കുറച്ചുദിവസമായി നമുക്കുചുറ്റും കേള്‍ക്കുന്ന വാര്‍ത്തകള്‍ അധികവും ഓക്‌സിജനെ കുറിച്ചാണ്. നമ്മുടെ ജീവന്റെ ആധാരമായ പ്രകൃതിയില്‍ സുലഭമായ ഓക്‌സിജന്‍ ശ്വസിക്കാന്‍ കിട്ടാതെ മനുഷ്യര്‍ നമുക്ക് ചുറ്റും മരിച്ചുവീഴുന്ന കാഴ്ച. എന്താണ് ഓക്‌സിജന്‍ എന്നും അതിന്റെ രൂപങ്ങളെന്തൊക്കെയെന്നും കൂട്ടുകാര്‍ക്ക് പരിചയപ്പെടുത്താം

വായു എന്നാല്‍, ഒരൊറ്റ വസ്തുവാണ് എന്നായിരുന്നു മുമ്പ് കരുതിയിരുന്നത്. എന്നാല്‍ 'ജീവന്റെ ഭക്ഷണം' എന്നുവിളിക്കാവുന്ന ഒരു വാതകം അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ളതായി 1604-ല്‍ പോളിഷ് ആല്‍കെമിസ്റ്റായിയുന്ന മൈക്കിള്‍ സെന്‍ഡിവോഷ്യസ് കണ്ടെത്തി. ജീവന്റെ നിലനില്‍പ്പിന് ആധാരമായ ഈ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ഉറപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന ഒട്ടേറെ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ അദ്ദേഹം നടത്തി. 1771-'72 കാലഘട്ടത്തില്‍ സ്വീഡിഷ് ഫാര്‍മസിസ്റ്റായിരുന്ന കാള്‍ വില്‍ഹം ഷീല്‍ മെര്‍ക്കുറിക് ഓക്‌സൈഡ് ചൂടാക്കി സമാനമായ വാതകം നിര്‍മിച്ചു. ജ്വാലാവായു എന്നാണ് അദ്ദേഹം അതിനെ വിളിച്ചത്.

പ്രീസ്റ്റിലി കണ്ടെത്തിയ ഓക്‌സിജന്‍

priestley
പ്രീസ്റ്റ്‌ലി

സെന്‍ഡിവോഷ്യസും ഷീലും കണ്ടെത്തിയ, ജീവന്റെ നിലനില്‍പ്പിന് ആധാരമായ ആ വാതകം ഓക്‌സിജനാണെന്ന് പ്രത്യേകം പറയേണ്ടതില്ലല്ലോ. എന്നിരുന്നാലും ഓക്‌സിജന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലൂടെ പ്രസിദ്ധനായത് ബ്രിട്ടീഷ് പുരോഹിതനായിരുന്ന ജോസഫ് പ്രീസ്റ്റിലിയാണ്. സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഉപയോഗിച്ച് മെര്‍ക്കുറിക് ഓക്‌സൈഡിനെ വിഘടിപ്പിച്ചാണ് പ്രീസ്റ്റിലി ഈ വാതകത്തെ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തത്. ഈ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ മെഴുകുതിരി നാളം കൂടുതല്‍ ശോഭയോടെ പ്രകാശിക്കുന്നതും പെട്ടിയിലടച്ച എലി കൂടുതല്‍ ഉത്സാഹത്തോടെ ഓടിക്കളിക്കുന്നതും അദ്ദേഹം ശ്രദ്ധിച്ചു. ഈ വാതകത്തിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ 1775-ല്‍ ആദ്യമായി പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയത് പ്രീസ്റ്റിലിയായതിനാലാണ് ഈ കണ്ടുപിടിത്തം അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേരില്‍ അറിയപ്പെട്ടത്. 'അണഞ്ഞ അഗ്‌നിയില്‍നിന്നുള്ള വായു' എന്ന അര്‍ഥംവരുന്ന 'ഡീഫ്‌ലോജിസ്റ്റിക്കേറ്റഡ് എയര്‍' എന്നാണ് അദ്ദേഹം ഈ വാതകത്തെ വിളിച്ചത്.

ഓക്‌സിജന്‍- തെറ്റായ നാമകരണം

പ്രീസ്റ്റിലിയും മറ്റുള്ളവരും കണ്ടെത്തിയ ഈ വാതകത്തിന് ഓക്‌സിജന്‍ എന്നു പേരിട്ടത് പ്രസിദ്ധ രസതന്ത്രജ്ഞനായ ലാവോസിയെ ആണ്. അദ്ദേഹം തന്റെ സ്വതന്ത്ര പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ഈ വാതകത്തെ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തു. കൃത്യമായ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ഇത് ഒരു മൂലകമാണെന്ന് അദ്ദേഹം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. വസ്തുക്കളുടെ ജ്വലനത്തിനും ജീവികളുടെ ശ്വസനത്തിനും ഒഴിച്ചുകൂടാനാകാത്ത ഈ മൂലകം വായുവിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ടു ഘടകങ്ങളില്‍ ഒന്നാണെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ജീവവായു എന്നാണ് ആദ്യം നല്‍കിയ പേര്. രണ്ടാമത്തെ പ്രധാന ഘടകം നൈട്രജന്‍ ആണല്ലോ. നൈട്രജനെ അദ്ദേഹം നിര്‍ജീവവായു എന്നും വിളിച്ചു. ആസിഡുകളുടെ അഥവാ അമ്ലത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകമാണ് ജീവവായു എന്ന് അദ്ദേഹം തെറ്റിദ്ധരിച്ചു. ഇക്കാരണത്താല്‍ ആദ്ദേഹം ആ മൂലകത്തെ അമ്ലജനകം എന്ന അര്‍ഥത്തില്‍ ഓക്‌സിജന്‍ (ഓക്‌സിസ്- ആസിഡ്, ജനിസ്- ജനിപ്പിക്കുന്നത്) എന്നു പുനര്‍നാമകരണം ചെയ്തു. ആസിഡുകളുടെ പ്രധാന ഘടകം ഹൈഡ്രജനാണെന്നു പിന്നീടു തിരിച്ചറിഞ്ഞെങ്കിലും ഓക്‌സിജന്‍ എന്ന പേര് അത്രമേല്‍ പ്രചാരത്തിലായതിനാല്‍ പിന്നീടതു മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിന്നു.

lavoisier
ലാവോസിയെ

ഓക്‌സിജന്‍ സംതുലനം

ഓക്‌സിജന്‍ അത്യന്തം രാസപ്രവര്‍ത്തന ശേഷിയുള്ള ഒരു മൂലകമാണ്. അതിന് അധിക സമയം സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയില്‍ നിലനില്‍ക്കാനാകില്ല. ചുറ്റുപാടുമുള്ള പദാര്‍ഥങ്ങളുമായി രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ ഏര്‍പ്പെട്ട് സ്വതന്ത്ര ഓക്‌സിജന്റെ അളവ് കുറഞ്ഞുകൊണ്ടേയിരിക്കും. ജീവികള്‍ ശ്വസനപ്രക്രിയിയുടെ ഭാഗമായും ഓക്‌സിജന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും അന്തരീക്ഷ ഓക്‌സിജന്റെ അളവ് ഏകദേശം തുല്യമായി നിലനിര്‍ത്തുന്നത് ഹരിതസസ്യങ്ങളില്‍ നടക്കുന്ന നിരന്തര പ്രകാശസംസ്ലേഷണം മൂലമാണ്. ഹരിതസസ്യങ്ങള്‍ ജലവും കാര്‍ബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡും ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ കാര്‍ബോഹൈഡ്രേറ്റ് നിര്‍മിക്കുകയും ഓക്‌സിജനെ സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സമുദ്രജലത്തിലെ സൂക്ഷ്മ സസ്യങ്ങളായ പ്ലവകങ്ങളാണ് അന്തരീക്ഷ ഓക്‌സിജന്റെ 45 ശതമാനവും സംഭാവന ചെയ്യുന്നത്. ഭൂമിയിലെത്തുന്ന അള്‍ട്രാവയലറ്റ് വികിരിണങ്ങളും ഫോട്ടോളിസിസ് എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ ജലത്തെയും നൈട്രസ്ഓക്‌സൈഡിനെയും വിഘടിപ്പിച്ച് ഓക്‌സിജനെ സ്വതന്ത്രമാക്കുന്നുണ്ട്.

ഓസോണ്‍ എന്ന രക്ഷകന്‍

മൂന്ന് ആറ്റങ്ങള്‍ ചേര്‍ന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ഓസോണ്‍ എന്നൊരു തന്മാത്രാ രൂപവും ഓക്‌സിജനുണ്ട്. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഉയര്‍ന്ന പാളിയായ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറില്‍ അള്‍ട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളാല്‍ ഓക്‌സിജന്‍ തന്മാത്ര വിഘടിക്കപ്പെട്ട് ഓക്‌സിജന്‍ ആറ്റമായി മാറുകയും ഈ ഓക്‌സിജന്‍ ആറ്റങ്ങളില്‍ ഒന്ന് സാധാരണ ഓക്‌സിജന്‍ തന്മാത്രയുമായി ചേര്‍ന്ന് മൂന്ന് ആറ്റമുള്ള ഓസോണായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ രൂപംകൊള്ളുന്ന ഓസോണ്‍ കവചത്തിനെ ഓസോണ്‍ പാളി എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്. വിനാശകാരികളായ അള്‍ട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങള്‍ ഭൂമിയിലെത്താതെ തടയുന്നതിന് ഈ പ്രവര്‍ത്തനം സഹായകമാകുന്നു. മറ്റൊരുവിധത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍, അപകടകാരികളായ അള്‍ട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളെ ഭൂമിയിലെത്താതെ തടഞ്ഞുനിര്‍ത്തി ഭൂമിയില്‍ ജീവന്റെ നിലനില്‍പ്പ് സാധ്യമാക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓസോണ്‍ പാളിയാണ്. ഇങ്ങനെയൊക്കെയാണെങ്കിലും ഓസോണ്‍ ഒരു വിഷവാതകമാണ്, അത് ശ്വസിക്കുന്നത് അപകടകരമാണ്.

ഓക്‌സിജന്‍ ഉത്പാദനം

വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കും ചികിത്സാ ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കുമായി അന്തരീക്ഷത്തില്‍നിന്ന് ഓക്‌സിജന്‍ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നു. ആംശിക സ്വേദനം എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് പ്രധാനമായും ഓക്‌സിജന്‍ വേര്‍തിരിക്കുന്നത്. ലളിതമായി പറഞ്ഞാല്‍ ഈ പ്രക്രിയ ഇപ്രകാരമാണ്. അന്തരീക്ഷവായുവിന്റെ 99 ശതമാനം ഭാഗവും ഓക്‌സിജനും നൈട്രജനും ചേര്‍ന്നതാണല്ലോ (21 ശതമാനം ഓക്‌സിജനും 78ശതമാനം നൈട്രജനും). അതിമര്‍ദത്തില്‍ വായുവിനെ ദ്രവരൂപത്തിലാക്കുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക മര്‍ദത്തില്‍ ഓക്‌സിജന്‍ ദ്രാവകാവസ്ഥയില്‍ എത്തുകയും നൈട്രജന്‍ വാതകാവസ്ഥയില്‍ തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതില്‍നിന്ന് ദ്രാവക ഓക്‌സിജനെ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നു. നൈട്രജനെ അരിച്ചുമാറ്റി വേര്‍തിരിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയും ഓക്‌സിജന്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. ഓക്‌സിജനെ ദ്രാവകാവസ്ഥയില്‍ വലിയ ടാങ്കറുകളിലും സിലിന്‍ഡറുകളിലുമായി സൂക്ഷിക്കുന്നു. 840 ലിറ്റര്‍ ഓക്‌സിജന്‍ ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റുമ്പോള്‍ അത് ഒരു ലിറ്ററായി ചുരുങ്ങുന്നു.

ഓക്‌സിജന്‍ ഉത്പാദനം ചൊവ്വയിലും

ചൊവ്വാ ഗ്രഹത്തില്‍പ്പോലും ഓക്‌സിജന്‍ ഉത്പാദിപ്പിച്ചതാണ് ഏറ്റവും പുതിയ വാര്‍ത്ത. നാസയുടെ ചൊവ്വാ പര്യവേക്ഷണ ദൗത്യമായ പെഴ്‌സിവിയറന്‍സിന്റെ ഭാഗമായ ഒരു ചെറു ഉപകരണമായ മോക്‌സിയാണ് (MOXIE) ചൊവ്വയിലെ നേര്‍ത്ത അന്തരീക്ഷപാളിയിലെ കാര്‍ബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡില്‍നിന്ന് ഓക്‌സിജന്‍ നിര്‍മിച്ചത്. 2021 ഏപ്രില്‍ 20-നു നടന്ന ലഘുവായ ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യാ പ്രദര്‍ശനത്തില്‍ കേവലം 5.4 ഗ്രാം ഓക്‌സിജനാണ് നിര്‍മിച്ചത്. ഒരു ബഹിരാകാശ യാത്രികന് പത്തു മിനിറ്റുനേരം ശ്വസിക്കാനുള്ള വായു ഇതിലൂടെ ലഭിക്കും. എന്തായാലും മനുഷ്യനെ ചൊവ്വയില്‍ എത്തിക്കാനുള്ള പരിശ്രമത്തിലെ പ്രധാന നാഴികക്കല്ലായി ഇതിനെ കാണാം.

വ്യാവസായിക ഉപയോഗങ്ങള്‍

ഇരുമ്പു നിര്‍മാണത്തിനായാണ് വ്യാവസായിക ഓക്‌സിജന്റെ 55 ശതമാനവും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വിവിധ രാസവ്യവസായശാലകളില്‍ 25ശതമാനം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബാക്കി 20ശതമാനം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത് ചികിത്സാ ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കാണ്.

ഓക്‌സിജന്‍ ചികിത്സ

ശ്വാസതടസ്സം നേരിടുന്ന രോഗികള്‍ക്ക് കൃത്രിമ ശ്വാസം നല്‍കുന്നതിന് ആശുപത്രികളില്‍ ഓക്‌സിജന്‍ ഒഴിച്ചുകൂടാനാകാത്തതാണ്. ഓക്‌സിജന്‍ ദൗര്‍ലഭ്യം മൂലം ഒട്ടേറെ രോഗികള്‍ ഈ കോവിഡ് കാലത്ത് മരണപ്പെട്ട വാര്‍ത്തകള്‍ നാം അറിയുന്നതാണല്ലോ. കോവിഡ് കൂടാതെ ന്യുമോണിയ, എംഫിസീമ, ഹൃദ്രോഗം, തുടങ്ങിയവ ബാധിച്ച രോഗികള്‍ക്കും അവശരായ രോഗികള്‍ക്കും ചികിത്സയുടെ ഭാഗമായി കൃത്രിമ ഓക്‌സിജന്‍ നല്‍കാറുണ്ട്.

സാധാരണ ഓക്‌സിജനൊപ്പം നിശ്ചിത അനുപാതത്തില്‍ നിഷ്‌ക്രിയ വാതകങ്ങള്‍ കൂടി കലര്‍ത്തിയാണ് ശ്വസന ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കായുള്ള ഓക്‌സിജന്‍ സിലിന്‍ഡറുകള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നത്. കുറഞ്ഞ വായുമര്‍ദമുള്ള സ്ഥലങ്ങളിലും പര്‍വതാരോഹണത്തിനും മുങ്ങല്‍ വിദഗ്ധരുമൊക്കെ ഇത്തരം ഓക്‌സിജന്‍ സിലിന്‍ഡറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

ജീവനെ നിലനിര്‍ത്താം

ഓക്‌സിജന്‍ കൂടാതെ ജീവന്റെ നിലനില്‍പ്പ് സാധ്യമല്ല. കഴിഞ്ഞ ചില നൂറ്റാണ്ടുകളായി അന്തരീക്ഷ ഓക്‌സിജന്റെ അളവിലും നേരിയ കുറവ് വന്നിട്ടുണ്ട്. വനനശീകരണം, സമുദ്രമലിനീകരണം, വ്യവസായശാലകളില്‍നിന്നുള്ള വായു മലിനീകരണം എന്നിവ ശുദ്ധവായുവിന്റെ ലഭ്യതയ്ക്ക് തടസ്സമാകുന്നു. ആരോഗ്യകരമായ നിലയില്‍ ജീവവായുവിനെ നിലനിര്‍ത്താന്‍ മനുഷ്യരാശിക്ക് ആകുമെന്ന് നമുക്ക് പ്രത്യാശിക്കാം.

Content highlights : facts and invention history of oxygen gas and know about joseph priestley inventor