Sauerstoff O

Entdeckung

Sauerstoff hat zwei Entdecker und einen berühmten Namensstreit. Der schwedische Apotheker Carl Wilhelm Scheele stellte das Gas um 1771–1772 her, indem er Stoffe wie Quecksilberoxid und Kaliumnitrat erhitzte, und nannte es „Feuerluft“. Sein Buch über diese Arbeiten erschien jedoch erst 1777.

Unterdessen bündelte der englische Geistliche und Chemiker Joseph Priestley am 1. August 1774 Sonnenlicht mit einer Linse auf Quecksilberoxid und fing ein Gas auf, in dem eine Kerze hell aufloderte und eine Maus länger überlebte als in gewöhnlicher Luft. Er veröffentlichte als Erster und deutete das Gas als „dephlogistierte Luft“.

Erst Antoine Lavoisier verstand, worum es sich tatsächlich handelte. Durch sorgfältiges Wägen zeigte er, dass Verbrennung und Rosten eine Verbindung mit diesem Bestandteil der Luft sind, stürzte damit die Phlogistontheorie und nannte das Gas 1777 oxygène.

Herkunft des Namens

Lavoisier bildete den Namen aus dem griechischen oxys (scharf, sauer) und -genes (erzeugend), weil er irrtümlich glaubte, Sauerstoff sei ein wesentlicher Bestandteil aller Säuren. Der Irrtum wurde später berichtigt, der Name blieb. Das deutsche Sauerstoff ist eine wörtliche Übersetzung: der „Säure erzeugende Stoff“. Das Symbol ist O.

Wichtigste Verwendungen

• Stahlherstellung: Reiner Sauerstoff, durch geschmolzenes Eisen geblasen, verbrennt überschüssigen Kohlenstoff; das ist die größte industrielle Anwendung.
• Medizin: Sauerstofftherapie unterstützt Patienten mit Atemproblemen, und Sauerstoff wird in der Anästhesie verwendet.
• Schneiden und Schweißen: Acetylen-Sauerstoff-Brenner erreichen Temperaturen von über 3.000 °C.
• Chemikalien und Wasseraufbereitung: Sauerstoff und Ozon dienen zur Herstellung von Chemikalien, zur Abwasserbehandlung und zur Desinfektion von Trinkwasser.
• Raumfahrt: Flüssiger Sauerstoff ist das Oxidationsmittel vieler Trägerraketen.

Isotope

Sauerstoff hat drei stabile Isotope: Sauerstoff-16 (etwa 99,76 Prozent), Sauerstoff-17 und Sauerstoff-18. Weil Wasser mit Sauerstoff-18 etwas weniger leicht verdunstet, dient das Verhältnis von Sauerstoff-18 zu Sauerstoff-16 in Eisbohrkernen, Muschelschalen und Sedimenten als Archiv vergangener Temperaturen. Mit Sauerstoff-18 angereichertes Wasser ist das Ausgangsmaterial für Fluor-18 für PET-Untersuchungen. Das radioaktive Sauerstoff-15 mit einer Halbwertszeit von etwa 2 Minuten wird selbst in PET-Studien der Durchblutung verwendet.

Im Alltag

Sauerstoff macht etwa 65 Prozent der Masse des menschlichen Körpers aus, überwiegend in Form von Wasser. In der oberen Atmosphäre bildet er Ozon, das schädliches ultraviolettes Licht absorbiert. Längeres Einatmen von reinem Sauerstoff kann die Lunge schädigen, und in sauerstoffangereicherter Umgebung brennen Materialien weit heftiger – wer zu Hause Sauerstoff nutzt, muss daher offene Flammen meiden.