Oxygène O

Découverte

L'oxygène a deux découvreurs et fit l'objet d'une célèbre querelle d'attribution. Le pharmacien suédois Carl Wilhelm Scheele produisit le gaz vers 1771–1772 en chauffant des substances comme l'oxyde de mercure et le nitrate de potassium, et l'appela « air de feu », mais le livre décrivant ses travaux ne parut qu'en 1777.

Entre-temps, le 1er août 1774, le pasteur et chimiste anglais Joseph Priestley concentra la lumière du soleil à travers une lentille sur de l'oxyde de mercure et recueillit un gaz dans lequel une bougie brûlait avec éclat et une souris vivait plus longtemps que dans l'air ordinaire. Il publia le premier, interprétant ce gaz comme de « l'air déphlogistiqué ».

C'est Antoine Lavoisier qui comprit la vraie nature du gaz. Par des pesées minutieuses, il montra que la combustion et la rouille consistent en une combinaison avec ce constituant de l'air, renversant la théorie du phlogistique, et il le nomma oxygène en 1777.

Origine du nom

Lavoisier forgea le nom à partir du grec oxys (piquant, acide) et -genes (qui engendre), car il croyait à tort que l'oxygène était un constituant indispensable de tous les acides. L'erreur fut corrigée plus tard, mais le nom est resté. Le symbole est O.

Principales utilisations

• Sidérurgie : l'insufflation d'oxygène pur dans la fonte en fusion brûle l'excès de carbone ; c'est le premier usage industriel.
• Médecine : l'oxygénothérapie soutient les patients souffrant de difficultés respiratoires et l'oxygène est utilisé en anesthésie.
• Découpage et soudage : les chalumeaux oxyacétyléniques dépassent 3 000 °C.
• Chimie et traitement de l'eau : l'oxygène et l'ozone servent à fabriquer des produits chimiques, à traiter les eaux usées et à désinfecter l'eau potable.
• Astronautique : l'oxygène liquide est le comburant de nombreux lanceurs.

Isotopes

L'oxygène possède trois isotopes stables : l'oxygène 16 (environ 99,76 %), l'oxygène 17 et l'oxygène 18. Comme l'eau contenant de l'oxygène 18 s'évapore un peu moins facilement, le rapport oxygène 18 / oxygène 16 dans les carottes de glace, les coquilles et les sédiments sert d'archive des températures passées. L'eau enrichie en oxygène 18 est la matière première pour produire le fluor 18 des examens TEP. L'oxygène 15, radioactif, de demi-vie d'environ 2 minutes, est lui-même employé en TEP pour étudier le débit sanguin.

Dans la vie quotidienne

L'oxygène représente environ 65 % de la masse du corps humain, principalement sous forme d'eau. Dans la haute atmosphère, il forme l'ozone, qui absorbe le rayonnement ultraviolet nocif. Respirer de l'oxygène pur pendant de longues périodes peut endommager les poumons, et les atmosphères enrichies en oxygène font brûler les matériaux bien plus violemment : les patients sous oxygène à domicile doivent donc se tenir à l'écart des flammes nues.