khimie.ru

Распространение кислорода в природе. Кислород является важнейшей для жизни, поддерживающей дыхание составной частью атмосферного воздуха. Содержание кислорода в сухом воздухе составляет 20,9 об. % или 23,0 вее. %, причем в открытом пространстве содержание кислорода в воздухе очень мало изменяется (не более чем на 0.1 %). Несмотря на то, что при дыхании и за счет процессов горения кислород непрерывно расходуется, его количество все время пополняется благодаря процессам фотосинтеза, происходящим в зеленом веществе растений на солнечном свету. Вода содержит 88,81 вес. % кислорода, мировой океан − около 85,8 % и доступная нам часть твердой земной коры − 47,3 % (в форме оксидов и кислородных солей). Общее содержание кислорода в земной коре, океане и воздухе оценивают примерно в 50 вес. %, т. е. кислород принимает такое участие в строении земной коры (включая атмосферу), как все остальные элементы, вместе взятые.

В результате действия силы тяжести состав воздуха с увеличением высоты должен изменяться в сторону увеличения доли легких составных частей (гелий, водород) по сравнению с тяжелыми (кислород, аргон). Однако этот эффект проявляется только на очень больших высотах: вблизи Земли он не может проявляться из-за постоянного перемешивания составных частей атмосферы под влиянием конвекции. Оказалось, что конвекция распространяется на значительно большие высоты, чем предполагали ранее. Как нашел Панег, исследуя пробы стратосферы, полученные при помощи ракет, процентный состав воздуха вплоть до высоты 60 км остается таким же, как и у поверхности Земли. Только на больших высотах заметно вызванное гравитационным разделением изменение соотношения составных частей воздуха.

Кислород, встречающийся в природе, является смесью трех изотопов с массовыми числами 16,17 и 18. В следствие колебания соотношения изотопов атомный вес атмосферного кислорода на 0,00011 атомных единиц больше атомного веса кислорода из морской воды. Эту незначительную разницу следует принимать во внимание, так как атомный вес кислорода (точнее, атомный вес природной смеси изотопов кислорода) лежит в основе величин атомных весов остальных элементов.

Различие изотопного состава кислорода, зависяшее от способа его получения, найдено также Юри. Он установил, что содержание ¹⁸О в водах современных морей примерно на 0,7 % ниже, чем в первичных породах (граните, базальте), и в среднем на 0,7 % выше, чем в осадочных породах.