Lexikon

Sauerstoff

[griechisch-lateinisch Oxygenium]

Raumgitter

Raumgitter von Aragonit und Quarz

Symbol O, chemisches Element aus der sechsten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente mit der Ordnungszahl 8; ein farb-, geschmack- und geruchloses Gas, das aus O₂-Molekülen besteht; Atommasse 15,9994, Siedepunkt –182,97 °C, Schmelzpunkt –218,93 °C, Dichte bei 0 °C und Normaldruck 1,429 g/l; verflüssigter Sauerstoff ist blau.

Sauerstoff ist das häufigste Element auf der Erde. Er kommt in freiem Zustand als Bestandteil der Luft vor, in der er zu 20,95 Volumen-% (23,1 Gewichts-%) enthalten ist, in gebundenem Zustand im Wasser und in zahlreichen Mineralien der Erdkruste, in denen etwa tausendmal mehr Sauerstoff gebunden ist als in allen Ozeanen. Insgesamt ist er schätzungsweise zu 48,9 Gewichts-% in der Erdkruste vertreten. Eine weitere natürlich vorkommende Form des Sauerstoffs ist das Ozon.

Molekularer Sauerstoff ist sehr reaktionsfähig und verbindet sich mit den meisten Elementen unter Wärmeabgabe zu Oxiden (Oxidation). Besonders wenn Oxidationen mit sehr hoher Reaktionsgeschwindigkeit, bei hoher Temperatur und unter Aussendung von Licht ablaufen, spricht man von Verbrennung. Oxidationen verlaufen in reinem Sauerstoff viel heftiger als in Luft, in der Sauerstoff nur etwa zu einem Viertel enthalten ist.

Herstellung und Verwendung

In technischem Maßstab gewinnt man Sauerstoff durch Luftverflüssigung und anschließende fraktionierte Destillation der flüssigen Luft. Er kommt verflüssigt in blauen Stahlflaschen, in denen er auf einen Druck von 1,4·10⁷ Pa komprimiert ist, in den Handel. Kleinere Mengen von Sauerstoff kann man durch Elektrolyse von Wasser gewinnen.

Sauerstoff wird technisch vielseitig verwendet: in Gebläsebrennern zum autogenen Schweißen und Schneiden, bei der Herstellung von Eisen und Stahl, in der chemischen Industrie z. B. zur Kohlevergasung und in der Erdölverarbeitung beim thermischen Cracken sowie zu zahlreichen Oxidationen, bei der Abfallverbrennung und bei der biologischen Abwasserreinigung, zum Bleichen und in Brennstoffzellen. Flüssiger Sauerstoff wird u. a. als Raketentreibstoff verwendet. – Sauerstoff wurde 1771 von K. W. Scheele und unabhängig davon 1774 von J. Priestley entdeckt.

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