വായു എന്നാൽ, ഒരൊറ്റ വസ്തുവാണ് എന്നായിരുന്നു മുമ്പ് കരുതിയിരുന്നത്. എന്നാൽ ‘ജീവന്റെ ഭക്ഷണം’ എന്നുവിളിക്കാവുന്ന ഒരു വാതകം അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ളതായി 1604-ൽ പോളിഷ് ആൽകെമിസ്റ്റായിയുന്ന മൈക്കിൾ സെൻഡിവോഷ്യസ് കണ്ടെത്തി. ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പിന്‌ ആധാരമായ ഈ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഉറപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒട്ടേറെ പരീക്ഷണങ്ങൾ അദ്ദേഹം നടത്തി. 1771-‘72 കാലഘട്ടത്തിൽ സ്വീഡിഷ് ഫാർമസിസ്റ്റായിരുന്ന കാൾ വിൽഹം ഷീൽ മെ‍ർക്കുറിക് ഓക്സൈഡ് ചൂടാക്കി സമാനമായ വാതകം നിർമിച്ചു. ജ്വാലാവായു എന്നാണ് അദ്ദേഹം അതിനെ വിളിച്ചത്.

പ്രീസ്റ്റിലി കണ്ടെത്തിയ ഓക്സിജൻ
സെൻഡിവോഷ്യസും ഷീലും കണ്ടെത്തിയ, ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പിന് ആധാരമായ ആ വാതകം ഓക്സിജനാണെന്ന് പ്രത്യേകം പറയേണ്ടതില്ലല്ലോ. എന്നിരുന്നാലും ഓക്സിജന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലൂടെ പ്രസിദ്ധനായത് ബ്രിട്ടീഷ് പുരോഹിതനായിരുന്ന ജോസഫ് പ്രീസ്റ്റിലിയാണ്. സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഉപയോഗിച്ച് മെർക്കുറിക് ഓക്സൈഡിനെ വിഘടിപ്പിച്ചാണ് പ്രീസ്റ്റിലി ഈ വാതകത്തെ വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. ഈ വാതകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മെഴുകുതിരി നാളം കൂടുതൽ ശോഭയോടെ പ്രകാശിക്കുന്നതും പെട്ടിയിലടച്ച എലി കൂടുതൽ ഉത്സാഹത്തോടെ ഓടിക്കളിക്കുന്നതും അദ്ദേഹം ശ്രദ്ധിച്ചു. ഈ വാതകത്തിന്റെ കണ്ടെത്തൽ 1775-ൽ ആദ്യമായി പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയത് പ്രീസ്റ്റിലിയായതിനാലാണ് ഈ കണ്ടുപിടിത്തം അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേരിൽ അറിയപ്പെട്ടത്. ‘അണഞ്ഞ അഗ്നിയിൽനിന്നുള്ള വായു’ എന്ന അർഥംവരുന്ന ‘ഡീഫ്ലോജിസ്റ്റിക്കേറ്റഡ് എയർ’ എന്നാണ് അദ്ദേഹം ഈ വാതകത്തെ വിളിച്ചത്.

ഓക്സിജൻ- തെറ്റായ നാമകരണം
പ്രീസ്റ്റിലിയും മറ്റുള്ളവരും കണ്ടെത്തിയ ഈ വാതകത്തിന് ഓക്സിജൻ എന്നു പേരിട്ടത് പ്രസിദ്ധ രസതന്ത്രജ്ഞനായ ലാവോസിയെ ആണ്. അദ്ദേഹം തന്റെ സ്വതന്ത്ര പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ഈ വാതകത്തെ വേർതിരിച്ചെടുത്തു. കൃത്യമായ പരീക്ഷണ നിരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ഇത് ഒരു മൂലകമാണെന്ന് അദ്ദേഹം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. വസ്തുക്കളുടെ ജ്വലനത്തിനും ജീവികളുടെ ശ്വസനത്തിനും ഒഴിച്ചുകൂടാനാകാത്ത ഈ മൂലകം വായുവിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ടു ഘടകങ്ങളിൽ ഒന്നാണെന്ന് അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. ജീവവായു എന്നാണ് ആദ്യം നൽകിയ പേര്. രണ്ടാമത്തെ പ്രധാന ഘടകം നൈട്രജൻ ആണല്ലോ. നൈട്രജനെ അദ്ദേഹം നിർജീവവായു എന്നും വിളിച്ചു. ആസിഡുകളുടെ അഥവാ അമ്ലത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകമാണ് ജീവവായു എന്ന് അദ്ദേഹം തെറ്റിദ്ധരിച്ചു. ഇക്കാരണത്താൽ ആദ്ദേഹം ആ മൂലകത്തെ അമ്ലജനകം എന്ന അർഥത്തിൽ ഓക്സിജൻ (ഓക്സിസ്- ആസിഡ്, ജനിസ്- ജനിപ്പിക്കുന്നത്) എന്നു പുനർനാമകരണം ചെയ്തു. ആസിഡുകളുടെ പ്രധാന ഘടകം ഹൈഡ്രജനാണെന്നു പിന്നീടു തിരിച്ചറിഞ്ഞെങ്കിലും ഓക്സിജൻ എന്ന പേര് അത്രമേൽ പ്രചാരത്തിലായതിനാൽ പിന്നീടതു മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിന്നു.

ഓക്സിജൻ സംതുലനം
ഓക്സിജൻ അത്യന്തം രാസപ്രവർത്തന ശേഷിയുള്ള ഒരു മൂലകമാണ്. അതിന് അധിക സമയം സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയിൽ നിലനിൽക്കാനാകില്ല. ചുറ്റുപാടുമുള്ള പദാർഥങ്ങളുമായി രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ഏർപ്പെട്ട് സ്വതന്ത്ര ഓക്സിജന്റെ അളവ് കുറഞ്ഞുകൊണ്ടേയിരിക്കും. ജീവികൾ ശ്വസനപ്രക്രിയിയുടെ ഭാഗമായും ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജന്റെ അളവ് ഏകദേശം തുല്യമായി നിലനിർത്തുന്നത് ഹരിതസസ്യങ്ങളിൽ നടക്കുന്ന നിരന്തര പ്രകാശസംസ്ലേഷണം മൂലമാണ്. ഹരിതസസ്യങ്ങൾ ജലവും കാർബൺഡൈഓക്സൈഡും ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് നിർമിക്കുകയും ഓക്സിജനെ സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സമുദ്രജലത്തിലെ സൂക്ഷ്മ സസ്യങ്ങളായ പ്ലവകങ്ങളാണ് അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജന്റെ 45 ശതമാനവും സംഭാവന ചെയ്യുന്നത്. ഭൂമിയിലെത്തുന്ന അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരിണങ്ങളും ഫോട്ടോളിസിസ് എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ ജലത്തെയും നൈട്രസ് ഓക്സൈഡിനെയും വിഘടിപ്പിച്ച് ഓക്സിജനെ സ്വതന്ത്രമാക്കുന്നുണ്ട്.

ഓസോൺ എന്ന രക്ഷകൻ
മൂന്ന് ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ഓസോൺ എന്നൊരു തന്മാത്രാ രൂപവും ഓക്സിജനുണ്ട്. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഉയർന്ന പാളിയായ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിൽ അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളാൽ ഓക്സിജൻ തന്മാത്ര വിഘടിക്കപ്പെട്ട് ഓക്സിജൻ ആറ്റമായി മാറുകയും ഈ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളിൽ ഒന്ന് സാധാരണ ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയുമായി ചേർന്ന് മൂന്ന് ആറ്റമുള്ള ഓസോണായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ രൂപംകൊള്ളുന്ന ഓസോൺ കവചത്തിനെ ഓസോൺ പാളി എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്. വിനാശകാരികളായ അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങൾ ഭൂമിയിലെത്താതെ തടയുന്നതിന് ഈ പ്രവർത്തനം സഹായകമാകുന്നു. മറ്റൊരുവിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, അപകടകാരികളായ അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളെ ഭൂമിയിലെത്താതെ തടഞ്ഞുനിർത്തി ഭൂമിയിൽ ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പ്‌ സാധ്യമാക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓസോൺ പാളിയാണ്. ഇങ്ങനെയൊക്കെയാണെങ്കിലും ഓസോൺ ഒരു വിഷവാതകമാണ്, അത് ശ്വസിക്കുന്നത് അപകടകരമാണ്.

ഓക്സിജൻ ഉത്‌പാദനം
വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും ചികിത്സാ ആവശ്യങ്ങൾക്കുമായി അന്തരീക്ഷത്തിൽനിന്ന്‌ ഓക്സിജൻ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. ആംശിക സ്വേദനം എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് പ്രധാനമായും ഓക്സിജൻ വേർതിരിക്കുന്നത്. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ ഈ പ്രക്രിയ ഇപ്രകാരമാണ്. അന്തരീക്ഷവായുവിന്റെ 99 ശതമാനം ഭാഗവും ഓക്സിജനും നൈട്രജനും ചേർന്നതാണല്ലോ (21ശതമാനം ഓക്സിജനും 78ശതമാനം നൈട്രജനും). അതിമർദത്തിൽ വായുവിനെ ദ്രവരൂപത്തിലാക്കുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക മർദത്തിൽ ഓക്സിജൻ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ എത്തുകയും നൈട്രജൻ വാതകാവസ്ഥയിൽ തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിൽനിന്ന്‌ ദ്രാവക ഓക്സിജനെ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു. നൈട്രജനെ അരിച്ചുമാറ്റി വേർതിരിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയും ഓക്സിജൻ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. ഓക്സിജനെ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ വലിയ ടാങ്കറുകളിലും സിലിൻഡറുകളിലുമായി സൂക്ഷിക്കുന്നു. 840 ലിറ്റർ ഓക്സിജൻ ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റുമ്പോൾ അത് ഒരു ലിറ്ററായി ചുരുങ്ങുന്നു.

വ്യാവസായിക ഉപയോഗങ്ങൾ
ഇരുമ്പു നിർമാണത്തിനായാണ് വ്യാവസായിക ഓക്സിജന്റെ 55 ശതമാനവും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വിവിധ രാസവ്യവസായശാലകളിൽ 25ശതമാനം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബാക്കി 20ശതമാനം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത് ചികിത്സാ ആവശ്യങ്ങൾക്കാണ്.

ഓക്സിജൻ ചികിത്സ
ശ്വാസതടസ്സം നേരിടുന്ന രോഗികൾക്ക് കൃത്രിമ ശ്വാസം നൽകുന്നതിന് ആശുപത്രികളിൽ ഓക്സിജൻ ഒഴിച്ചുകൂടാനാകാത്തതാണ്. ഓക്സിജൻ ദൗർലഭ്യം മൂലം ഒട്ടേറെ രോഗികൾ ഈ കോവിഡ് കാലത്ത് മരണപ്പെട്ട വാർത്തകൾ നാം അറിയുന്നതാണല്ലോ. കോവിഡ് കൂടാതെ ന്യുമോണിയ, എംഫിസീമ, ഹൃദ്രോഗം, തുടങ്ങിയവ ബാധിച്ച രോഗികൾക്കും അവശരായ രോഗികൾക്കും ചികിത്സയുടെ ഭാഗമായി കൃത്രിമ ഓക്സിജൻ നൽകാറുണ്ട്.
സാധാരണ ഓക്സിജനൊപ്പം നിശ്ചിത അനുപാതത്തിൽ നിഷ്‌ക്രിയ വാതകങ്ങൾ കൂടി കലർത്തിയാണ് ശ്വസന ആവശ്യങ്ങൾക്കായുള്ള ഓക്സിജൻ സിലിൻഡറുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നത്. കുറഞ്ഞ വായുമർദമുള്ള സ്ഥലങ്ങളിലും പർവതാരോഹണത്തിനും മുങ്ങൽ വിദഗ്ധരുമൊക്കെ ഇത്തരം ഓക്സിജൻ സിലിൻഡറുകൾ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

ജീവനെ നിലനിർത്താം
ഓക്സിജൻ കൂടാതെ ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പ്‌ സാധ്യമല്ല. കഴിഞ്ഞ ചില നൂറ്റാണ്ടുകളായി അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജന്റെ അളവിലും നേരിയ കുറവ് വന്നിട്ടുണ്ട്. വനനശീകരണം, സമുദ്രമലിനീകരണം, വ്യവസായശാലകളിൽനിന്നുള്ള വായു മലിനീകരണം എന്നിവ ശുദ്ധവായുവിന്റെ ലഭ്യതയ്ക്ക് തടസ്സമാകുന്നു. ആരോഗ്യകരമായ നിലയിൽ ജീവവായുവിനെ നിലനിർത്താൻ മനുഷ്യരാശിക്ക് ആകുമെന്ന് നമുക്ക് പ്രത്യാശിക്കാം.

പ്രകൃതിയിലെ ഓക്സിജൻ
ഈ പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും കഴിഞ്ഞാൽ ഏറ്റവും അധികം കാണപ്പെടുന്ന മൂലകങ്ങളിൽ മൂന്നാംസ്ഥാനം ഓക്സിജനാണ്. ഭൂമിയിലെ ഓക്സിജന്റെ 99 ശതമാനവും കാണപ്പെടുന്നത് ശിലകളിലാണ്. ബാക്കി ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിലും ജൈവവസ്തുക്കളിലും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അന്തീക്ഷവായുവിന്റെ ഏകദേശം 21 ശതമാനം ഓക്സിജനാണ്. സ്വതന്ത്ര അവസ്ഥയിൽ ഏറ്റവും അധികം ഓക്സിജൻ ഉള്ളതും അന്തരീക്ഷത്തിലാണ്. മറ്റിടങ്ങളിലൊക്കെ സംയുക്താവസ്ഥയിലാണ് ഓക്സിജനെ കാണാൻ കഴിയുക.

രാസഘടന
സാധാരണ ഊഷ്മാവിലും മർദത്തിലും വാതകാവസ്ഥയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു മൂലകമാണ് ഓക്സിജൻ. ഇതിന്റെ അറ്റോമിക സംഖ്യ എട്ടാണ്. രണ്ട് ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്നാണ് ഓക്സിജന്റെ ഒരു തന്മാത്ര രൂപപ്പെടുന്നത്. O2 എന്നതാണ് രാസവാക്യം.

ഓക്സിജൻ ഉത്‌പാദനം ചൊവ്വയിലും

ചൊവ്വാ ഗ്രഹത്തിൽപ്പോലും ഓക്സിജൻ ഉത്‌പാദിപ്പിച്ചതാണ് ഏറ്റവും പുതിയ
വാർത്ത. നാസയുടെ ചൊവ്വാ പര്യവേക്ഷണ ദൗത്യമായ പെഴ്സിവിയറൻസിന്റെ ഭാഗമായ ഒരു ചെറു ഉപകരണമായ മോക്സിയാണ് (MOXIE) ചൊവ്വയിലെ നേർത്ത അന്തരീക്ഷപാളിയിലെ കാർബൺഡൈഓക്സൈഡിൽനിന്ന്‌ ഓക്സിജൻ നിർമിച്ചത്. 2021 ഏപ്രിൽ 20-നു നടന്ന ലഘുവായ ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യാ പ്രദർശനത്തിൽ കേവലം 5.4 ഗ്രാം ഓക്സിജനാണ് നിർമിച്ചത്. ഒരു ബഹിരാകാശ യാത്രികന് പത്തു മിനിറ്റുനേരം ശ്വസിക്കാനുള്ള വായു ഇതിലൂടെ ലഭിക്കും. എന്തായാലും മനുഷ്യനെ ചൊവ്വയിൽ എത്തിക്കാനുള്ള പരിശ്രമത്തിലെ പ്രധാന നാഴികക്കല്ലായി ഇതിനെ കാണാം.