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Oxigênio

 

Muita gente confunde oxigênio e ar e isso não é por acaso, uma vez que, um dos constituintes do ar atmosférico é o oxigênio.

O ar atmosférico é uma mistura gasosa e homogênea, que possui como principais constituintes: o nitrogênio, N2 (75%); oxigênio, O2 (20%), gás carbônico, CO2 (4%); outros gases (1%).

E oxigênio, o que é?

O oxigênio é um elemento representativo e ametal, que se encontra no 16º grupo da Tabela Periódica, que também é chamado de família dos calcogêneos. Ele é o primeiro elemento deste grupo, possui número atômico igual igual a 8, massa molar 16,00 g/mol e símbolo químico, "O".

O oxigênio é conhecido e utilizado desde muito tempo, uma vez que é de grande importância para a vida, seja na forma de compostos como a água, H2O, ou gás oxigênio, O2.

No entanto, a "descoberta" do oxigênio só ocorreu no século XVIII. Geralmente, a descoberta deste elemento é atribuída a Joseph Priestley, em 1774, no entanto, há muitas controvérsia no assunto, pois Antoine Lavoisier, também obteve o gás que Priestley inicialmente obteve a partir do óxido de mercúrio, que por sua vez, obtido da calcinação do metal.

O fato é que Priestley não sabia, de início, que havia descoberto o oxigênio, ele acreditava que havia obtido o óxido nitroso.

E foi Lavoisier que mostrou que o gás produzido no tratamento do óxido de mercúrio com ácido nítrico seguido da decomposição do nitrato por calor, era oxigênio.

O seu nome foi dado por Lavoisier, chamando-o de princípio acidificante, ou do grego, principe oxygine.

Em 1772, Carl Scheele, de forma independente, analisando o ar atmosférico, observou que o oxigênio era uma de suas partes, no entanto, ele não divulgou seus resultados.

Ocorrência

O oxigênio ocorre livre na natureza, na forma de gás oxigênio (O2) e gás ozônio (O3).

Em compostos, ele ocorre na forma de água (H2O) e combinado com diversos outros elementos, formando compostos, tais como: óxidos, carbonatos, nitratos, proteínas, carboidratos, entre tantos outros.

Aplicação

O gás oxigênio é muito importante na respiração de muitos seres vivos, além de ser usado como comburente. Já o ozônio tem grande importância na chamada camada de ozônio, responsável por "filtrar" (absorver) os raios ultravioletas provenientes do Sol. Ele também é usado como desinfetante e em reações orgânicas.

Outros compostos que possuem oxigênio em suas estruturas possuem aplicações diversas, dependendo principalmente da presença de outros elementos.

De acordo com Duckworth, que obteve esta informação de um velho livro de química de Klaproth, os chineses do século XIII já conheciam a composição da água e, até certo grau, a natureza da atmosfera. Sabiam que o ar era constituído por mais do que um componente e que o elemento ativo, agora chamado oxigênio, se unia com muitos metais, com enxofre e com o carbono, mas não com o ouro. Segundo eles, o oxigênio podia ser preparado aquecendo salitre (nitrato de potássio) e certos minerais, um dos quais era provavelmente a pirolusite (dióxido de manganésio). Além disso, também reconheceram que o oxigênio era um dos constituintes da água.

História

De acordo com Duckworth, que obteve esta informação de um velho livro de química de Klaproth, os chineses do século XIII já conheciam a composição da água e, até certo grau, a natureza da atmosfera. Sabiam que o ar era constituído por mais do que um componente e que o elemento ativo, agora chamado oxigênio, se unia com muitos metais, com enxofre e com o carbono, mas não com o ouro. Segundo eles, o oxigênio podia ser preparado aquecendo salitre (nitrato de potássio) e certos minerais, um dos quais era provavelmente a pirolusite (dióxido de manganésio). Além disso, também reconheceram que o oxigênio era um dos constituintes da água.

O papel do ar na combustão foi observado por Leonardo da Vinci (1452-1519) e em 1669 por Mayow, que afirmou que o spiritus nitro-aereus (oxigênio) causava o aumento de massa nos metais quando calcinados. Determinando o conteúdo de oxigênio no ar, conseguiu provar que ele era consumido durante as combustões e na respiração dos animais, concluindo corretamente que os dois processos eram análogos.

Em 1678 o oxigênio foi produzido a partir de salitre por Borch; em 1731, da mesma substância por Hales; e em 1774 a partir do óxido de mercúrio por Bayen.

A 1 de Agosto de 1774, cerca de cinco meses depois da preparação do gás oxigênio por Bayen, Priestley obteve este gás focando raios de sol em óxido vermelho de mercúrio, utilizando para isso duas lentes, uma com 16 e a outra com 7 polegadas de diâmetro e distanciadas de 16 polegadas. O seu interesse surgiu quando introduziu inadvertidamente no gás uma vela acesa que ardeu com "uma chama extremamente vigorosa". Chamou à substância "ar deflogisticado", não reconhecendo porém a verdadeira composição do gás.

Entre 1771 e 1773, o químico sueco Scheele preparou oxigênio a partir de nitratos e por outros métodos, descobrindo muitas das suas propriedades, tal como a capacidade de se combinar com os metais e com o fósforo. Os seus resultados, no entanto, apenas foram publicados em 1777.

Contudo, nem Priestley nem Scheele foram capazes de conhecer a verdadeira natureza deste elemento, exprimindo as suas teorias com base na quase doutrina dogmática do flogisto. Este trabalho estava designado para Lavoisier. O grande químico francês estudava a combustão e a respiração. Interessou-se pelo oxigênio e conseguiu reconhecer e interpretar o papel do oxigênio nos processos de calcinação, de combustão e de respiração. Lavoisier foi bem sucedido ao descrever o oxigênio pois, ao contrário dos seus contemporâneos, baseou-se apenas em fatos experimentais, estabelecendo a ciência, pela primeira vez, numa base puramente quantitativa. Esta foi a sua grande contribuição para a química e por isso é muitas vezes referido como o pai da Química moderna.

De acordo com as suas observações, alguns elementos como o enxofre e o fósforo ardem no seio do oxigênio formando compostos que na altura eram considerados ácidos. Assim concluiu, embora incorretamente, que o oxigênio era o constituinte fundamental de todos os ácidos e baptizou-o com o seu nome atual, que em grego significa "produtor de ácidos".

Ocorrência

O oxigênio aparece como substância elementar em duas variedades alotrópicas: o oxigênio natural (segundo constituinte do ar) e o ozono. Forma também uma grande variedade de compostos e, no estado combinado, é o elemento mais abundante da crusta terrestre (sob a forma de sílica e de silicatos) e dos oceanos (sob a forma de água).

Merece referência a reação do oxigênio com alguns complexos de metais de transição que atuam como transportadores daquela substância, i.e., captam e cedem O2 de forma reversível. Alguns destes complexos constituem grupos prostéticos de proteínas indispensáveis ao processo metabólico da respiração; é o caso da hemoglobina, existente nos glóbulos vermelhos, e de certas hemociaminas que são transportadoras naturais de oxigênio.

Aplicações

O oxigênio utiliza-se principalmente nas indústrias metalomecânicas como comburente de maçaricos para soldagem e corte de materiais de ferro e aço; utiliza-se também na produção de gás de síntese, quer por oxidação do gás natural quer por redução do vapor de água pelo carbono. Utiliza-se ainda na produção de uma grande variedade de substâncias de interesse industrial, como o acetileno, a acroleína, o peróxido de hidrogênio (água oxigenada), o cloro (por oxidação do HCl), o óxido de etileno, o anidrido ftálico, o ozono, etc.

Outras aplicações menos normais incluem a utilização do gás em garrafas para mergulhadores, em tendas hiperbáricas para fins terapêuticos e como comburente em motores de reação.

Elemento

Nome: Oxigênio
Número Atômico:
8
Símbolo Químico
: O
Configuração Eletrônica:
[He]2s22p4
Abundância:
Terra: 4.74x105 ppm
Sistema Solar:
6.92x108 (rel. a [H]=1x1012)

Fonte: www.quiprocura.net

Oxigênio

Informações Básicas

Nome: Oxigênio
Símbolo: O
Número atômico: 8
Massa atômica: 15,9994 amu
Ponto de fusão: -218,4 ° C (54,750008 K, -361,12 ° F)
Ponto de ebulição: -183,0 ° C (90,15 K, -297,4 ° F)
Número de prótons / elétrons: 8
Número de nêutrons: 8
Classificação: Não Metal
Estrutura cristalina: cúbica
Densidade @ 293 K: 1,429 g / cm 3
Cor: incolor

Fatos

Data da descoberta: 1774
Discoverer: Joseph Priestly
Nome de Origem: das palavras gregas oxus (ácido) e gennan (gerar)
Usos: sustenta a vida
Obtida a partir de: de ar líquido

O que é

Oxigênio, do grego oxi, ‘azedo’, gênio, ‘geradorde’, ou, ‘eu produzo’), nome dado por A.-L.Lavoisier em 1777, por acreditar erroneamente que ele era um constituinte essencialde todos os ácidos (que aliás, não sãoexatamente de sabor azedo, mas sim ácido).

O chinês Mao-Khoa no sec.VIII d.C., e depoisLeonardo da Vinci, no sec.XV, foram os primeirosa perceber que o ar não era um elemento.

No seu livro, Mao-Khoaafirma que a atmosfera é composta de duas substâncias: Yan, ouar completo (nitrogênio), e Yn, ou air incompleto (oxigênio).

Alémdeste conhecimento ele afirmava que o ar comum poderia sermelhorado pelo uso de metais e mesmo carbono que roubariama parte Yn do ar.

Como se este fato não bastasse na enigmáticahistória do oxigênio, no mundo ocidental, Leonardo da Vinci, artistae cientista famoso, mais conhecido pelo seu quadro da Monalisa,descreveu claramente a relação existente entre a combustão e arespiração, concluindo que Onde uma chama não vive nenhum animal que respira pode viver.

No entanto, apesar de todas essasevidências a grande maioria dos livros atribui a C.W. Scheele (1742-1786) e a J. Priestley (1733-1780) a “descoberta” independentedo oxigênio. Priestley, era um pastor anglicano e Scheele, umfarmacêutico sueco; Priestley preparou O2 aquecendo HgO, sobreHg (mercúrio) líquido, confinados no interior de um cilindro devidro invertido.

O aquecimento foi efetuado fazendo-se uso deuma lente para focar os raios solares sobre o HgO no interior docilindro, numa segunda-feira, 1° de agosto/1774, em Colne,Inglaterra.

Na mesma época, 1771-3, Scheele, em Upsala, preparou O2 de várias formas, como por exemplo, aquecendo KNO3, ou Mg(NO3)2, ou HgO, ou uma mistura de H3AsO4 e MnO2.

Apesar disto, foi Lavoisier quem percebeu que este gás que Scheele chamava de ar vitríolo, era de fato a substância simples de um elemento, e um elemento chave para o nosso atual conceitode combustão.

Isto levou-o a derrubar toda a Teoria do Flogísticoe a criar a química moderna. Priestley pertencia, com James Watte outros, a uma curiosa Sociedade Lunar, assim chamada por reunir-se toda primeira segunda-feira de lua cheia que, segundo consta, garantia a cada um achar o caminho à noite.

Priestley era um simpatizante das causas revolucionárias dos franceses e dos americanos; por isto mesmo foi perseguido na Inglaterra e fugiu para os Estados Unidos da América do Norte, onde viveu em liberdade.

Scheele, mostrou-se um químico excepcional. Recusou-se a trabalhar em universidade, pois nas farmácias encontrava melhores condições de trabalho.

Numa dessas, o dono faleceu.Scheele recuperou financeiramente a farmácia e comprou-a da jovem viúva Sra. Phol que, junto com a irmã de Scheele, passou a tocar os negócios. Percebendo que iria falecer (sofria seriamentede reumatismo), casou-se com a mesma, garantindo-lhe assim o retorno da propriedade.

O oxigênio é o elemento mais abundante na superfície da Terra; como elemento livre ele constitui cerca de 23% da atmosfera, emmassa, e 46% da litosfera, e mais do que 85% da hidrosfera.

Paradoxalmente, ele é o elemento mais abundante da superfícieda Lua onde, em média, 3 em cada 5 átomos são de oxigênio(44,6% em massa).

O oxigênio tem uma variedade alotrópica, oozônio, O3.

Esta forma alotrópica do oxigênio tem grandemportância na manutenção da vida na Terra uma vez que a suaresença na camada gasosa que envolve o nosso planeta ajudar a filtrar grande parte das radiações ultravioletas que nos atingiriam de forma catastrófica.

Certos poluentes que atingem grandes altitudes, catalisam a destruição do ozônio, interferindo nesse processo de proteção; entre estes destruidores de ozônio estão certos compostos orgânicos fluorclorados empregados em compressores de ar-condicionado e geladeiras, assim como, ao que tudo indica, gases expelidos pelos jatos e foguetes espaciais.

Enquanto em grandes altitudes o ozônio tem um papel predominantemente protetor, na baixa atmosfera onde vivemos ele cumpre papel de um importante poluente: grande parte dos acidentesde carros é atribuída às falhas de pneus que sofrem com o ataquedo ozônio que reage com as ligações duplas dos polímeros reduzindo o comprimento da sua cadeia e alterando a sua resistência.

No ar ele danifica os tecidos da pele e dos pulmões levando lentamente a doenças próprias dos grandes centros urbanospoluídos.

O oxigênio sólido, ou líquido, é azul-claro.

É importante notar que esta cor azul do sólido deve-se a uma transição eletrônica(entre o estado fundamental triplete e estados excitados singletes).

Por outro lado, a cor azul do céu deve-se ao espalhamento dotipo Rayleigh da luz solar pelas moléculas de oxigênio do ar.

Cerca de 70% do oxigênio usado comercialmente é para remover oexcesso de carbono dos aços.

Na medicina o seu uso mais comum é na produção de ar enriquecido de O2 para uso médico.

Grande parte do O2 é usado em soldas de metais com os maçaricos de oxihidrogênio e oxiacetileno.

No entanto, cerca de 3/4 do oxigênio puro produzido é para o preparo de outras substâncias.

Industrialmente, o oxigênio puro é preparado pela destilação fracionada do ar liquefeito, e assim o é também no Brasil.

Eduardo Motta Alves Peixoto

Fonte: qnesc.sbq.org.br

Oxigênio

Elemento gasoso, incolor, inodoro, pertencente ao Grupo VI da Tabela Periódica. Z = 8, configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p4; MA = 15,9994, d = 1,429 g.L-1, PF = -214,4°C, PE = -183°C. É o elemento mais abundante na crosta terreste (49,2% em peso) e está presente na atmosfera (28% em volume).

O oxigênio atmosférico é de vital importância para todos os organismos que fazem respiração aeróbica. Para processos industriais é obtido por destilação fracionada do ar líquido.

É usado em metalurgia, para obtenção de chamas de altas temperaturas (por exemplo, para soldagem) e em equipamentos para respiração.

A forma mais comum é diatômica, O2, mas também forma um alótropo reativo: ozônio, O3. Quimicamente o oxigênio reage com a maioria dos elementos formando os óxidos.

Ele foi descoberto em 1774 por Priestley.

Fonte: www.cdcc.sc.usp.br

Oxigênio

Amigo e Inimigo

Em nossos cursos de mergulho recreativo muito pouco se fala dos efeitos do oxigênio em condição hiperbarica, o que ouvimos é "não mergulhe com oxigênio puro", "somente ar comprimido". Normalmente essas orientações são mais que suficientes, já que quando se mergulha com ar comprimido e dentro do limite de profundidade de 40 metros os problemas relacionados ao oxigênio não estão presentes.

Mas para mergulhadores que utilizam nitrox ou pretendem mergulhar com outras misturas gasosas e atingir profundidades maiores, esses conhecimentos são mais que necessários, são vitais.

Um pouco de Química

Oxigênio é vital para o metabolismo do corpo, nossas células utilizam oxigênio para produzir energia. O problema surge na quebra da molécula de oxigênio, que envolve a agregação de 1 elétron extra, e a formação de um ânion, o qual é extremamente reativo e costuma fazer picadinho de células com as quais entra em contato.

Esses ânions (átomos com excesso de carga negativa) são como carvão na fornalha: enquanto estiverem presos produzem bastante energia de forma saudável , mas uma vez livres (radicais livres) começam a causar problemas.

A mitocondria é responsavel por reter esses anions, evitando problemas. Outras enzimas controlam a intensidade e a velocidade dessa reação, canalizando a energia liberada para um fim adequado, evitando que esses radicais livres causem problemas. Altas concentrações de oxigênio podem aumentar o número de radicais livres. Essa química toda vem sendo estudada e começa a ser entendida. Já que química jamais foi meu forte vamos ver de que maneira podemos traduzir esse historia toda para o mergulho.

Um pouco de Física

Lembram da lei de Dalton , a lei das pressões parciais?

Os efeitos fisiológicos dos gases estão diretamente ligados a pressão parcial. A pressão parcial de qualquer gás é igual a fração do gás (%), multiplicado pela pressão absoluta . A pressão parcial do gás também é um indicativo do numero de moléculas por determinado volume, ou seja, da concentração molecular.

No caso do oxigênio puro na superfície, como só temos um único gás, sua pressão parcial será igual a pressão absoluta, ou seja 1 atm. No caso de uma mistura EAN50 ser usada a 10 metros de profundidade, a pressão parcial de oxigênio será de 1 atm, ou seja, respirar EAN 50 a 10 metros equivale a respirar oxigênio puro na superfície. O conhecimento da lei de Henry e das pressões parciais é imprenscidivel para qualquer mergulhador que queira se valer de misturas gasosas.

Intoxicação por O2

A intoxicação por O2 é um fenômeno que depende da pressão parcial e do tempo de exposição. Esses dois fatores controlam o risco de intoxicação em um determinado mergulho. É por esta razão que os limites dados pelas tabelas são apresentados em termos de pressão parcial e tempos limites. Quanto maior for a pressão parcial menor será o tempo limite, o mesmo comportamento observado nas tabelas de descompressão. É isso aí !! Mergulhadores técnicos que empregam misturas respiratórias utilizam nos seus planejamentos de mergulho, além da tabela de descompressão, tabelas de limites de exposição ao oxigênio.

Então que tipo de problemas podem ocorrer quando respiramos oxigênio em altas pressões parciais? Na verdade, como vimos, todos os órgãos do corpo podem ser afetados , mas os alvos principais são o pulmão (efeito Lorraine Smith ) e o sistema nervoso central (efeito Paul Bert ).

Efeito Lorraine Smith

O efeito Lorraine Smith trata dos efeitos tóxicos do oxigênio sobre o tecido pulmonar. Os alvéolos são revestidos por uma substancia sulfactante, que impede que os mesmos colabem e permite que eles mantenham sua função de efetuar a troca gasosa. Exposições muito prolongadas de oxigênio em pressões parcias intermediarias podem causar remoção da substancia sufactante e lesões nos alvéolos, fazendo com que o mesmo possa vir a colabar, prejudicando a troca gasosa. Os sintomas são dor no peito, dificuldade de respirar, diminuição da capacidade vital e tosse. Estes sintomas, muito parecidos com um caso grave de gripe, muito raramente causam danos permanentes, principalmente a mergulhadores amadores e técnicos, já que a maioria das exposições com equipamento autônomo, mesmo as superiores a 6 horas de duração estão normalmente dentro dos limites considerados seguros. Esse tipo de problema está mais presente em mergulhos de saturação, tratamentos hiperbaricos longos, e em centro de terapia intensiva em hospitais.

Existem métodos para controlar as exposições aos efeitos tóxicos do oxigênio a nível pulmonar, tais como:

Método Repex, do DR Bill Haminton que usa uma unidade chamada OTU( oxigênio tolerance unit)
Método desenvolvido pela universidade da pennsylvania que usa unidades chamadas UPTD (Unit Pulmonary Toxic Dose), que são derivados de equações que levam em conta a diminuição da capacidade vital do pulmão para estabelecer esses limites.

Esses métodos vem sendo usados com bastante eficácia e precisão. Como vimos o efeito Lorraine Smith não deve preocupar mergulhadores nitrox nem mesmo em exposições de mergulhos de longa duração. A excessão se faz no caso de varios mergulhos de longa duração em dias consecutivos ou seguidos de tratamento em câmara hiperbárica.

Efeito Paul Bert

Paul Bert em 1878 foi o primeiro a observar os efeitos de altas pressões parciais de oxigênio no sistema nervoso central.

Altas pressões parciais de oxigênio alteram o metabolismo das células nervosas, trazendo todo tipo alteração neurológica: as mais comuns costumam ser lembradas com a ajuda do acrônimo CONVANTIT: Convulsões, Distúrbios Visuais, Disturbios Auditivos, Nauseas, Tonturas, Irritabilidade e Tremores.

A boa noticia é que convulsões, algo extremamente inconveniente pois pode levar ao afogamento, são raras. A noticia ruim é que ela pode ocorrer sem que nenhum dos outros sintomas apareça, ou seja, sem avisos. É bom lembrar que a convulsão por si só não causa danos, exceto se houver afogamento ou uma pancada na cabeça.

A intoxicação do sistema nervoso central, ao contrario da pulmonar , demanda maior atenção dos mergulhadores, inclusive dos que utilizam nitrox dentro dos padrões do mergulho amador. Estes, como estão limitados a mergulhos sem descompressão, sem trocas de gás, e com porcentagens de O2 até 40%, só precisam estabelecer a profundidade máxima de operação da mistura a ser utilizada baseado na ppO2 máxima desejada, e se manter em exposições com durações máximas seguras. Mergulhadores de nível Technical Nitrox ou Trimix, que planejam mergulhos com descompressão e fazem trocas de gás, precisam fazer cálculos de exposição ao O2 para todos os diferentes níveis do perfil de mergulho.

Então existem tabelas para controlar a exposição do oxigênio no sistema nervoso central? É isso aí! Em 1941, durante a segunda guerra, no porto de Alexandria, no Egito, dois navios da marinha real inglesa foram muito avariados por minas levadas por mergulhadores de combate italianos utilizando equipamentos de circuito fechado com O2 a 100%, ou seja sem bolhas!!!! ..camuflagem perfeita…

A marinha real imediatamente iniciou estudos para poder conduzir missões similares.

A primeira pergunta que surgiu foi: Quais são os limites de profundidade e tempo seguros para se respirar Oxigênio puro? O professor Kenneth Donald foi encarregado de conduzir esses estudos, já que alguns dos limites sugeridos na época ( 120 minutos/ 15 metros - 30 minutos / 27 metros), resultavam em um índice alto de convulsões. Dr. Donald conduziu estudos durante 3 anos, utilizando mergulhadores militares voluntarios, tendo realizado em seus estudos em torno de 2.000 exposições. O estudos do Dr. Donald formaram a base do que se sabe hoje em dia sobre os efeitos do oxigênio no sistema nervoso central.

A seguir algumas das conclusões desses estudos:

Existe uma variação muito grande na tolerância de cada individo, em relação aos sintomas, em tempo de exposição.
Exposições em ambientes secos (câmara hiperbarica), comparadas com as molhadas apresentavam tolerância 4 a 5 vezes maior.
Esforço físico e exercícios diminuem muito a tolerância ao oxigênio.
Mergulhos em águas geladas (menor que 9oC) ou muito quentes (maior que 31oC), parecem diminuir a tolerância ao oxigênio.

O objetivo da pesquisa era estabelecer um conjunto de tabelas que apresentassem os limites de tempo para cada profundidade onde seria seguro respirar oxigênio puro. O maior obstáculo encontrado foi a enorme variação de tolerância de indivíduo para individuo, a variação do aparecimento de sintomas e nos tempos de tolerância e, como não bastasse, a variação da tolerância do mesmo individuo de um dia para outro.

Um mergulhador fez testes a profundidade de 21 metros respirando oxigênio 100%, exatamente nas mesmas condições, 2 vezes por semana durante 12 semanas: os tempos de aparecimentos de sintomas, variaram de 7 a 148 minutos.

Ao final destes testes a marinha real considerou extremamente perigoso mergulhos com oxigênio puro a mais de 7.6 metros (1,76 ppO2) sem descrever nenhum tempo limite. A marinha americana e outras instituições realizaram estudos e publicaram tabelas. As mais utilizadas hoje em dia são as tabelas da NOAA, que trabalha com pressão parcial máxima de 1,6 ata, o que equivale a se respirar oxigênio puro a 6 metros de profundidade. Ou seja, mergulhadores que utilizam misturas, alem da tabela de descompressão devem usar a tabela de exposição da NOAA (tabela). Mergulhadores de nível técnico, por efetuarem troca de gases e planejarem mergulhos com descompressão, utilizam essa tabela para calcular o chamado relógio de O2, um tipo de planejamento multi-nivel para a exposição em cada fase do mergulho.

Qual é a pressão parcial de O2 segura?

Não existe um "numero mágico" de ppO2 segura. Ela depende muito de varios fatores, principalmente do perfil e duração dos diversos segmentos do mergulho, bem como das diversas misturas respiratórias utilizados durante o mergulho. Como regra básica podemos dizer que o sinal amarelo inicia-se em 1,4 de pressão parcial, e a pressão de 1,6 deve ser a máxima utilizada em qualquer circunstancia, pois apesar da probabilidade de convulsão ser pequena, a margem de erro é menor ainda. Ou seja, o limite deve ser evitado se o mergulhador e o mergulho não estiverem em condições ideais, pois situações como frio, esforço físico podem aumentar a probabilidade de intoxicação por O2.

Como mergulhar com segurança?

Primeiramente, antes de se aventurar a usar qualquer mistura com mais de 21% de O2, procure treinamento adequado que começa com o curso básico de Nitrox, aonde o aluno entra em contato pela primeira vez com os conceitos do efeito Paul Bert. A partir deste ponto os interessados em quebrar as barreiras do mergulho recreativo (vide ultimo artigo), devem procurar um curso de Technical Nitrox, onde procedimentos mais apurados de calculo da exposição ao O2 começam a ser necessários. Não só os conhecimentos teóricos são importantes para uma exposição segura ao O2, os equipamentos usados, sua configuração, a habilidade e conforto do mergulhador na água são de extrema importância para um mergulho seguro com misturas.

Fonte: www.techdiving.com.br

Oxigênio

A 13 de maio de 1733 nascia perto de Leeds, na Inglaterra, Joseph Priestley. Aos 22 anos de idade, Priestley tornou-se um pastor anglicano, ensinando latim, francês, grego, italiano, oratória e lei civil na Dissenting Academy em Daventry, e seu espírito científico foi despertado por seu encontro em 1766 com o grande estadista e cientista americano Benjamin Franklin, um estudioso das correntes elétricas, o primeiro a denominar cargas elétricas de (+) e (-) pela sua capacidade de se repelirem ou não, e que ficou encantado com as experiências de Priestley sobre a qualidade do ar.

Tão cedo quanto 1771, Priestley notara que a colocação de plantas em redomas em que haviam sido queimadas velas, ou onde ratos haviam sido mortos por asfixia (cujo ar resultante na redoma ele chamou de “ar fixo”), melhorava a qualidade do ar da redoma, a ponto de velas poderem ser novamente acesas, ou onde ratos podiam novamente sobreviver. A esse novo tipo de ar Priestley deu o nome de “ar deflogisticado” (o conceito do flogíston era aceito por todos os grandes cientistas naquela época).

Priestley aceitou ser pastor em Leeds, aonde morava perto de uma cervejaria, e portanto passou a ter uma quantidade inesgotável de “ar fixo” (CO2), e notou que esse “ar” tornava a água muito gostosa para ser bebida, e recomendava a beberagem a seus amigos, tendo sido portanto o “inventor” da água gasosa!.

Seus experimentos sobre a qualidade do ar lhe renderam a medalha de ouro da Royal Society em 1773. Ele notou, em suas experiências, que alguns gases podiam ser coletados em água, mas que outros nela eram miscíveis e requeriam portanto mercúrio para serem contidos.

Em um experimento a 1 de agosto de 1774 ele aqueceu cal de mercúrio (óxido vermelho de mercúrio, ou óxido mercúrico) com um vidro aquecido, liberando um gás que foi coletado sob água, e que tinha as propriedades do “ar deflogisticado”: estava descoberto o oxigênio.

As experiências de Priestley com o gás carbônico, oxigênio e outros gases provaram definitivamente que o ar não era um “elemento aristoteliano”, mas uma mistura de substâncias.

Priestley era politicamente a favor das revoluções francesa e americana, que a maioria dos ingleses refutava. No segundo aniversário da queda da Bastilha (1791), uma multidão destruiu a igreja em Birmingham onde Priestley na época ministrava, sua casa e seus laboratórios. A turba só foi contida pela milícia após três dias de depredação. Insatisfeito, Priestley emigrou três anos depois para a América, onde foi eleito para a American Philosophgical Society.

Ele morreu a 6 de fevereiro de 1804. No centésimo aniversário da descoberta do oxigênio, cientistas se reuniram em sua homenagem em seu túmulo às margens do rio Susquehanna, na Pensilvânia, e na memorável ocasião foi fundada a American Chemical Society, uma das mais importantes sociedades científicas de hoje. Na mesma data, uma estátua sua era inaugurada em Birmingham, Inglaterra.

Durante a época em que Priestley estudava os gases do ar, na Rússia Mijail Vasilievich Lomonosov, um ótimo poeta e um extraordinário químico, preocupava-se com o aumento de peso dos metais quando calcinados ao ar. Em suas experiências, Lomonosov tomou o cuidado de pesar o crucíbulo antes e depois de ser aquecido, sem o metal presente, e concluiu que as chamas ou o material utilizado para o aquecimento não surtiam o efeito de aumentar o peso do crucíbulo.

Ainda, quando o metal a ser calcinado era contido numa redoma hermética, o peso da redoma mais a cal formada (o óxido do metal) não se alterava. Após um sem número de experiências bem controladas, Lomonosov chegou à conclusão de que o peso de todas as substâncias que entram em reação é igual ao peso das substâncias obtidas como produto das mesmas. Estava assentada a base da Lei da Conservação da Matéria, mas inexplicavelmente, o editor de Lomonosov não tornou públicos os seus experimentos a não ser muitos anos mais tarde, e Lomonosov perdeu a chance de ser mundialmente reconhecido.

Partindo de experimentos semelhantes, o francês Antoine-Laurent Lavoisier chegou às mesmas conclusões de Lomonosov 18 anos mais tarde, na França.

A Lavoisier cabe o mérito de ter rebatido definitivamente a teoria do flogiston: com suas experiências entre 1772 e 1777, demonstrou que as reações de combustão não são reações de decomposição, onde a substância perde flogiston, mas sim uma reação de combinação, onde um metal reage com o oxigênio do ar para formar óxidos.

Ao mesmo tempo que o elusivo flogiston tornava-se desnecessário para explicar relações ponderais entre reagentes e produtos em reações químicas, as próprias concepções básicas da química sofriam uma mudança radical: os metais, que eram tidos como compostos (contendo o metal e flogiston) resultaram ser na verdade elementos, e os seus óxidos, tidos como elementos, mostraram-se ser na verdade, compostos (contendo o metal e o oxigênio).

Invertendo o sistema do flogiston de ponta-cabeça, Lavoisier elaborou as bases para a sistematização da química, sendo por isso devidamente reconhecido como o Pai da Química Moderna.

Em novembro de 1774, Lavoisier começou uma série decisiva de experimentos. Ele aqueceu estanho e ar em um vaso fechado, e o vaso com o estanho não aumentou de peso. Quando o frasco foi aberto, ar entrou sibilando, e o aumento de peso do frasco tornou-se igual ao aumento de peso que o estanho somente havia sofrido. Portanto, concluiu Lavoisier, o aumento do peso do estanho era tão somente devido a uma absorção do ar no qual a calcinação havia ocorrido.

Não havia ar no frasco suficiente para “saturar” todo o estanho, mas mesmo assim, ainda sobrava algum ar no frasco. Portanto Lavoisier concluiu que só uma porção do ar podia combinar-se com o metal durante a calcinação. Ele também achou que o aumento de peso do metal era idêntico à diminuição de peso do ar, o que lhe indicava que o ar era constituído de pelo menos dois constituintes, sendo que somente um combinava-se com o metal.

Fonte: inorgan221.iq.unesp.br

Oxigênio

Você já deve ter ouvido falar que a Amazônia é o pulmão do mundo, por ser ela a responsável por manter os níveis de oxigênio no ar. Mas saiba que, há algum tempo, essa afirmativa foi questionada.

Apesar de as plantas produzirem oxigênio como resultado da fotossíntese, elas também respiram dia e noite, consumindo oxigênio. Sabemos hoje que as grandes florestas, como a Amazônia, consomem quase todo o oxigênio que produzem na fotossíntese. Isso acontece porque as árvores da Amazôniasão árvores velhas, em estágio de desenvolvimento avançado. Por causa disso, a quantidade de carbono que elas assimilam, durante a fotossíntese, é muito baixa, liberando praticamente todo esse carbono de volta para a atmosfera no seu processo de respiração.

Os responsáveis pela produção de oxigênio são as algas - seres aquáticos que podem ser microscópicos ou macroscópicos – e que, juntos, formam o chamado fitoplâncton.

Acredita-se que o fitoplâncton produza cerca de 98% do oxigênio atmosférico.

Porém, a importância desses seres vai além da fotossíntese: eles formam a base da cadeia alimentar dos ambientes aquáticos, servindo de alimento para organismos maiores.

Mas é claro que isso não anula a importância ecológica das florestas! A Amazônia é a grande responsável pelo equilíbrio climático do mundo. As plantas nela encontradas fazem muita fotossíntese. Como resultado, elas liberam moléculas de água na atmosfera, possibilitando a formação de grandes nuvens de chuva na região. Se, um dia, a Floresta Amazônica acabar, a temperatura global irá subir muito. Além disso, grandes secas poderão acontecer.

Tanto as florestas como as águas de nosso planeta estão sofrendo com nosso consumismo. E se, um dia, tudo isso que a natureza nos oferece se extinguir e literalmente virar fumaça, nós também faremos parte dessa fumaça.

Fonte: www.ufmg.br

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