Tutti sanno che l’8 marzo si celebra la festa della donna, ma forse non tutti sanno che l’11 febbraio è stata la Giornata internazionale delle donne e delle ragazze nella scienza: evento istituito dall’Assemblea generale delle Nazioni Unite nel 2015 per sfatare i miti, sconfiggere i pregiudizi, accelerare il progresso promuovendo iniziative per favorire la piena parità di genere nelle scienze. Tornando all’8 marzo trascorso, l’occasione è buona per celebrare anche l’ottavo elemento della tavola periodica, il più abbondante in natura: l’ossigeno.
Anche se già noto fin dall’antichità come un componente dell’aria in qualche modo in connessione con il fuoco, il gas ossigeno venne preparato puro per la prima volta tra il 1771 e il 1774, indipendentemente e con diversi metodi, da J. Priestley e C.W. Scheele.
Entrambi però interpretarono i loro risultati secondo la teoria del flogisto e denominarono l’ossigeno aria deflogisticata o aria di fuoco. Fu Lavoisier a identificarlo alcuni anni dopo come un elemento e a riconoscerne, rigettando la teoria del flogisto, la funzione nei fenomeni di combustione.
Essendo poi stato identificato come componente nella maggior parte degli acidi, gli venne dato successivamente il nome di ossigeno, che significa appunto “generatore di acidi”.
In forma gassosa l’ossigeno è un componente dell’atmosfera, il più importante per la vita in quanto necessario a quasi tutti gli esseri viventi per respirare.
Gli animali introducono infatti l’aria all’interno tramite diversi apparati: nelle cellule l’ossigeno viene consumato attraverso un processo di ossidazione per ottenere l’energia necessaria al funzionamento della cellula stessa. Nei vegetali, più semplici, l’ossigeno riesce a penetrare e a diffondersi fra le varie cellule senza bisogno di sistema circolatorio.
Le proprietà chimiche dell’ossigeno sono legate alla sua elevata elettronegatività, inferiore soltanto a quella del fluoro. In forma molecolare O2 è notevolmente reattivo e può combinarsi direttamente con tutti gli elementi a eccezione dei gas nobili più leggeri (elio, neon e argon) anche se frequentemente è necessario l’impiego di catalizzatori o di temperature elevate. L’ossigeno, insieme all’azoto, si trova anche nella struttura dei tensioattivi: le caratteristiche salienti sono quelle di essere insensibili alle variazioni del pH, e avere un certo potere viscosizzante, schiumogeno e detergente.
L’ossigeno può presentarsi in una forma allotropica O3, anch’essa gassosa: l’ozono. La presenza di questo gas di odore caratteristico e di colore blu poco intenso nell’atmosfera è indispensabile per l’esistenza della vita sulla Terra: esso infatti assorbe radiazioni ultraviolette del Sole di elevata energia che se giungessero sulla Terra non attenuate sarebbero letali per gli esseri viventi.
Utilizzato in passato come comburente per la fiamma ossidrica e ossiacetilenica, l’ossigeno trova attualmente impiego nell’industria missilistica come comburente per i motori e nel processo di conversione della ghisa ad acciaio. Grandi quantità di ossigeno vengono inoltre utilizzate per produrre l’idrogeno e l’acetilene dai gas naturali.
L’ossigeno viene prodotto e venduto anche come gas medicinale ed è un farmaco a tutti gli effetti. Essendo la molecola più importante per la sopravvivenza dell’organismo umano, il suo utilizzo clinico è spesso determinante per la sopravvivenza di un paziente.
L’ossigenoterapia si rende necessaria in quelle situazioni che comportano una riduzione dei livelli di ossigeno nel sangue. L’obiettivo dell’ossigenoterapia è quello di migliorare l’ossigenazione dei tessuti, ridurre lo sforzo respiratorio, ridurre lo sforzo cardiaco nei cardiopatici e aumentare la sopravvivenza.
Dopo aver dedicato tanto spazio all’ottavo elemento della tavola periodica, e averne parlato così a lungo, è proprio il caso di fermarsi un attimo. E riprendere …… un po’ d’ossigeno.