Sauerstoff: Das Leben

Kategorie: Stories, Baden-Württemberg

Es ist das häufigste Element auf unserem Planeten und nach Wasserstoff sowie Helium das dritthäufigste im Universum: Sauerstoff. Ohne diesen wichtigen Bestandteil der Luft, den Wilhelm Scheele 1771 entdeckte, könnten wir nicht leben. Sauerstoff hat im Periodensystem das chemische Symbol O und die Ordnungszahl 8. Zum 150. Geburtstag des PSE stellen wir einige besondere Elemente vor.

Carl Wilhelm Scheele, einer der Entdecker des Sauerstoffs. (Bild: gemeinfrei).

Carl Wilhelm Scheele, einer der Entdecker des Sauerstoffs. (Bild: gemeinfrei).

Verwendung von Sauerstoff

Die Verwendung von Sauerstoff ist vielseitig. Der wichtigste Abnehmer ist die Stahlindustrie. Die Zugabe von Sauerstoff bei der Verbrennung reduziert dort den Brennstoffbedarf, die Rückstände und die CO2-Emission. Auch der zweitgrößte Abnehmer, die Chemie-Industrie, heizt ihren Produktionsprozessen mit Sauerstoff kräftig ein.

Ärzte verwenden Sauerstoff zur Beatmung von Patienten und gegen chronische Kopfschmerzen ein. Mit einem jährlichen Verbrauch von 80 Millionen Kubikmetern ist er damit das meist verwendete Medikament in deutschen Krankenhäusern.

Auch in der Elektroindustrie gibt es Verwendung von Sauerstoff. Diese macht sich die Oxidation beim Bau von Flachbildschirmen zunutze, und auch in der Glasfaserkabelproduktion dient Sauerstoff als Reaktionsgas.

Bei der Erdölaufbereitung braucht man Sauerstoff zum Spalten langer Kohlenwasserstoffketten, in Kläranlagen dient er der Stimulation von Mikroorganismen, und in Aquafarmen wachsen die Fische schneller, wenn das Wasser mit Sauerstoff in Form von Ozon angereichert ist. 

Wie Sauerstoff entdeckt wurde:

Zwei Chemiker gelten als Entdecker des Sauerstoffs: Carl Wilhelm Scheele entdeckte das Element 1772 und Joseph Priestley 1774. Im Jahr 1772 stieß Scheele beim Erhitzen von Braunstein oder Kaliumpermanganat mit konzentrierter Schwefelsäure auf ein farbloses Gas. Seine Erkenntnisse dazu publizierte er jedoch erst 1777 in dem Buch "Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer". Unabhängig von Scheele's Entdeckung stellte Priestley 1774 beim Erhitzen von Quecksilberoxid Sauerstoffgas her und veröffentlichte seine Erkenntnisse dazu im selben Jahr.

Mehr Infos findet ihr im Chemie-Lexikon.

Vorkommen von Sauerstoff

Fast der gesamte Sauerstoff der Luft wird von Pflanzen durch Fotosynthese hergestellt. Das Element lässt sich dann aus dem Gasgemisch industriell gewinnen. (Linde-Verfahren)

Wie kam der Sauerstoff in die „Luft“?

Die Luft ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen. Sauerstoff ist darin mit knapp 21 Prozent vertreten. Den größten Anteil hat Stickstoff mit 78 Prozent. Darüber hinaus kommen weitere Gase in Spuren vor, unter ihnen das Kohlendioxid, das die Pflanzen zur Photosynthese brauchen.

Die Luft, so wie man sie heute kennt, gibt es erst seit ca. 350 Millionen Jahren. Nach der Entstehung der Erde vor rund 4,5 Milliarden Jahren war Sauerstoff zunächst in Mineralien und Kohlendioxid gebunden und kam deshalb in der Uratmosphäre nicht vor. Erst als vor 3,5 Milliarden Jahren im Wasser die Blaualgen entstanden, die durch Photosynthese Sauerstoff aus dem Wasser freisetzten, entstand gasförmiger Sauerstoff auf der Erde. Als vor etwa 2,3 Milliarden Jahren dieser Prozess zum Erliegen kam, gelangte das Gas aus den Ozeanen in die Atmosphäre. Allmählich stieg die Sauerstoffkonzentration an. Dieser Vorgang war nach einigen 100 Millionen Jahren abgeschlossen. Vor 1,5 Milliarden Jahren entstanden im Wasser erste Lebewesen, die Sauerstoff durch Atmung zur Energiegewinnung nutzen konnten. 

Interessantes zu Sauerstoff

Spezialist für technische wie medizinische Gase ist zum Beispiel die „Badische Sauerstoff industrie“ Basi Schöberl in Rastatt (130 Mitarbeiter).

Über die Wirtschaftlichkeit des Elements Sauerstoff:

Der Artikel in brand eins lohnt sich: "Man sieht, riecht, schmeckt ihn nicht – und doch ist er fast überall. Gemessen am Gewicht ist Sauerstoff mit knapp 50 Prozent das häufigste Element der Erdkruste. Er reagiert mit fast allen Elementen und sorgt dabei mitunter für viel heiße Luft...."

Kann es ein Leben ohne Sauerstoff und Wasser geben?

SWR-Wissen hat einen guten Beitrag dazu.

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