El oxígeno (O) es un elemento químico fundamental por su rol crucial en la vida y en diversos procesos naturales, así como tecnológicos. Es unos de los elementos más abundantes en el universo. En la Tierra, el oxígeno constituye aproximadamente el 21% de la atmósfera terrestre en su forma molecular (O2), cerca del 49.2% de la corteza terrestre en forma de óxidos y silicatos, y una gran parte del agua (H₂O), que cubre alrededor del 71% de la superficie del planeta.
Su presencia es vital para la respiración de organismos vivos, lo que lo convierte en un pilar de los ecosistemas. Además de su importancia biológica, el oxígeno es utilizado en la industria y en el sector médico. Su capacidad para formar compuestos con casi todos los demás elementos lo hace excepcionalmente reactivo y esencial en la química de la Tierra.
¿Cuáles son los usos del oxígeno?
Este elemento se utiliza en una amplia variedad de campos gracias a sus propiedades químicas únicas y su capacidad para facilitar la combustión, la oxidación y los procesos biológicos. Todos comparten un objetivo común: aprovechar el oxígeno de manera controlada para obtener resultados óptimos, contribuyendo al bienestar humano y al desarrollo tecnológico. A continuación, se detallan sus usos más destacados:
Medicina
En el ámbito médico, el oxígeno es fundamental para el tratamiento de pacientes con insuficiencia respiratoria, asma, neumonía o COVID-19 o (EPOC) y otras afecciones que comprometen la función pulmonar. Se administra a través de cánulas nasales, mascarillas o ventiladores mecánicos para asegurar una oxigenación adecuada de la sangre y los tejidos para la supervivencia y recuperación del paciente.
Además, el oxígeno hiperbárico se utiliza en el tratamiento de intoxicaciones por monóxido de carbono, infecciones graves y para acelerar la cicatrización de heridas. Asimismo, en la anestesia, se usa una mezcla de oxígeno con otros gases para procedimientos quirúrgicos.
Industria
Este sector es uno de los mayores consumidores de oxígeno. En la fabricación de acero, el oxígeno se inyecta en hornos y convertidores para eliminar impurezas como el carbono y el azufre, lo que mejora la calidad y resistencia del acero.
En la producción de vidrio, este elemento se utiliza para alcanzar altas temperaturas en los hornos, lo que permite la fusión eficiente de las materias primas. Asimismo, es un componente clave en la síntesis de una amplia gama de productos químicos, incluyendo ácidos, plásticos y fertilizantes, donde actúa como reactivo o catalizador en diversos procesos.
Medio ambiente
En el tratamiento de aguas residuales, el oxígeno se emplea en los procesos de aireación para fomentar el crecimiento de microorganismos aerobios que descomponen la materia orgánica contaminante. Esto ayuda a purificar el agua antes de su descarga. También se utiliza en procesos de depuración de gases y en la oxidación de contaminantes atmosféricos para reducir emisiones dañinas.
Investigación
En laboratorios de investigación de todo el mundo, el oxígeno es un elemento indispensable para una multitud de experimentos y estudios biológicos. Se utiliza en el cultivo de células y tejidos, en la investigación metabólica y en el desarrollo de nuevos medicamentos y terapias.
En física y química, el oxígeno se emplea en reacciones de combustión controladas, en la síntesis de nuevos compuestos y en la caracterización de materiales.
¿Cómo se utiliza el oxígeno?
El oxígeno se suministra en diversas formas, cada una adaptada a aplicaciones específicas y volúmenes requeridos. La elección del método de suministro depende de factores como la pureza necesaria, la cantidad, la duración del uso y las condiciones de almacenamiento.
- Gaseoso: esta es la forma más común de suministro de oxígeno para usos que no requieren grandes volúmenes o para aplicaciones intermitentes. Se almacena y transporta en cilindros o tanques de alta presión.
- Líquido: para aplicaciones que requieren grandes volúmenes de forma continua, el oxígeno líquido es la opción más eficiente. Se produce mediante la destilación del aire, enfriándolo a temperaturas por debajo de -183 °C o -297 °F, hasta que se licúa. Se almacena en tanques aislados al vacío para mantener su temperatura.
- Oxígeno: se refiere al aire con una concentración de oxígeno superior al 21% (la concentración de oxígeno en el aire atmosférico). No es oxígeno puro, sino una mezcla. Se puede producir mediante concentradores de oxígeno (que utilizan un proceso de adsorción por oscilación de presión – PSA) o mezclando oxígeno puro con aire.
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Fuentes de consulta:
