Artykuły - O tlenie i jego toksyczności.txt

Artykuły - O tlenie i jego toksycznoci

Tlen (łac. oxygenium) został odkryty przez dwóch niezależnie pracujšcych naukowców niemal w tym samym czasie - w 1772 roku przez Karla Wilhelma Scheelego a w 1774 roku otrzymał go również Joseph Priestley. Jednak zanim do tego doszło, wielu naukowców trudziło się nad rozpoznaniem istoty tlenu. Na poczštek, po krótce opiszę historię odkrycia tego pierwiastka.
Od poczštku istnienia natura procesu spalania nie była naukowo wyjaniona, był to temat spekulacji wielu uczonych. Robert Boyle i Robert Hooke, którzy prowadzili dowiadczenia nad spalaniem, doszli do wniosku, że powietrze jest istotnym czynnikiem podczas tego procesu. Zauważyli również, że metale podczas spalania na wolnym powietrzu zyskujš na ciężarze, jednak owy wzrost wagi przypisywali "czšstkom ognistym".
Na poczštku XVIII wieku pojawiła się teoria "flogistonu", wysunięta 
przez Georga Stahla, która łšczyła dwie reakcje chemiczne na pozór całkiem różne: spalanie i utlenianie. Stahl wykazał zwišzek pomiędzy dwiema odwrotnymi reakcjami, które dzi znamy jako utlenianie i redukcję. Jednak około połowy XVIII w. zaczęły się rodzić wštpliwoci co do realnego istnienia substancji zwanej flogistonem. Sceptycy opierali swoje zarzuty na dwóch faktach. Po pierwsze, w procesie spalanie zasadniczš rolę odgrywa obecnoć powietrza, bez niego nie ma spalania, za obecnoć lub nieobecnoć w jakim ciele "flogistonu" niczego tu nie zmienia. Po drugie w 1772 r. francuski chemik Guyton de Morveau dowiadczalnie dowiódł, że metale podczas spalania zyskujš na ciężarze. Przeczyło to teorii Stahla, według której spalane ciało traciło swój flogiston, a zatem częć swego ciężaru. W tym samym roku Lavoisier podjšł własne badania nad spalaniem z użyciem fosforu.
Podczas spalania fosforu i siarki Lavoisier doszedł do prostego wniosku, że wzrost wagi danego pierwiastka po reakcji musi pochodzić z powietrza. Domylał się więc, iż musi istnieć reakcja odwrotna. Postanowił to sprawdzić i podgrzewajšc tlenek ołowiu (PbO) otrzymał metaliczny ołów, który stracił na ciężarze i uwolnił bardzo znacznš objętoć gazu. Był to przełomowy moment. Lavoisier wystosował list do Akademii Nauk informujšc o swym odkryciu. Naukowiec podważył teorię Stahla, póniej wydał Traktat elementarny o chemii (1789 r.), w którym wykazał bezsens teorii flogistonu i uwzględnił rzeczywistš rolę tlenu w spalaniu ciał: spalanie jest wišzaniem lub łšczeniem się atmosferycznego tlenu z substancjš spalanš; sprawcš wydzielania się ciepła i wiatła nie jest palne ciało, lecz jego łšczenie się z tlenem.
Zastanawialicie się może kiedy od czego pochodzi nazwa "tlen"? Heh... ciekawa historia, jakich wiele w nauce... Już wyjaniam. Lavoisier dokładnie badajšc własnoci tlenu uznał, że jest on pierwiastkiem. Stwierdził jednoczenie, że wchodzi on w skład wszystkich kwasów 
- co było oczywicie niesłusznš diagnozš. I stšd włanie pochodzi łacińska nazwa, oznaczajšca "tworzšcy kwas".

Tak włanie przedstawia się historia identyfikacji tlenu w bardzo skróconej formie. Zanim jednak zaczniemy omawiać główne zagadnienia naszego tematu, poznajmy (lub przypomnijmy sobie) własnoci i właciwoci tego pierwiastka.
Tlen jest gazem bez barwy, smaku i zapachu, nieco cięższym od powietrza. W odpowiednich warunkach tlen reaguje z praktycznie wszystkimi znanymi pierwiastkami, tworzšc tlenki (wyjštek stanowiš fluorowce i helowce).W wodzie rozpuszcza się słabo, lepiej jednak niż azot i wodór co wystarcza, by zapewnić życie rybom i innym organizmom wodnym. Tlen, choć sam się nie pali, jest niezbędny we wszystkich procesach spalania. W zwykłych warunkach występuje w postaci dwuatomowych czšsteczek O2. Istnieje też inna odmiana alotropowa tlenu 
- ozon, o czšsteczkach trójatomowych (O3). Ozon jest bardzo silnym utleniaczem, powodujšcym przyłšczenie czšsteczki tlenu do trwałych jonów; przekształca on siarczki w siarczany, dwutlenki w trójtlenki itp. Ze względu na tę właciwoć ozon jest używany jako rodek odkażajšcy i bielšcy. Ozon występuje w górnych warstwach atmosfery ziemskiej i chroni życie na ziemi przed działaniem szkodliwego promieniowania słonecznego. W przemyle otrzymuje się ozon w wyniku wyładowań elektrycznych w tlenie.
Temperatury topnienia i wrzenia nie podaję, i tak nikt nie zapamięta, a jeli kto by potrzebował nie trudno znaleć.
Ach... Pozwólcie na takš małš anegdotkę. Otóż, gdy przeglšdałem witryny internetowe traktujšce o tlenie w ten sam żmudny, naukowy, całkowicie pozbawiony wyobrani sposób, natknšłem się na ciekawy komentarz pod wypracowaniem na temat tegoż pierwiastka. No i zobaczcie sami co tam przeczytałem:
Ika napisał(a):
A temperatura wrzenia?????????? I topnienia??
Anka napisał(a):
Ika ty jeste taka głupia czy tylko udajesz idiotkę widziała kiedy jak tlen się gotuje albo topi?


No cóż, komentarze pozostawiam już wam =P

Przejdmy dalej. Gdzie tlen znajduje zastosowanie? Stosuje się go w aparatach tlenowych używanych przez nurków, pilotów, alpinistów i wszędzie tam, gdzie jego stężenie w powietrzu spada poniżej 15%, a także w medycynie przy chorobach układu kršżenia. Tlen stosowany jest również do bielenia tkanin, spawania i cięcia metali w palnikach tlenowo-wodorowych lub tlenowo-acetylenowych.
No i najważniejsze, o czym wiedzš wszyscy (chociaż może z wyjštkiem wyżej wspomnianej Anki, ponieważ nigdy tego nie widziała), tlen jest pierwiastkiem absolutnie niezbędnym dla życia. Jego brak w kilka minut sprowadza mierć. Dlaczego? Ponieważ tlen jest niezbędny w procesie oddychania. No tak, ale dlaczego? Bo jest niezbędny do wytworzenia energii. Nasz organizm może przyswajać sobie pokarm i przy udziale substancji życiowych tj., witamin, makro - i mikroelementów zamienić go w
energię. Jest to możliwe tylko przy wystarczajšcej iloci tlenu.
Mało tego, komórki mięnia sercowego cišgle pompujš krew w naszym układzie kršżenia, komórki nerwowe mózgu umożliwiajš przebieg procesów mylowych i odbieranie czynników wpływajšcych na zmysły takich jak zapach, obraz dwięk Pozyskiwanie energii dla tych zadań odbywa się w formie powolnego spalania cukru i tłuszczu w komórkach organizmu i proces ten jest okrelany jako przemiana materii Do tego procesu również używany jest tlen. To oznacza, że bez tlenu niemożliwe jest spalanie a w wyniku tego również życie.
Tlen pobieramy w trakcie oddychania z otaczajšcego nas powierza. Powietrze, którym oddychamy zawiera około 21% tlenu. Ponieważ nie jestemy w stanie magazynować tlenu, jestemy skazani na jego cišgły pobór, "zatankowanie" tlenu na zapas jest niemożliwe.
Tlen należy do pierwiastków najbardziej rozpowszechnionych we Wszechwiecie. Za zawartoć tlenu w skorupie ziemskiej wynosi 47,2% i jest największa ze wszystkich pierwiastków! Z kolei dwuatomowe czšsteczki gazowego tlenu to ponad 20% atmosfery ziemskiej.
Ogólnie rzecz bioršc, nasz metabolizm całkowicie uzależniony jest od tlenu. Z każdym oddechem wdychamy mniej więcej pół litra powietrza, w którym jest około 100 ml O2. Czyli podczas spokojnego oddychania w minutę przepuszczamy przez płuca ponad 1,5 l tlenu. Podczas intensywnego wysiłku fizycznego iloć ta może wzrastać ponad dziesięciokrotnie.
Więc gdzie ta toksycznoć? Otóż podczas zaopatrywania mitochondrii w tlen, które konsumujš go najwięcej, bo aż 85 - 95%, większoć ulega cztero-elektronowej redukcji, zmieniajšc się w wodę. Jednak częć dostaje tylko jeden elektron, w wyniku czego powstaje niezwykle agresywna forma tlenu - anionorodnik ponadtlenkowy. Sš to tak zwane wolne rodniki lub aktywne formy tlenu. Majš one szkodliwy wpływ na organizm człowieka, między innymi doprowadzajš do uszkodzenia mtDNA (czyli, DNA mitochondrii), które wišżš się obecnie z dużš grupš tzw. chorób mitochondrialnych (neuropatie, mipatie, niektóre postacie epilepsji, barwnikowe zwyrodnienie i inne). To włanie mitochondria sš największym producentem rodników. Choć zwykle "przerabiajš" na nie tylko 1-4% zużywanego tlenu, podczas intensywnego wysiłku odsetek ten może wzrastać nawet 10-krotnie.
Choroby mitochondrialne to nie wszystko.
Choć w naszej atmosferze tlen stanowi tylko 1/5, nie czujemy się lepiej przy jego wyższych stężeniach. U człowieka najbardziej wrażliwym na działanie tlenu narzšdem po płucach sš oczy. W latach 40. ubiegłego stulecia po raz pierwszy opisano tzw. zwłóknienie poza-soczewkowe - prowadzšcš do lepoty chorobę będšcš wynikiem nadmiaru tlenu w inkubatorach, w których przetrzymywano przedwczenie urodzone dzieci. Dziesięciodobowy kontakt wczeniaków z atmosferš zawierajšcš 35-40% tlenu prowadził do zanikania naczyń krwiononych, a powstajšce naczynia wrastały w ciało szkliste oka, prowadzšc
do odklejania się siatkówki, a co za tym idzie - do lepoty. Dzi baczniej kontroluje się stężenie tlenu w inkubatorach, a i tak czasami słyszymy o zdarzajšcych się przypadkach utraty wzroku u wczeniaków.
Ludzki organizm nie przeżyłby długo zetknięcia z tlenem w stężeniu, jakie znoszš ryby głębinowe. Z drugiej strony przy stężeniach panujšcych w wysokich górach gwałtownie spada wydolnoć mózgu i mięni - dwóch najbardziej "tlenożernych" narzšdów.
Oprócz podanych przykładów, wolne rodniki biorš udział w powstawaniu takich chorób jak: rak, miażdżyca, zaćma, choroby reumatyczne, cukrzyca, choroby neurologiczne (na przykład demencja starcza, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona i udar mózgu).
Całkiem niele jak na nasz życiodajny pierwiastek, nieprawdaż?
Jak sobie w takim razie z tym radzić?
Grupa czšsteczek okrelanych jako reaktywne formy tlenu (RTF) jest produktem ubocznym takich procesów jak oddychanie komórkowe czy aktywnoć enzymów. Do RTF należš między innymi tlenek azotu, rodnik hydroksylowy czy wspomniany już anionorodnik ponadtlenkowy, a także nadtlenek wodoru, który co prawda nie jest wolnym rodnikiem, ale łatwo w takowe ulega przemianie. Wolne rodniki s...