Sauerstoff (O) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 8. Es ist ein Nichtmetall und ein Mitglied der Gruppe 16 im Periodensystem. Es ist essenziell für die Atmung und Verbrennung und ist das dritthäufigste Element im Universum.

1. Einführung

Sauerstoff ist für das Leben, wie wir es kennen, von entscheidender Bedeutung. Mit 8 Protonen, normalerweise 8 Neutronen und 8 Elektronen hat es eine Atommasse von etwa 16 u. In seiner häufigsten Form, O₂, macht Sauerstoff etwa 21% der Erdatmosphäre aus und wird von den meisten Organismen für die Zellatmung verwendet.

2. Physikalische und chemische Eigenschaften

Sauerstoff ist ein sehr reaktives Gas, das die Verbrennung unterstützt. Es bildet Verbindungen mit fast allen anderen Elementen. Es kommt in mehreren molekularen Formen vor, darunter Dioxygen (O₂) und Ozon (O₃). Es hat einen Siedepunkt von -183,0 °C und einen Schmelzpunkt von -218,8 °C. Sauerstoff bildet leicht Oxide wie Kohlendioxid (CO₂), Wasser (H₂O) und Rost (Fe₂O₃).

3. Isotope

Sauerstoff hat drei stabile Isotope:

• Sauerstoff-16 (¹⁶O) – 8 Protonen, 8 Neutronen (am häufigsten)
• Sauerstoff-17 (¹⁷O) – 8 Protonen, 9 Neutronen (selten)
• Sauerstoff-18 (¹⁸O) – 8 Protonen, 10 Neutronen (verwendet in der Spurensuche und Klimaforschung)

Diese Isotope werden in der medizinischen, umweltbezogenen und geologischen Forschung eingesetzt.

4. Industrielle Verwendung

Die industrielle Nutzung von Sauerstoff ist für viele industrielle Prozesse unerlässlich. Die folgende Tabelle beschreibt die wichtigsten Anwendungen:

Verwendung	Beschreibung
Medizinische Verwendung	Wird als Sauerstoffgas oder in Tanks zur Atemunterstützung in Krankenhäusern und zu Hause bereitgestellt
Stahlherstellung	Wird in Hochöfen verwendet, um Verunreinigungen aus geschmolzenem Eisen zu entfernen
Schweißen und Schneiden	Kombiniert mit Brenngasen in Oxyacetylenbrennern für Flammen mit hoher Temperatur

5. Gewinnung und Sicherheit

Sauerstoff wird aus der Luft durch fraktionierte Destillation gewonnen. Obwohl es für das Leben unerlässlich ist, unterstützt konzentrierter Sauerstoff eine schnelle Verbrennung und muss mit Vorsicht gehandhabt werden, insbesondere in der Nähe von offenem Feuer und Ölen.