protoplanetario del Sol antes de la coalescencia de los granos de polvo que formaron la Tierra. ^{[ 82 ] [ 83 ]}

El oxígeno presenta dos bandas de absorción espectrofotométrica con picos en longitudes de onda de 687 y 760 nm . Algunos científicos de teledetección han propuesto utilizar la medición de la radiancia proveniente de la vegetación en esas bandas para caracterizar el estado de salud de las plantas desde una plataforma satelital . ^{[ 84 ]} Este enfoque aprovecha el hecho de que en esas bandas es posible discriminar la reflectancia de la vegetación de su fluorescencia , que es mucho más débil. La medición es técnicamente difícil debido a la baja relación señal-ruido y la estructura física de la vegetación; pero se ha propuesto como un posible método para monitorear el ciclo del carbono desde satélites a escala global. ^{[ 85 ]} 

En la naturaleza, el oxígeno libre se produce como subproducto de la división del agua impulsada por la luz durante la fotosíntesis clorofílica . Según algunas estimaciones, los fotoautótrofos marinos , como las algas rojas / verdes y las cianobacterias, proporcionan alrededor del 70 % del oxígeno libre producido en la Tierra, y el resto se produce en los ambientes terrestres por las plantas. ^{[ 86 ]} Otras estimaciones de la contribución oceánica al oxígeno atmosférico son mayores, mientras que algunas son menores, lo que sugiere que los océanos producen aproximadamente el 45 % del oxígeno atmosférico de la Tierra cada año. ^{[ 87 ]}

Una fórmula general simplificada para la fotosíntesis es ^{[ 88 ].}

6 CO ₂ + 6 H₂ O+ fotones →C₆ H₁₂ O₆ + 6O₂

o simplemente

dióxido de carbono + agua + luz solar → glucosa + dioxígeno

La evolución fotolítica del oxígeno ocurre en las membranas tilacoides de los organismos fotosintéticos y requiere la energía de cuatro fotones . ^{[ b ]} Se involucran muchos pasos, pero el resultado es la formación de un gradiente de protones a través de la membrana tilacoide, que se utiliza para sintetizar adenosín trifosfato (ATP) mediante fotofosforilación . ^{[ 89 ]} El O₂ restantes (después de la producción de la molécula de agua) se liberan a la atmósfera. ^{[ c ]}

El oxígeno se utiliza en las mitocondrias de los eucariotas para generar ATP durante la fosforilación oxidativa . La reacción de la respiración aeróbica es esencialmente la inversa de la fotosíntesis y se simplifica como

do₆ H₁₂ O₆ + 6O₂ → 6CO₂+ 6H₂ O+ 2880 kJ/mol

En los animales acuáticos , el oxígeno disuelto en el agua es absorbido por las branquias , a través de la piel o por el intestino ; en los animales terrestres, como los tetrápodos , el oxígeno del aire es captado activamente por el cuerpo a través de los pulmones , donde se produce el intercambio de gases para difundir el oxígeno en la sangre y expulsar el dióxido de carbono, y el sistema circulatorio del cuerpo transporta el oxígeno a otros tejidos donde tiene lugar la respiración celular. ^{[ 90 ] [ 91 ]} Sin embargo, en los insectos, el clado terrestre más exitoso y biodiverso , el oxígeno se conduce directamente a los tejidos internos a través de una profunda red de vías respiratorias . La hemoglobina en los glóbulos rojos se une al O₂ , cambiando de color de rojo azulado a rojo brillante ^{[ 47 ]} (CO₂ se libera de otra parte de la hemoglobina a través delefecto Bohr). Otrosinvertebradosutilizanhemocianina(moluscosy algunosartrópodos) ohemeritrina(arañas y langostas) en su lugar. ^{[ 73 ]} Un litro de sangre puede disolver hasta 200 cm³deO_2. ^{[ 73 ]}​

Hasta el descubrimiento de los organismos anaeróbicos , se pensaba que el oxígeno era un requisito para toda la vida compleja. ^{[ 92 ] [ 93 ]}

Especies reactivas de oxígeno , como el ion superóxido ( O⁻₂ ) y el peróxido de hidrógeno ( H₂O₂ ₎ ^.₂ O₂ ), son subproductos reactivos del uso de oxígeno en los organismos. ^{[ 73 ]} Partes delsistema inmunitariode los organismos superiores crean peróxido, superóxido y oxígeno singlete para destruir los microbios invasores. Las especies reactivas de oxígeno también desempeñan un papel importante en larespuesta hipersensiblede las plantas contra el ataque de patógenos. ^{[ 89 ]} El oxígeno es dañino paralos organismos anaeróbicos obligados, que fueron la forma dominante devida primitivaen la Tierra hasta queel O₂ comenzaron a acumularse en la atmósfera hace unos 2.500 millones de años durante elGran Evento de Oxigenación, aproximadamente mil millones de años después de la primera aparición de estos organismos. ^{[ 94 ] [ 95 ]}

Un ser humano adulto en reposo inhala de 1,8 a 2,4  gramos de oxígeno por minuto. ^{[ 96 ]} Esto equivale a más de 6 mil millones de toneladas de oxígeno inhaladas por la humanidad por año. ^{[ d ]}

La presión parcial de oxígeno libre en el cuerpo de un organismo vertebrado vivo es máxima en el sistema respiratorio y disminuye a lo largo del sistema arterial , los tejidos periféricos y el sistema venoso , respectivamente. La presión parcial es la presión que tendría el oxígeno si ocupara el volumen por sí solo. ^{[ 99 ]}

Antes de que evolucionara la fotosíntesis , la atmósfera terrestre tenía poco oxígeno elemental diatómico libre ( _O₂ ). ^{[ 101 ] [ 95 ]} El oxígeno comenzó a acumularse en la atmósfera prebiótica hace aproximadamente 2450 millones de años, durante el límite entre el Neoarcaico y el Paleoproterozoico , un evento paleogeológico conocido como el Gran Evento de Oxigenación (GEO). ^{[ 102 ]} Las concentraciones de O₂ _alcanzadas fueron inferiores al 10 % de las actuales y probablemente fluctuaron considerablemente. Hace unos 500 millones de años, un segundo evento conocido como el Evento de Oxigenación Neoproterozoico dio lugar a niveles de oxígeno similares o incluso superiores a los actuales. ^{[ 103 ]}

El oxígeno es tanto un resultado de la actividad biológica como un facilitador clave. La fotosíntesis produce oxígeno, mientras que las plantas y los animales que utilizan la respiración aeróbica lo consumen. En consecuencia, la evolución de la vida está estrechamente relacionada con la concentración de oxígeno disponible. Comprender la relación entre el oxígeno y la evolución ayudaría a buscar evidencia de vida extraterrestre en datos de exoplanetas . ^{[ 103 ] : 252} La concentración de oxígeno juega un papel clave en la composición geoquímica de las rocas sedimentarias, lo que hace que la concentración de oxígeno sea importante para la geología y las rocas sedimentarias importantes para comprender la concentración de oxígeno a lo largo del tiempo geológico. ^{[ 104 ]} El aumento en las concentraciones de oxígeno tuvo impactos amplios y significativos en la geoquímica y la biosfera de la Tierra . Sin embargo, las conexiones detalladas entre el oxígeno y la evolución siguen siendo esquivas. ^{[ 105 ]}

Las variaciones en la concentración de oxígeno atmosférico pueden haber moldeado los climas del pasado. Cuando el oxígeno disminuía, la densidad atmosférica se reducía, lo que a su vez aumentaba la evaporación superficial, provocando un incremento de las precipitaciones y temperaturas más cálidas. ^{[ 106 ]}

Se han detectado pequeñas cantidades de oxígeno en las delgadas atmósferas de oxígeno de Europa y Ganímedes , particularmente alrededor de los polos. Se cree que este oxígeno es el resultado de la fotodisociación del agua. ^{[ 107 ]}

En el campo de la astrobiología y en la búsqueda de vida extraterrestre , el oxígeno se considera la biofirma más fuerte , o signo de actividad biológica. El oxígeno cumple los tres criterios para ser una biofirma. Su presencia es un indicador fiable de vida basado en la observación de que casi todo el oxígeno de la Tierra tiene origen biológico. Segundo, el oxígeno persiste en la atmósfera durante largos períodos de tiempo, del orden de mil millones de años. Tercero, el oxígeno se mezcla bien en la atmósfera y tiene fuertes líneas de absorción distintivas que pueden ser detectadas por telescopios remotos. ^{[ 108 ]} Un problema potencial es que el oxígeno puede producirse abióticamente en cuerpos celestes con procesos y condiciones (como una hidrosfera peculiar ) que permiten la acumulación de oxígeno libre. ^{[ 109 ] [ 110 ] [ 111 ]}

Los métodos de almacenamiento de oxígeno incluyen tanques de oxígeno a alta presión , criogenia y compuestos químicos. Por razones económicas, el oxígeno se transporta a menudo a granel en estado líquido en camiones cisterna especialmente aislados, ya que un litro de oxígeno líquido equivale a 840 litros de oxígeno gaseoso a presión atmosférica y 20 °C (68 °F) . ^{[ 24 ]} Estos camiones cisterna se utilizan para rellenar contenedores de almacenamiento de oxígeno líquido a granel, que se ubican fuera de hospitales y otras instituciones que necesitan grandes volúmenes de oxígeno puro. El oxígeno líquido pasa a través de intercambiadores de calor , que convierten el líquido criogénico en gas antes de que entre al edificio. El oxígeno también se almacena y transporta en cilindros más pequeños que contienen el gas comprimido; una forma útil en ciertas aplicaciones médicas portátiles y en soldadura y corte oxiacetilénicos . ^{[ 24 ]}   

Captación de O_{La obtención} de oxígeno del aire es el propósito esencial dela respiración, por lo que la suplementación de oxígeno se utiliza enmedicina. El tratamiento no solo aumenta los niveles de oxígeno en la sangre del paciente, sino que también tiene el efecto secundario de disminuir la resistencia al flujo sanguíneo en muchos tipos de enfermedades pulmonares, aliviando la carga de trabajo del corazón.La oxigenoterapiase utiliza para tratarel enfisema,la neumonía, algunos trastornos cardíacos (insuficiencia cardíaca congestiva), algunos trastornos que causan un aumentode la presión arterial pulmonary cualquierenfermedadque afecte la capacidad del cuerpo para captar y utilizar oxígeno gaseoso. ^{[ 114 ]}

Los tratamientos son lo suficientemente flexibles como para usarse en hospitales, en el domicilio del paciente o, cada vez más, con dispositivos portátiles. Las tiendas de oxígeno se usaban comúnmente para la oxigenoterapia, pero desde entonces han sido reemplazadas en su mayoría por el uso de mascarillas de oxígeno o cánulas nasales . ^{[ 115 ]}

La medicina hiperbárica (de alta presión) utiliza cámaras especiales de oxígeno para aumentar la presión parcial de O₂.₂ alrededor del paciente y, cuando sea necesario, el personal médico. ^{[ 116 ]} La intoxicación por monóxido de carbono,la gangrena gaseosayla enfermedad por descompresión(el "mal de buzo") a veces se tratan con esta terapia. ^{[ 117 ]} Aumento deO₂ concentración en los pulmones ayuda a desplazarel monóxido de carbonodel grupo hemo de lahemoglobina. ^{[ 118 ] [ 119 ]} El oxígeno gaseoso es venenoso para lasbacterias anaeróbicasque causan la gangrena gaseosa, por lo que aumentar su presión parcial ayuda a matar las bacterias y alivia la gangrena gaseosa. ^{[ 120 ] [ 121 ]} La enfermedad por descompresión ocurre en buceadores que se descomprimen demasiado rápido después de una inmersión, lo que resulta en la formación de burbujas de gas inerte, principalmente nitrógeno y helio, en la sangre. Aumentar la presión deO₂ tan pronto como sea posible ayuda a redisolver las burbujas en la sangre para que estos gases en exceso puedan ser exhalados naturalmente a través de los pulmones. ^{[ 114 ] [ 122 ] [ 123 ]} La administración de oxígeno normobárico a la concentración más alta disponible se usa frecuentemente como primeros auxilios para cualquier lesión de buceo que pueda implicar la formación de burbujas de gas inerte en los tejidos. Existe respaldo epidemiológico para su uso a partir de un estudio estadístico de casos registrados en una base de datos a largo plazo. ^{[ 124 ] [ 125 ] [ 126 ]}

En los trajes espaciales modernos , que rodean el cuerpo de quien los usa, se utiliza oxígeno gaseoso como gas respiratorio a baja presión . Estos dispositivos utilizan oxígeno casi puro a aproximadamente un tercio de la presión normal, lo que resulta en una presión parcial sanguínea normal de O₂._2. Esta compensación entre una mayor concentración de oxígeno y una menor presión es necesaria para mantener la flexibilidad del traje. ^{[ 127 ] [ 128 ]}

Los buceadores subacuáticos y los submarinos con suministro de oxígeno desde la superficie también dependen del oxígeno suministrado artificialmente ._2. Los submarinos, sumergibles ytrajes de buceo atmosféricosuelen operar a presión atmosférica normal. El aire respirable se depura de dióxido de carbono mediante extracción química y se reemplaza con oxígeno para mantener una presión parcial constante.a presión ambienterespiran aire o mezclas de gases con una fracción de oxígeno adecuada a la profundidad de operación.O₂ El uso en buceo a presiones superiores a la atmosférica generalmente se limita arebreathers, odescompresióna profundidades relativamente bajas (~6 metros o menos), ^{[ 129 ] [ 130 ]} otratamiento médico en cámaras de recompresióna presiones de hasta 2,8 bar, donde la toxicidad aguda por oxígeno puede controlarse sin riesgo de ahogamiento. El buceo a mayor profundidad requiere una dilución significativa deO₂ con otros gases, como nitrógeno o helio, para prevenirla toxicidad del oxígeno. ^{[ 129 ]}

Las personas que escalan montañas o vuelan en aeronaves de ala fija no presurizadas a veces necesitan oxígeno suplementario .₂ suministros. ^{[ f ]} Los aviones comerciales presurizados tienen un suministro de emergencia deO_2. Se suministra automáticamente a los pasajeros en caso de despresurización de la cabina. La pérdida repentina de presión en la cabina activalos generadores químicos de oxígenosituados encima de cada asiento, lo que provocamáscaras de oxígenose deslicen. Al tirar de las máscaras para "iniciar el flujo de oxígeno", como indican las instrucciones de seguridad de la cabina, se fuerzan las limaduras de hierro hacia elclorato de sodiodentro del recipiente. ^{[ 77 ]} A continuación, se produce un flujo constante de oxígeno gaseoso mediante laexotérmica. ^{[ 3 ]}

El oxígeno, como un euforizante suave , tiene una historia de uso recreativo en bares de oxígeno y en deportes . Los bares de oxígeno son establecimientos que existen en los Estados Unidos desde finales de la década de 1990 que ofrecen oxígeno más alto de lo normal.₂ exposiciones por una tarifa mínima. ^{[ 131 ]} Los atletas profesionales, especialmente enel fútbol americano, a veces salen del campo entre jugadas para ponerse máscaras de oxígeno para mejorar su rendimiento. Se duda del efecto farmacológico; unplaceboes una explicación más probable. ^{[ 131 ]} Los estudios disponibles respaldan una mejora del rendimiento de las mezclas enriquecidas con oxígeno solo si se inhaladuranteel ejercicio aeróbico. ^{[ 132 ]}

Otros usos recreativos que no implican la respiración incluyen aplicaciones pirotécnicas , como el encendido de parrillas de barbacoa en cinco segundos por George Goble . ^{[ 133 ]}

La fundición de mineral de hierro para convertirlo en acero consume el 55% del oxígeno producido comercialmente. ^{[ 77 ]} En este proceso, el O_{El compuesto 2} se inyecta a través de una lanza de alta presión en el hierro fundido, lo que eliminade azufrey el excesode carbonoen forma de los óxidos respectivos,SO₂ yCO_2. Las reacciones sonexotérmicas, por lo que la temperatura aumenta a 1700 °C. ^{[ 77 ]}

Otro 25% del oxígeno producido comercialmente es utilizado por la industria química. ^{[ 77 ]} El etileno reacciona con O₂ para crearóxido de etileno, que, a su vez, se convierte enetilenglicol; el material de alimentación principal utilizado para fabricar una gran variedad de productos, incluidosanticongelantesyde poliéster(los precursores de muchosplásticosytejidos). ^{[ 77 ]}

La mayor parte del 20% restante del oxígeno producido comercialmente se utiliza en aplicaciones médicas, corte y soldadura de metales , como oxidante en combustible para cohetes y en el tratamiento de agua . ^{[ 77 ]} El oxígeno se utiliza en la soldadura oxiacetilénica , quemando acetileno con O₂ para producir una llama muy caliente. En este proceso, el metal de hasta60cm (24pulgadas)de espesor se calienta primero con una pequeña llama de oxiacetileno y luego se corta rápidamente con un gran chorro deO  _2. ^{[ 134 ]}​

Agua ( H₂ O) es un óxido dehidrógenoy el compuesto de oxígeno más conocido. Los átomos de hidrógeno estánunidos covalentementeal oxígeno en una molécula de agua, pero también tienen una atracción adicional (aproximadamente 23,3 kJ/mol por átomo de hidrógeno) hacia un átomo de oxígeno adyacente en una molécula separada. ^{[ 136 ]} Estosenlaces de hidrógenoentre las moléculas de agua las mantienen aproximadamente un 15 % más cerca de lo que se esperaría en un líquido simple con solofuerzas de van der Waals. ^{[ 137 ] [ g ]}

Debido a su electronegatividad , el oxígeno forma enlaces químicos con casi todos los demás elementos para dar los óxidos correspondientes . La superficie de la mayoría de los metales, como el aluminio y el titanio , se oxida en presencia de aire y se recubre con una fina película de óxido que pasiva el metal y ralentiza la corrosión . Muchos óxidos de los metales de transición son compuestos no estequiométricos , con una cantidad de metal ligeramente menor de la que indicaría su fórmula química . Por ejemplo, el mineral FeO ( wüstita ) se escribe como${\displaystyle {\ce {Fe}}_{1-x}{\ce {O}}}$, donde x suele ser alrededor de 0,05. ^{[ 138 ]}

El oxígeno está presente en la atmósfera en cantidades traza en forma de dióxido de carbono ( CO₂).₂ ). Larocade la corteza terrestre está compuesta en gran parte de óxidos desilicio(síliceSiO₂)₂ , como se encuentra enel granitoyel cuarzo), aluminio (óxido de aluminioAl₂ O₃ , enbauxitaycorindón), hierro (óxido de hierro(III)Fe₂ O₃ , enhematitayóxido), ycarbonato de calcio(enpiedra caliza). El resto de la corteza terrestre también está formado por compuestos de oxígeno, en particular diversossilicatos(enminerales de silicato). El manto terrestre, de masa mucho mayor que la corteza, está compuesto principalmente por silicatos de magnesio y hierro. ^{[ 139 ]}

Silicatos solubles en agua en forma de Na₄ SiO₄ ,Na₂ SiO₃ yNa₂ Si₂ O₅ se utilizan comodetergentesyadhesivos. ^{[ 140 ]}

El oxígeno también actúa como ligando para metales de transición, formando complejos de dioxígeno de metales de transición , que presentan enlaces metal- oxígeno._2. Esta clase de compuestosincluye lashemoproteínashemoglobinaymioglobina. ^{[ 141 ]} Se produce una reacción exótica e inusual conPtF₆ , que oxida el oxígeno para darO+2PtF−6,hexafluoroplatinato de dioxigenilo. ^{[ 142 ]}

Entre las clases más importantes de compuestos orgánicos que contienen oxígeno se encuentran (donde "R" es un grupo orgánico): alcoholes ( R-OH ); éteres ( ROR ); cetonas ( R-CO-R ); aldehídos ( R-CO-H ); ácidos carboxílicos ( R-COOH ); ésteres ( R-COO-R ); anhídridos de ácido ( R-CO-O-CO-R ); y amidas ( R-CO-NR).₂ ). Hay muchosdisolventesque contienen oxígeno, entre ellos:acetona,metanol,etanol,isopropanol,furano,THF,éter dietílico,dioxano,acetato de etilo,DMF,DMSO,ácido acéticoyácido fórmico. Acetona ((CH₃ )₂ CO) yfenol(C₆ H₅ OH) se utilizan como materiales de alimentación en la síntesis de muchas sustancias diferentes. Otros compuestos orgánicos importantes que contienen oxígeno son:glicerol,formaldehído,glutaraldehído,ácido cítrico,anhídrido acéticoyacetamida.Los epóxidosson éteres en los que el átomo de oxígeno forma parte de un anillo de tres átomos. El elemento se encuentra de manera similar en casi todaslas biomoléculasque son importantes para la vida (o generadas por ella). ^{[ 143 ]} El oxígeno reacciona espontáneamente con muchosorgánicosa temperatura ambiente o inferior en un proceso llamadoautooxidación. ^{[ 144 ]} La mayoría de loscompuestos orgánicosque contienen oxígeno no se producen por acción directa delO_2. Entre los compuestos orgánicos importantes en la industria y el comercio que se obtienen mediante la oxidación directa de un precursor se incluyenel óxido de etilenoyel ácido peracético. ^{[ 140 ]}

Gas oxígeno ( O₂ ) puede sertóxicopresiones parcialeselevadas, lo que provocaconvulsionesy otros problemas de salud. ^{[ 129 ] [ h ] [ 147 ]} La toxicidad por oxígeno generalmente comienza a ocurrir a presiones parciales superiores a 50 kilopascales(O normal a nivel del mar₂ presiones parciales de aproximadamente 21 kPa. Esto no es un problema excepto para pacientes conventilación mecánica, ya que el gas suministrado a través delas mascarillas de oxígenoen aplicaciones médicas generalmente se compone de solo 30-50%de O₂.₂ por volumen (aproximadamente 30 kPa a presión estándar). ^{[ 18 ]}

En un momento dado, los bebés prematuros eran colocados en incubadoras que contenían O₂ -aire rico, pero esta práctica se suspendió después de que algunos bebés quedaran ciegos debido a que el contenido de oxígeno era demasiado alto. ^{[ 18 ]}

Respirando oxígeno puro₂ en aplicaciones espaciales, como en algunos trajes espaciales modernos o en naves espaciales antiguas comoApolo, no causa daños debido a las bajas presiones totales utilizadas. ^{[ 127 ] [ 148 ]} En el caso de los trajes espaciales, elO₂ La presión parcial en el gas respiratorio es, en general, de unos 30 kPa (1,4 veces lo normal), y elO₂ La presión parcial en la sangre arterial del astronauta es solo ligeramente superior a la presión atmosférica normal a nivel del mar.₂ presión parcial. ^{[ 149 ]}

La toxicidad por oxígeno en los pulmones y el sistema nervioso central también puede ocurrir en el buceo profundo y en el buceo con suministro de aire desde la superficie . ^{[ 18 ] [ 129 ]} La respiración prolongada de una mezcla de aire con O₂ presiones parciales superiores a 60 kPa pueden eventualmente provocarfibrosis pulmonar. ^{[ 150 ]} Exposición a unO_Una presión parcial superior a 160 kPa (aproximadamente 1,6 atm) puede provocar convulsiones (normalmente mortales para los buceadores). La toxicidad aguda por oxígeno (que causa convulsiones, su efecto más temido por los buceadores) puede producirse al respirar una mezcla de aire con un 21 % deO₂.₂ a66m (217pies)o más de profundidad; lo mismo puede ocurrir al respirar oxígeno al 100%.  ₂ a solo6m (20pies). ^{[ 150 ] [ 151 ] [ 152 ] [ 153 ]}  

A menos que se utilicen recipientes no inflamables o se eliminen todas las fuentes de ignición, los ambientes ricos en oxígeno son extremadamente peligrosos. Muchos materiales, incluidos la mayoría de los metales, arden más rápido en ambientes ricos en oxígeno y se inflaman a temperaturas más bajas. ^{[ 154 ]} O concentrado₂ permitirá que la combustión se produzca de forma rápida y energética. ^{[ 38 ]} Las tuberías de acero y los recipientes de almacenamiento utilizados para almacenar y transmitiroxígeno gaseoso y líquidoactuarán como combustible; y por lo tanto, el diseño y la fabricación deO₂ sistemas requieren capacitación especial para garantizar que se minimicen las fuentes de ignición. ^{[ 38 ]}

El incendio de 1967 que acabó con la vida de la tripulación del Apolo 1 en una prueba en la plataforma de lanzamiento se propagó tan rápidamente porque la cápsula estaba presurizada con oxígeno puro.₂ a una presión ligeramente superior a la atmosférica para forzar las puertas contra sus sellos. Una vez en el espacio, la presión exterior sería mínima y la presión de oxígeno se habría reducido a 5 psi para disminuir el riesgo de incendio. La fuente de ignición del incendio se atribuyó a una sobrecarga eléctrica debajo del asiento de uno de los astronautas, probablemente debido a cables rozados. ^{[ 155 ]}

Los derrames de oxígeno líquido, si se dejan penetrar en materia orgánica como madera , productos petroquímicos y asfalto , pueden provocar que estos materiales detonen de forma impredecible al sufrir un impacto mecánico posterior. ^{[ 38 ]}