Lihat sumber Oksigen

{{kotak info oksigen}}
{{Unsur|Oksigen|O|8|desc={{lang-la|oxygenium}}; {{lang-en|oxygen}}|title2=zat asam|title3=zat pembakar}} Dalam [[tabel periodik]], oksigen merupakan unsur [[nonlogam]] golongan VIA ([[kalkogen]]) dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi [[oksida]]). Pada [[temperatur dan tekanan standar]], dua atom oksigen [[ikatan kimia|berikatan]] menjadi {{chem2|O|2}} (dioksigen), gas yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur [[Kelimpahan unsur kimia|paling melimpah]] ketiga di alam semesta berdasarkan massa (setelah hidrogen dan helium)<ref name="NBB297">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.297</ref> dan unsur paling melimpah di [[kerak Bumi]].<ref name="lanl"/> Berdasarkan volume, 20,9% atmosfer bumi adalah oksigen.<ref name="ECE500"/>

Semua kelompok molekul organik pada makhluk hidup, seperti [[protein]], [[karbohidrat]], dan [[lemak]], mengandung unsur oksigen. Demikian pula [[senyawa anorganik]] yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan. Sebagian besar oksigen dalam tubuh makhluk hidup dalam bentuk air (H<sub>2</sub>O), senyawa penting pada makhluk hidup. Oksigen dalam bentuk {{chem2|O|2}} dihasilkan dari air oleh [[sianobakteri]], [[ganggang]], dan tumbuhan selama [[fotosintesis]], dan digunakan pada [[respirasi sel]] oleh hampir semua makhluk hidup. Oksigen beracun bagi organisme [[anaerob]], yang merupakan bentuk kehidupan paling dominan pada masa-masa awal evolusi kehidupan. {{chem2|O|2}} kemudian mulai berakumulasi di atmosfer sekitar 2,5&nbsp;miliar tahun yang lalu.<ref>{{cite press release|title=NASA Research Indicates Oxygen on Earth 2.5 Billion Years Ago|url=http://www.nasa.gov/lb/centers/ames/news/releases/2007/07_70AR.html|publisher=[[NASA]]|date=2007-09-27|accessdate=2008-03-13}}{{Pranala mati|date=Juli 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> Terdapat pula [[alotrop]] oksigen lainnya, yaitu [[ozon]] ({{chem2|O|3}}). [[Lapisan ozon]] pada atmosfer membantu melindungi [[biosfer]] dari [[radiasi ultraviolet]], tetapi pada permukaan bumi ia adalah polutan yang merupakan produk samping dari [[asbut]].

Oksigen secara terpisah ditemukan oleh [[Carl Wilhelm Scheele]] di [[Uppsala]] pada tahun 1773 dan [[Joseph Priestley]] di [[Wiltshire]] pada tahun 1774. Temuan Priestley lebih terkenal oleh karena publikasinya merupakan yang pertama kali dicetak. Namun, Priestley memanggil oksigen "dephlogisticated air" dan tidak mengetahuinya sebagai elemen kimia. Istilah ''oxygen'' diciptakan oleh [[Antoine Lavoisier]] pada tahun 1777,<ref name="mellor" /> yang eksperimennya dengan oksigen berhasil meruntuhkan [[teori flogiston]] [[pembakaran]] dan [[korosi]] yang terkenal. Ia juga berhasil menjelaskan peran oksigen dalam pembakaran.

Oksigen secara industri dihasilkan dengan [[distilasi bertingkat]] udara cair, dengan menggunakan [[zeolit]] untuk memisahkan [[karbon dioksida]] dan [[nitrogen]] dari udara, ataupun [[elektrolisis air]], dll. Oksigen digunakan dalam produksi baja, plastik, dan tekstil, ia juga digunakan sebagai [[propelan roket]], untuk [[terapi oksigen]], dan sebagai penyokong kehidupan pada [[pesawat terbang]], [[kapal selam]], [[penerbangan luar angkasa]], dan [[penyelaman]],

== Sejarah ==
=== Percobaan awal ===
Salah satu eksperimen pertama yang diketahui tentang hubungan antara pembakaran dan udara dilakukan oleh [[Philo dari Byzantium]], seorang penulis [[Yunani Kuno|Yunani]] abad ke-2 SM tentang mekanika. Dalam karyanya, ''Pneumatica'', Philo mengamati bahwa membalikkan wadah di atas lilin yang menyala dan memasukkan air di bawah leher kapal mengakibatkan air naik ke leher.<ref>{{cite book|last=Jastrow|first=Joseph|date=1936|url=https://books.google.com/books?id=tRUO45YfCHwC&pg=PA171&lpg=PA171|title=Story of Human Error|publisher=Ayer Publishing|isbn=978-0-8369-0568-7|page=171}}</ref> Philo salah menduga bahwa bagian udara di bejana diubah menjadi api elemen klasik dan dengan demikian keluar melalui pori-pori di kaca.

Awalnya, para ilmuwan banyak menganggap bahwa udara adalah satu dari [[Elemen klasik|empat unsur]] dan bukan merupakan campuran berbagai gas, seperti yang diketahui ilmuwan sekarang. Karena itu, awalnya para ilmuwan tidak mengetahui adanya oksigen sebagai salah satu komponen udara. [[Leonardo da Vinci]] yang hidup pada 1452–1519 mengamati bahwa sebagian udara digunakan dalam proses pembakaran dan pernapasan, dan tanpa udara api maupun makhluk hidup akan mati.{{sfn|Emsley|2001|p=299}}{{sfn|Cook|Lauer|p=499}}

Pada akhir abad ke-17, [[Robert Boyle]] membuktikan bahwa udara diperlukan dalam proses pembakaran. Kimiawan Inggris, [[John Mayow]], melengkapi hasil kerja Boyle dengan menunjukkan bahwa hanya sebagian komponen udara yang ia sebut sebagai ''spiritus nitroaereus'' atau ''nitroaereus'' yang diperlukan dalam pembakaran.<ref name="EB1911">[[#Reference-idEB1911|''Britannica'' contributors 1911]], "John Mayow"</ref> Pada satu eksperimen, ia menemukan bahwa dengan memasukkan seekor tikus ataupun sebatang lilin ke dalam wadah penampung yang tertutup oleh permukaan air akan mengakibatkan permukaan air tersebut naik dan menggantikan seperempatbelas volume udara yang hilang.<ref name="WoC">[[#Reference-idWoC2005|''World of Chemistry'' contributors 2005]], "John Mayow"</ref> Dari percobaan ini, ia menyimpulkan bahwa ''nitroaereus'' digunakan dalam proses [[respirasi]] dan [[pembakaran]].

Mayow mengamati bahwa berat [[antimon]] akan meningkat ketika dipanaskan. Ia menyimpulkan bahwa ''nitroaereus'' haruslah telah bergabung dengan antimon.<ref name="EB1911"/> Ia juga mengira bahwa paru-paru memisahkan ''nitroaereus'' dari udara dan menghantarkannya ke dalam darah, dan panas tubuh hewan serta pergerakan otot akan mengakibatkan reaksi ''nitroaereus'' dengan zat-zat tertentu dalam tubuh.<ref name="EB1911"/> Laporan seperti ini dan pemikiran-pemikiran serta percobaan-percobaan lainnya dipublikasikan pada tahun 1668 dalam karyanya ''Tractatus duo'' pada bagian "De respiratione".<ref name="WoC"/>

=== Teori flogiston ===
{{main|Teori flogiston}}
[[Berkas:Georg Ernst Stahl.png|jmpl|kiri|lurus|[[Georg Ernst Stahl|Stahl]] membantu mengembangkan dan memopulerkan teori flogiston.]]

Dalam percobaan [[Robert Hooke]], [[Ole Borch]], [[Mikhail Lomonosov]], dan Pierre Bayen, percobaan mereka semuanya menghasilkan oksigen, tetapi tiada satupun dari mereka yang mengenalinya sebagai unsur.<ref name="NBB299">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.299</ref> Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh prevalensi filosofi [[pembakaran]] dan [[korosi]] yang dikenal sebagai teori flogiston.

Teori flogiston dikemukakan oleh alkimiawan Jerman, [[J. J. Becher]] pada tahun 1667, dan dimodifikasi oleh kimiawan [[Georg Ernst Stahl]] pada tahun 1731.<ref name="morris">[[#Reference-idMorris2003|Morris 2003]]</ref> Teori flogiston menyatakan bahwa semua bahan yang dapat terbakar terbuat dari dua bagian komponen. Salah satunya adalah flogiston, yang dilepaskan ketika bahan tersebut dibakar, sedangkan bagian yang tersisa setelah terbakar merupakan bentuk asli materi tersebut.<ref name="ECE499"/>

Bahan-bahan yang terbakar dengan hebat dan meninggalkan sedikit residu (misalnya kayu dan batu bara), dianggap memiliki kadar flogiston yang sangat tinggi, sedangkan bahan-bahan yang tidak mudah terbakar dan berkorosi (misalnya besi), mengandung sangat sedikit flogiston. Udara tidak memiliki peranan dalam teori flogiston. Tiada eksperimen kuantitatif yang pernah dilakukan untuk menguji keabsahan teori flogiston ini, melainkan teori ini hanya didasarkan pada pengamatan bahwa ketika sesuatu terbakar, kebanyakan objek tampaknya menjadi lebih ringan dan sepertinya kehilangan sesuatu selama proses pembakaran tersebut.<ref name="ECE499"/> Fakta bahwa materi seperti kayu sebenarnya ''bertambah'' berat dalam proses pembakaran tertutup oleh gaya apung yang dimiliki oleh produk pembakaran yang berupa gas tersebut. Sebenarnya pun, fakta bahwa logam akan bertambah berat ketika berkarat menjadi petunjuk awal bahwa teori flogiston tidaklah benar (yang mana menurut teori flogiston, logam tersebut akan menjadi lebih ringan).

[[Berkas:Carl Wilhelm Scheele from Familj-Journalen1874.png|jmpl|lurus|[[Carl Wilhelm Scheele]] mendahului Priestley dalam penemuan oksigen, tetapi publikasinya dilakukan setelah Priestley.]]

=== Penemuan ===
[[Michael Sendivogius]] (Michał Sędziwój), seorang ahli [[alkimia]], [[filsuf]], dan [[dokter]] dari [[Polandia]], dalam karyanya ''De Lapide Philosophorum Tractatus duodecim e naturae fonte et manuali experientia depromti'' (tahun 1604) menggambarkan zat yang terkandung di udara, yang dia sebut sebagai 'cibus vitae' (makanan kehidupan<ref name="Marples">{{cite web|last1=Marples|first1=Frater James A.|title=Michael Sendivogius, Rosicrucian, and Father Of Studies of Oxygen|url=http://www.masonic.benemerito.net/msricf/papers/marples/marples-michael.sendivogius.pdf|publisher=Societas Rosicruciana in Civitatibus Foederatis, Nebraska College|pages=3–4|accessdate=2018-05-25|archive-date=2020-05-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20200508172910/http://www.masonic.benemerito.net/msricf/papers/marples/marples-michael.sendivogius.pdf|dead-url=no}}</ref>), dan identik dengan oksigen.<ref name="Bugaj2">{{cite journal|last1=Bugaj|first1=Roman|date=1971|title=Michał Sędziwój – Traktat o Kamieniu Filozoficznym|url=https://books.google.com/books?id=d0gaAQAAMAAJ|journal=Biblioteka Problemów|language=pl|volume=164|pages=83–84|issn=0137-5032}}</ref> Sendivogius, selama eksperimennya yang dilakukan antara tahun 1598 dan 1604, mengenali dengan tepat bahwa zat tersebut setara dengan produk sampingan gas yang dilepaskan oleh [[dekomposisi termal]] [[kalium nitrat]]. Dalam pandangan Bugaj, [[Daftar metode pemurnian dalam ilmu kimia|isolasi]] oksigen dan asosiasi yang tepat dari zat tersebut ke dalam bagian udara yang diperlukan untuk kehidupan, adalah bukti yang cukup untuk penemuan oksigen oleh Sendivogius.<ref name="Bugaj2" /> Namun, penemuan Sendivogius ini sering dibantah oleh generasi ilmuwan dan ahli kimia berikutnya.<ref name="ECE499">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.499.</ref>

Oksigen pertama kali ditemukan oleh seorang ahli obat [[Carl Wilhelm Scheele]]. Ia menghasilkan gas oksigen dengan memanaskan raksa oksida dan berbagai nitrat sekitar tahun 1772.<ref name="ECE500" /><ref name="ECE499" /> Scheele menyebut gas ini 'udara api' karena ia merupakan satu-satunya gas yang diketahui mendukung pembakaran. Ia menuliskan pengamatannya ke dalam sebuah manuskrip yang berjudul ''Treatise on Air and Fire'', yang kemudian ia kirimkan ke penerbitnya pada tahun 1775. Namun, dokumen ini tidak dipublikasikan sampai dengan tahun 1777.<ref name="NBB300">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.300</ref>

[[Berkas:PriestleyFuseli.jpg|jmpl|lurus|kiri|[[Joseph Priestley]] biasanya diberikan prioritas dalam penemuan oksigen]]

Pada saat yang sama, seorang pastor [[Britania]], [[Joseph Priestley]], melakukan percobaan yang memfokuskan cahaya matahari ke [[raksa oksida]] (HgO) dalam tabung gelas pada tanggal 1 Agustus 1774. Percobaan ini menghasilkan gas yang ia namakan "dephlogisticated air'".<ref name="ECE500">[[#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.500</ref> Ia mencatat bahwa lilin akan menyala lebih terang di dalam gas tersebut dan seekor tikus akan menjadi lebih aktif dan hidup lebih lama ketika menghirup udara tersebut. Setelah mencoba menghirup gas itu sendiri, ia menulis: "The feeling of it to my lungs was not sensibly different from that of common air, but I fancied that my breast felt peculiarly light and easy for some time afterwards."<ref name="NBB299"/> Priestley mempublikasikan penemuannya pada tahun 1775 dalam sebuah laporan yang berjudul "An Account of Further Discoveries in Air". Laporan ini pula dimasukkan ke dalam jilid kedua bukunya yang berjudul ''[[Experiments and Observations on Different Kinds of Air]]''.<ref name="ECE499"/><ref>[[#Reference-idPriestley1775|Priestley 1775]], 384–94</ref> Oleh karena ia mempublikasikan penemuannya terlebih dahulu, Priestley biasanya diberikan prioritas terlebih dahulu dalam penemuan oksigen.

Seorang kimiawan Prancis, [[Antoine Lavoisier|Antoine Laurent Lavoisier]] kemudian mengklaim bahwa ia telah menemukan zat baru secara independen. Namun, Priestley mengunjungi Lavoisier pada Oktober 1774 dan memberitahukan Lavoisier mengenai eksperimennya serta bagaimana ia menghasilkan gas baru tersebut. Scheele juga mengirimkan sebuah surat kepada Lavoisier pada 30 September 1774 yang menjelaskan penemuannya mengenai zat yang tak diketahui, tetapi Lavoisier tidak pernah mengakui menerima surat tersebut (sebuah kopian surat ini ditemukan dalam barang-barang pribadi Scheele setelah kematiannya).<ref name="NBB300"/>

=== Kontribusi Lavoisier ===
Apa yang Lavoisier pernah lakukan tidak terbantahkan (walaupun pada saat itu dipertentangkan) adalah percobaan kuantitatif pertama mengenai [[oksidasi]] yang mengantarkannya kepada penjelasan bagaimana proses pembakaran bekerja.<ref name="ECE500"/> Ia menggunakan percobaan ini beserta percobaan yang mirip lainnya untuk meruntuhkan teori flogiston dan membuktikan bahwa zat yang ditemukan oleh Priestley dan Scheele adalah [[unsur kimia]].
[[Berkas:Antoine lavoisier.jpg|jmpl|lurus|kiri|[[Antoine Lavoisier]] mendiskreditkan teori flogiston]]
Pada satu eksperimen, Lavoisier mengamati bahwa tidak terdapat keseluruhan peningkatan berat ketika [[timah]] dan udara dipanaskan di dalam wadah tertutup.<ref name="ECE500"/> Ia mencatat bahwa udara segera masuk ke dalam wadah seketika ia membuka wadah tersebut. Hal ini mengindikasikan bahwa sebagian udara yang berada dalam wadah tersebut telah dikonsumsi. Ia juga mencatat bahwa berat timah tersebut juga telah meningkat dan jumlah peningkatan ini adalah sama beratnya dengan udara yang masuk ke dalam wadah tersebut. Percobaan ini beserta percobaan mengenai pembakaran lainnya didokumentasikan ke dalam bukunya ''Sur la combustion en général'' yang dipublikasikan pada tahun 1777.<ref name="ECE500"/> Hasil kerjanya membuktikan bahwa udara merupakan campuran dua gas, 'udara vital', yang diperlukan dalam pembakaran dan respirasi, serta ''azote'' (Bahasa Yunani ''{{Polytonic|ἄζωτον}}'' "tak bernyawa"), yang tidak mendukung pembakaran maupun respirasi. ''Azote'' kemudian menjadi apa yang dinamakan sebagai ''[[nitrogen]]'', walaupun dalam Bahasa Prancis dan beberapa bahasa Eropa lainnya masih menggunakan nama ''Azote''.<ref name="ECE500"/>

Lavoisier menamai ulang 'udara vital' tersebut menjadi ''oxygène'' pada tahun 1777. Nama tersebut berasal dari akar kata [[Yunani]] ''{{Polytonic|ὀξύς}} (oxys)'' ([[asam]], secara harfiah "tajam") dan ''-γενής (-genēs)'' (penghasil, secara harfiah penghasil keturunan). Ia menamainya demikian karena ia percaya bahwa oksigen merupakan komponen dari semua asam.<ref name="mellor">[[#Reference-idMellor1939|Mellor 1939]]</ref> Ini tidaklah benar, tetapi pada saat para kimiawan menemukan kesalahan ini, nama ''oxygène'' telah digunakan secara luas dan sudah terlambat untuk menggantinya. Sebenarnya gas yang lebih tepat untuk disebut sebagai "penghasil asam" adalah [[hidrogen]].

''Oxygène'' kemudian diserap menjadi ''oxygen'' dalam bahasa Inggris walaupun terdapat penentangan dari ilmuwan-ilmuwan Inggris dikarenakan bahwa adalah seorang Inggris, Priestley, yang pertama kali mengisolasi serta menuliskan keterangan mengenai gas ini. Penyerapan ini secara sebagian didorong oleh sebuah puisi berjudul "Oxygen" yang memuji gas ini dalam sebuah buku populer ''[[The Botanic Garden]]'' (1791) oleh [[Erasmus Darwin]], kakek [[Charles Darwin]].<ref name="NBB300"/>

=== Sejarah selanjutnya ===
[[Berkas:Goddard and Rocket.jpg|jmpl|Robert H. Goddard dengan roket berbahan bakar campuran bensin dan oksigen cair rancangannya]]

[[Teori atom|Hipotesis atom]] awal [[John Dalton]] berasumsi bahwa semua unsur berupa monoatomik dan atom-atom dalam suatu senyawa akan memiliki rasio atom paling sederhana terhadap satu sama lainnya. Sebagai contoh, Dalton berasumsi bahwa rumus air adalah HO, sehingga [[massa atom]] oksigen adalah 8 kali massa hidrogen (nilai yang sebenarnya adalah 16).<ref>{{cite web |title=The Interactive Textbook of PFP96 |page=Do We Take Atoms for Granted? |pageurl=http://www.physics.upenn.edu/courses/gladney/mathphys/subsubsection1_1_3_2.html |url=http://www.physics.upenn.edu/courses/gladney/mathphys/Contents.html |first=Dennis |last=DeTurck |coauthors=Gladney, Larry  and Pietrovito, Anthony |publisher=University of Pennsylvania |year=1997 |accessdate=2008-01-28 |archive-date=2008-01-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080117230939/http://www.physics.upenn.edu/courses/gladney/mathphys/subsubsection1_1_3_2.html |dead-url=yes }}</ref> Pada tahun 1805, [[Joseph Louis Gay-Lussac]] dan [[Alexander von Humboldt]] menunjukkan bahwa air terbentuk dari dua volume hidrogen dengan satu volume oksigen; dan pada tahun 1811, berdasarkan apa yang sekarang disebut [[hukum Avogadro]] dan asumsi molekul unsur diatomik, [[Amedeo Avogadro]] memperkirakan komposisi air dengan benar.<ref>[[#Reference-idRoscoe1883|Roscoe 1883]], 38</ref><ref group="lower-alpha">Namun, hasil kerjanya kebanyakan diabaikan sampai dengan tahun 1860. Hal ini sebagian dikarenakan oleh kepercayaan bahwa atom yang seunsur tidak akan memiliki [[afinitas kimia]] terhadap satu sama lainnya. Selain itu, juga disebabkan oleh kekecualian hukum Avogadro yang belum berhasil dijelaskan pada saat itu.</ref>

Pada akhir abad ke-19, para ilmuwan menyadari bahwa udara dapat dicairkan dan komponen-komponennya dapat dipisahkan dengan mengkompres dan mendinginkannya. Kimiawan dan fisikawan Swiss, [[Raoul Pictet|Raoul Pierre Pictet]], menguapkan cairan [[sulfur dioksida]] untuk mencairkan [[karbon dioksida]], yang mana pada akhirnya diuapkan untuk mendinginkan gas oksigen menjadi cairan. Ia mengirim sebuah telegram pada 22 Desember 1877 kepada Akademi Sains Prancis di Paris dan mengumumkan penemuan [[oksigen cair]]nya.<ref name="BES707">[[#Reference-idDaintith1994|Daintith 1994]], p.707</ref> <!-- NEEDS TO BE CHECKED W/ GOOD CITE The [[Electrical telegraph|telegram]] read  "Oxygen liquefied to-day under 320 atmospheres and 140 degrees of cold by combined use of sulfurous and carbonic acid." /NEEDS TO BE CHECKED /W GOOD CITE --> Dua hari kemudian, fisikawan Perancis [[Louis Paul Cailletet]] mengumumkan metodenya untuk mencairkan oksigen molekuler.<ref name="BES707"/> Hanya beberapa tetes cairan yang dihasilkan sehingga tidak ada analisis berarti yang dapat dilaksanakan. Oksigen berhasil dicairkan ke dalam keadaan stabil untuk pertama kalinya pada 29 Maret 1877 oleh ilmuwan Polandia dari [[Universitas Jagiellonian]], [[Zygmunt Wróblewski]] dan [[Karol Olszewski]].<ref>[https://web.archive.org/web/20101004133000/http://www.poland.gov.pl/Karol,Olszewski,and,Zygmunt,Wroblewski:,condensation,of,oxygen,and,nitrogen,1987.html Poland - Culture, Science and Media. Condensation of oxygen and nitrogen]. Retrieved on 2008-10-04.</ref>
[[File:A_setup_for_preparation_of_Oxygen.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:A_setup_for_preparation_of_Oxygen.jpg|al=An experiment setup with test tubes to prepare oxygen|kiri|jmpl|280x280px|Set percobaan untuk persiapan oksigen di laboratorium akademik]]
Pada tahun 1891, kimiawan Skotlandia [[James Dewar]] berhasil memproduksi oksigen cair dalam jumlah yang cukup banyak untuk dipelajari.<ref name="NBB303">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.303</ref> Proses produksi oksigen cair secara komersial dikembangkan secara terpisah pada tahun 1895 oleh insinyur Jerman [[Carl von Linde]] dan insinyur Britania William Hampson. Kedua insinyur tersebut menurunkan suhu udara sampai ia mencair dan kemudian mendistilasi udara cair tersebut.<ref name="HPAM">[[#Reference-idHPaM2005|''How Products are Made'' contributors]], "Oxygen"</ref> Pada tahun 1901, pengelasan oksiasetilena didemonstrasikan untuk pertama kalinya dengan membakar campuran [[asetilena]] dan {{chem2|O|2}} yang dimampatkan. Metode pengelasan dan pemotongan logam ini pada akhirnya digunakan secara meluas.<ref name="HPAM" />

Pada tahun 1923, ilmuwan Amerika [[Robert H. Goddard]] menjadi orang pertama yang mengembangkan [[mesin roket]]; mesin ini menggunakan [[bensin]] sebagai bahan bakar dan oksigen cair sebagai [[oksidator]]. Goddard berhasil menerbangkan roket kecil sejauh 56&nbsp;m dengan kecepatan 97&nbsp;km/jam pada 16 Maret 1926 di [[Auburn, Massachusetts]], Amerika Serikat.<ref name="HPAM" /><ref>{{cite web|title=Goddard-1926|url=http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2002-000132.html|publisher=NASA|accessdate=2007-11-18|archive-date=2015-11-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20151106093243/http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2002-000132.html|dead-url=yes}}</ref>

Dalam laboratorium akademik, oksigen bisa disiapkan dengan membakar [[kalium klorat]] yang dicampur dengan sedikit [[mangan dioksida]].<ref>{{Cite book|last=Flecker|first=Oriel Joyce|year=1924|url=https://archive.org/details/flescscho_1114918|title=A school chemistry|location=|publisher=Oxford, Clarendon press|isbn=|pages=[https://archive.org/details/flescscho_1114918/page/n41 30]|others=MIT Libraries}}</ref>

Baru-baru ini, konsentrasi oksigen dalam [[atmosfer bumi]] sedikit menurun, mungkin karena pembakaran bahan bakar fosil.<ref>{{cite web|author=Scripps Institute|title=Atmospheric Oxygen Research|url=http://scrippso2.ucsd.edu/|access-date=2020-09-10|archive-date=2017-07-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20170725074925/http://scrippso2.ucsd.edu/|dead-url=no}}</ref>

== Karakteristik ==
=== Struktur ===
[[File:Oxygen molecule orbitals diagram-en.svg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Oxygen_molecule_orbitals_diagram.JPG|kiri|jmpl|Diagram orbital, menurut Barrett (2002),<ref name="Barrett2002">Jack Barrett, 2002, "Atomic Structure and Periodicity, (Basic concepts in chemistry, Vol. 9 of Tutorial chemistry texts), Cambridge, U.K.:Royal Society of Chemistry, p. 153, {{ISBN|0854046577}}, see [https://web.archive.org/web/20200530044101/https://books.google.com/books?isbn=0854046577%2F] accessed January 31, 2015.</ref> yang menunjukkan orbital atom yang berpartisipasi dari setiap atom oksigen, orbital molekul yang dihasilkan dari tumpang tindihnya, dan pengisian [[Prinsip Aufbau|aufbau]] dari orbital dengan 12 elektron, 6 dari setiap atom O, yang dimulai dari orbital yang paling rendah, dan menghasilkan karakter ikatan ganda kovalen dari orbital terisi (dan pembatalan kontribusi pasangan orbital σ dan σ* dan ''{{pi}}'' dan ''{{pi}}''*).]]
Pada [[temperatur dan tekanan standar]], oksigen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa dengan rumus molekul {{chem2|O|2}}, yang disebut sebagai dioksigen,<ref>{{cite web|date=February 6, 2015|title=Oxygen Facts|url=http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/chemistry/oxygen.html|publisher=Science Kids|accessdate=November 14, 2015|archive-date=2020-05-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20200507223541/https://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/chemistry/oxygen.html|dead-url=no}}</ref> di mana dua atom oksigen secara kimiawi berikatan dengan [[konfigurasi elektron]] [[triplet spin]]. Ikatan ini memiliki [[orde ikatan]] dua dan sering dijelaskan secara sederhana sebagai [[ikatan ganda]]<ref>{{citeweb|title=Molecular Orbital Theory|url=http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch8/mo.html#bond|publisher=Purdue University|accessdate=2008-01-28|archive-date=2008-05-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20080510235736/http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch8/mo.html#bond|dead-url=no}}</ref> ataupun sebagai kombinasi satu ikatan dua elektron dengan dua ikatan tiga elektron.<ref name="pauling2">Pauling, L. ''The Nature of the Chemical Bond''. Cornell University Press, '''1960'''.</ref>

Sebagai ''dioksigen'', dua atom oksigen [[Ikatan kimia|terikat]] satu sama lain. Ikatan dapat dideskripsikan berdasarkan tingkat teori, tetapi secara umum dijelaskan sebagai [[ikatan ganda]] kovalen yang dihasilkan dari pengisian [[orbital molekul]] yang terbentuk dari [[orbital atom]] oksigen, yang pengisiannya menghasilkan angka [[orde ikatan]] dua. Untuk yang lebih spesifik, ikatan ganda adalah hasil pengisian orbital berurutan, berenergi rendah ke tinggi, atau [[Prinsip Aufbau|Aufbau]], dan pembatalan kontribusi elektron 2s, setelah pengisian orbital σ dan σ* rendah secara berurutan; σ tumpang tindih dengan dua orbital 2p atom yang terletak di sepanjang sumbu molekul O-O dan ''{{pi}}'' tumpang tindih dengan dua pasang orbital atom 2p yang tegak lurus dengan sumbu molekul O-O, dan kemudian pembatalan kontribusi dari sisa dua dari enam elektron 2p setelah mengisi sebagian orbital ''{{pi}}'' dan ''{{pi}}''* terendah.<ref name="Barrett2002"/>

Kombinasi pembatalan dan tumpang tindih σ dan π ini menghasilkan karakter ikatan rangkap dan reaktivitas dioksigen, dan [[keadaan dasar]] elektronik triplet. [[Konfigurasi elektron]] dengan dua elektron yang tidak berpasangan, seperti yang ditemukan dalam orbital dioksigen (lihat orbital π* yang terisi dalam diagram) yang energinya sama — yaitu [[Degenerasi orbital|berdegenerasi]] — adalah konfigurasi yang disebut keadaan [[spin]] [[Spin triplet|triplet]]. Oleh karena itu, keadaan dasar molekul {{chem2|O|2}} disebut sebagai [[oksigen triplet]].<ref name="BiochemOnline3">{{cite web|last=Jakubowski|first=Henry|title=Chapter 8: Oxidation-Phosphorylation, the Chemistry of Di-Oxygen|url=http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/oxphos/oldioxygenchem.html|work=Biochemistry Online|publisher=Saint John's University|accessdate=January 28, 2008|archive-date=2018-10-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20181005032115/http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/oxphos/oldioxygenchem.html|dead-url=no}}</ref><ref group="lower-alpha">Orbital adalah konsep dari [[mekanika kuantum]] yang memodelkan elektron sebagai [[Dualitas gelombang-partikel|partikel yang mirip dengan gelombang]] yang memiliki distribusi spasial tentang sebuah atom atau molekul.</ref> Orbital dengan energi tertinggi dan sebagian terisi bersifat [[Anti-ikatan|anti-ikat]], dan pengisiannya melemahkan orde ikatan dari tiga menjadi dua. Hal ini membuat ikatan oksigen diatomik lebih lemah daripada ikatan rangkap tiga [[nitrogen]].<ref name="BiochemOnline3" /> Karena elektronnya yang tidak berpasangan, oksigen triplet lambat bereaksi dengan sebagian besar molekul organik, yang memiliki spin elektron berpasangan; ini mencegah pembakaran spontan.<ref name="Weiss2008">{{cite journal|last1=Weiss|first1=H. M.|year=2008|title=Appreciating Oxygen|url=https://www.researchgate.net/publication/231267944|journal=J. Chem. Educ.|volume=85|issue=9|pages=1218–1219|bibcode=2008JChEd..85.1218W|doi=10.1021/ed085p1218|access-date=2020-09-11|archive-date=2020-10-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20201018083423/https://www.researchgate.net/publication/231267944_Appreciating_Oxygen|dead-url=no}}</ref>

Dalam bentuk triplet yang normal, molekul {{chem2|O|2}} bersifat [[paramagnetik]] oleh karena [[spin]] [[momen magnetik]] elektron tak berpasangan molekul tersebut dan [[energi pertukaran]] negatif antara molekul {{chem2|O|2}} yang bersebelahan. Oksigen cair akan tertarik kepada [[magnet]], sedemikiannya pada percobaan laboratorium, jembatan oksigen cair akan terbentuk di antara dua kutub magnet kuat.<ref>{{cite web | url = http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Gen_Chem_Pages/0809bondingpage/liquid_oxygen.htm | title = Demonstration of a bridge of liquid oxygen supported against its own weight between the poles of a powerful magnet | publisher = University of Wisconsin-Madison Chemistry Department Demonstration lab | accessdate = 2007-12-15 | archive-date = 2007-12-17 | archive-url = https://web.archive.org/web/20071217064218/http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Gen_Chem_Pages/0809bondingpage/liquid_oxygen.htm | dead-url = yes }}</ref><ref group="lower-alpha">Paramagnetisme oksigen dapat digunakan secara analitis dalam penganalisis gas oksigen paramagnetik yang menentukan kemurnian gas oksigen. ({{cite web|title=Company literature of Oxygen analyzers (triplet)|url=http://www.servomex.com/oxygen_gas_analyser.html|publisher=Servomex|accessdate=2007-12-15|archive-date=2008-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20080308213517/http://www.servomex.com/oxygen_gas_analyser.html|dead-url=yes}})</ref>[[File:Liquid_oxygen_in_a_magnet_2.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Liquid_oxygen_in_a_magnet_2.jpg|kiri|jmpl|Oksigen cair yang berada di antara kedua magnet karena [[paramagnetisme]]nya]][[Oksigen singlet]], adalah nama molekul oksigen {{chem2|O|2}} yang kesemuaan spin elektronnya berpasangan. Ia lebih reaktif terhadap [[senyawa organik|molekul organik]] pada umumnya. Secara alami, oksigen singlet umumnya dihasilkan dari air selama fotosintesis.<ref>[[#Reference-idKrieger-Liszkay2005|Krieger-Liszkay 2005]], 337-46</ref> Ia juga dihasilkan di [[troposfer]] melalui fotolisis ozon oleh sinar berpanjang gelombang pendek,<ref name="harrison">[[#Reference-idHarrison1990|Harrison 1990]]</ref> dan oleh sistem kekebalan tubuh sebagai sumber oksigen aktif.<ref name="immune-ozone">[[#Reference-idWentworth2002|Wentworth 2002]]</ref> [[Karotenoid]] pada organisme yang berfotosintesis (kemungkinan juga ada pada hewan) memainkan peran yang penting dalam menyerap oksigen singlet dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia menyebabkan kerusakan pada jaringan.<ref>[[#Reference-idHirayama1994|Hirayama 1994]], 149-150</ref>

=== Alotrop ===
{{main|Alotrop oksigen}}
[[File:Oxygen_molecule.png|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Oxygen_molecule.png|ka|jmpl|Representasi [[model pengisian ruang]] molekul dioksigen (O<sub>2</sub>)]]
Alotrop oksigen elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen {{Chem2|O|2}}. Ia memiliki panjang ikat 121&nbsp;[[Pikometer|pm]] dan energi ikat 498&nbsp;[[joule per mol|kJ·mol<sup>-1</sup>]].<ref>{{citeweb|last=Chieh|first=Chung|title=Bond Lengths and Energies|url=http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/bondel.html|publisher=University of Waterloo|accessdate=2007-12-16|archive-date=2007-12-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20071214215455/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/bondel.html|dead-url=yes}}</ref> Alotrop oksigen ini digunakan oleh makhluk hidup dalam [[respirasi sel]] dan merupakan komponen utama atmosfer bumi.

Trioksigen ({{chem2|O|3}}), dikenal sebagai [[ozon]], merupakan alotrop oksigen yang sangat reaktif dan dapat merusak jaringan paru-paru.<ref name="GuideElem48">[[#Reference-idStwertka1998|Stwertka 1998]], p.48</ref> Ozon diproduksi di atmosfer bumi ketika {{chem2|O|2}} bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan {{chem2|O|2}} oleh radiasi [[ultraviolet]] (UV).<ref name="mellor" /> Oleh karena ozon menyerap gelombang UV dengan sangat kuat, [[lapisan ozon]] yang berada di atmosfer berfungsi sebagai perisai radiasi yang melindungi planet.<ref name="mellor" /> Namun, dekat permukaan bumi, ozon merupakan polutan udara yang dibentuk dari produk sampingan pembakaran otomobil.<ref name="GuideElem49">[[#Reference-idStwertka1998|Stwertka 1998]], p.49</ref>

Molekul [[metastabil]] [[tetraoksigen]] ({{chem2|O|4}}) ditemukan pada tahun 2001,<ref name="o4">[[#Reference-idCacace2001|Cacace 2001]], 4062</ref><ref name="newform">{{citenews|first=Phillip|last=Ball|url=http://www.nature.com/news/2001/011122/pf/011122-3_pf.html|title=New form of oxygen found|work=Nature News|date=2001-09-16|accessdate=2008-01-09|archive-date=2013-10-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20131021083801/http://www.nature.com/news/2001/011122/pf/011122-3_pf.html|dead-url=no}}</ref> dan dianggap terdapat pada salah satu enam fase [[oksigen padat]]. Hal ini dibuktikan pada tahun 2006, dengan menekan {{chem2|O|2}} sampai dengan 20 [[Pascal (satuan)|GPa]], dan ditemukan struktur gerombol [[rombohedral]] {{chem2|O|8}}.<ref>[[#Reference-idLundegaard2006|Lundegaard 2006]], 201–04</ref> Gerombol ini berpotensi sebagai [[oksidator]] yang lebih kuat daripada {{chem2|O|2}} maupun {{chem2|O|3}}, dan dapat digunakan dalam [[bahan bakar]] roket.<ref name="o4" /><ref name="newform" /> Fase logam oksigen ditemukan pada tahun 1990 ketika oksigen padat ditekan sampai di atas 96 GPa.<ref>[[#Reference-idDesgreniers1990|Desgreniers 1990]], 1117–22</ref> Ditemukan pula pada tahun 1998 bahwa pada suhu yang sangat rendah, fase ini menjadi [[superkonduktor]].<ref>[[#Reference-idShimizu1998|Shimizu 1998]], 767–69</ref>

=== Sifat fisik ===
{{see also|Oksigen cair|Oksigen padat}}[[File:Oxygen_discharge_tube.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Oxygen_discharge_tube.jpg|jmpl|[[Lampu lucutan gas|Lampu lucutan]] oksigen (spektrum)]]
Oksigen lebih [[larut]] dalam air daripada nitrogen. Air mengandung sekitar satu molekul {{chem2|O|2}} untuk setiap dua molekul {{chem2|N|2}}, bandingkan dengan rasio atmosferik yang sekitar 1:4. Kelarutan oksigen dalam air bergantung pada suhu. Pada suhu 0&nbsp;°C, konsentrasi oksigen dalam air adalah 14,6&nbsp;mg·L<sup>−1</sup>, manakala pada suhu 20&nbsp;°C oksigen yang larut adalah sekitar 7,6&nbsp;mg·L<sup>−1</sup>.<ref name="NBB299" /><ref>{{citeweb|url=http://www.engineeringtoolbox.com/air-solubility-water-d_639.html|title=Air solubility in water|accessdate=2007-12-21|publisher=The Engineering Toolbox|archive-date=2019-04-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20190404044017/https://www.engineeringtoolbox.com/air-solubility-water-d_639.html|dead-url=no}}</ref> Pada suhu 25&nbsp;°C dan 1 [[atmosfer (satuan)|atm]] udara, air tawar mengandung 6,04&nbsp;[[Liter|mililiter]]&nbsp;(mL) oksigen per [[liter]], manakala dalam [[air laut]] mengandung sekitar 4,95&nbsp;mL per liter.<ref>[[#Reference-idEvansClaiborne2006|Evans & Claiborne 2006]], 88</ref> Pada suhu 5&nbsp;°C, kelarutannya bertambah menjadi 9,0&nbsp;mL (50% lebih banyak daripada 25&nbsp;°C) per liter untuk air murni dan 7,2&nbsp;mL (45% lebih) per liter untuk air laut.
{| class="wikitable" style="float:left; margin-right:25px"
|+Konsentrasi oksigen dalam air pada permukaan laut (ml per liter)
!
!5&nbsp;°C
!25&nbsp;°C
|-
|Air tawar
|9,00
|6,04
|-
|Air laut
|7,20
|4,95
|}
Oksigen mengembun pada 90,20&nbsp;[[Kelvin|K]] (−182,95&nbsp;°C, −297,31&nbsp;°F), dan membeku pada 54.36&nbsp;K (−218,79&nbsp;°C, −361,82&nbsp;°F).<ref>[[#Reference-idLide2003|Lide 2003]], Section 4</ref> Baik oksigen cair dan oksigen padat berwarna biru langit. Hal ini dikarenakan oleh penyerapan warna merah. Oksigen cair dengan kadar kemurnian yang tinggi biasanya didapatkan dengan [[distilasi bertingkat]] udara cair;<ref>{{cite web | url = http://www.uigi.com/cryodist.html | title = Overview of Cryogenic Air Separation and Liquefier Systems | publisher = Universal Industrial Gases, Inc. | accessdate = 2007-12-15 | archive-date = 2018-10-21 | archive-url = https://web.archive.org/web/20181021010346/http://www.uigi.com/cryodist.html | dead-url = no }}</ref> Oksigen cair juga dapat dihasilkan dari pengembunan udara, menggunakan nitrogen cair dengan pendingin.

Oksigen merupakan zat yang sangat reaktif dan harus dipisahkan dari bahan-bahan yang mudah terbakar.<ref>{{cite web | url = https://www.mathesontrigas.com/pdfs/msds/00225011.pdf | format = PDF | title = Liquid Oxygen Material Safety Data Sheet | publisher = Matheson Tri Gas | accessdate = 2007-12-15 | archive-date = 2008-02-27 | archive-url = https://web.archive.org/web/20080227014309/https://www.mathesontrigas.com/pdfs/msds/00225011.pdf | dead-url = yes }}</ref>

[[Spektroskopi]] molekul oksigen dikaitkan dengan proses atmosfer [[aurora]] dan [[pijaran udara]].<ref name="Krupenie1972">{{cite journal|last1=Krupenie|first1=Paul H.|year=1972|title=The Spectrum of Molecular Oxygen|url=https://semanticscholar.org/paper/e6bad61e948b13d778241dc6984f4d9cc1b78704|journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data|volume=1|issue=2|pages=423–534|bibcode=1972JPCRD...1..423K|doi=10.1063/1.3253101|s2cid=96242703|access-date=2020-09-12|archive-date=2021-10-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20211001032101/https://www.semanticscholar.org/paper/The-Spectrum-of-Molecular-Oxygen-Krupenie/e6bad61e948b13d778241dc6984f4d9cc1b78704|dead-url=no}}</ref> Penyerapan dalam [[rangkaian Herzberg]] dan ultraviolet dalam [[pita Schumann-Runge]] menghasilkan atom oksigen yang penting dalam kimia atmosfer tengah.<ref name="BrasseurSolomon2006">{{cite book|author1=Guy P. Brasseur|author2=Susan Solomon|date=January 15, 2006|url=https://books.google.com/books?id=Z5OtlDjfXkkC&pg=PA220|title=Aeronomy of the Middle Atmosphere: Chemistry and Physics of the Stratosphere and Mesosphere|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-1-4020-3824-2|pages=220–|access-date=2020-09-12|archive-date=2023-01-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20230116093356/https://books.google.com/books?id=Z5OtlDjfXkkC&pg=PA220|dead-url=no}}</ref> Molekul oksigen singlet dalam keadaan tereksitasi adalah penyebab dari [[kemiluminesens]] merah dalam larutan.<ref name="Kearns1971">{{cite journal|last1=Kearns|first1=David R.|year=1971|title=Physical and chemical properties of singlet molecular oxygen|journal=Chemical Reviews|volume=71|issue=4|pages=395–427|doi=10.1021/cr60272a004}}</ref>

=== Isotop ===
{{main|Isotop oksigen}}
[[File:Evolved_star_fusion_shells.svg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Evolved_star_fusion_shells.svg|al=A concentric-sphere diagram, showing, from the core to the outer shell, iron, silicon, oxygen, neon, carbon, helium and hydrogen layers.|jmpl|Pada akhir kehidupan bintang masif, <sup>16</sup>O terkonsentrasi di lapisan O, <sup>17</sup>O di lapisan H dan <sup>18</sup>O di lapisan He.]]
Oksigen yang dapat ditemukan secara alami adalah [[Oksigen-16|<sup>16</sup>O]], [[Oksigen-16|<sup>17</sup>O]], dan [[oksigen-18|<sup>18</sup>O]], dengan <sup>16</sup>O merupakan yang paling melimpah (99,762%).<ref name="EnvChem-Iso">{{cite web|url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O-pg2.html|title=Oxygen Nuclides / Isotopes|publisher=EnvironmentalChemistry.com|accessdate=2007-12-17|archive-date=2020-08-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20200818214039/https://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O-pg2.html|dead-url=no}}</ref> Isotop oksigen dapat berkisar dari yang [[nomor massa|bernomor massa]] 12 sampai dengan 28.<ref name="EnvChem-Iso" />

Kebanyakan <sup>16</sup>O di [[nukleosintesis|disintesis]] pada akhir proses [[fusi helium]] pada [[bintang]], tetapi ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon.<ref name="Meyer2005">[[#Reference-idMeyer2005|Meyer 2005]], 9022</ref> <sup>17</sup>O utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi [[helium]] semasa [[siklus CNO]], membuatnya menjadi isotop yang paling umum pada zona pembakaran hidrogen bintang.<ref name="Meyer2005"/> Kebanyakan <sup>18</sup>O diproduksi ketika [[Nitrogen-14|<sup>14</sup>N]] (berasal dari pembakaran CNO) menangkap inti [[Helium-4|<sup>4</sup>He]], menjadikannya bentuk isotop yang paling umum di zona kaya helium bintang.<ref name="Meyer2005"/>

Empat belas [[radioisotop]] telah berhasil dikarakterisasi, yang paling stabil adalah <sup>15</sup>O dengan [[umur paruh]] 122,24&nbsp;detik&nbsp; dan <sup>14</sup>O dengan umur paruh 70,606&nbsp;detik.<ref name="EnvChem-Iso"/> Isotop radioaktif sisanya memiliki umur paruh yang lebih pendek daripada 27 detik, dan mayoritas memiliki umur paruh kurang dari 83 milidetik.<ref name="EnvChem-Iso"/> [[Modus peluruhan]] yang paling umum untuk isotop yang lebih ringan dari <sup>16</sup>O adalah [[penangkapan elektron]], menghasilkan nitrogen, sedangkan modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih berat daripada <sup>18</sup>O adalah [[peluruhan beta]], menghasilkan [[fluorin]].<ref name="EnvChem-Iso"/>

=== Keberadaan ===
{| class="wikitable sortable" style="float:left; margin-right: 20px"
|+10 unsur paling banyak di dalam galaksi [[Bima Sakti]], diperkirakan dari spektroskopi unsur-unsur<ref name="croswell">{{cite book|last=Croswell|first=Ken|date=February 1996|url=http://kencroswell.com/alchemy.html|title=Alchemy of the Heavens|publisher=Anchor|isbn=978-0-385-47214-2|access-date=2020-09-21|archive-date=2019-06-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20190608141644/http://kencroswell.com/alchemy.html|dead-url=no}}</ref>
![[Nomor atom|Z]]
!Unsur
! colspan="2" |[[Fraksi massa (kimia)|Fraksi massa]] dalam bagian per sejuta
|-
|1
|[[Hidrogen]]
| align="right" |739.000
|71 × massa oksigen (batang merah)
|-
|2
|[[Helium]]
| align="right" |240.000
|23 × massa oksigen (batang merah)
|-
|8
|Oksigen|| align="right"|{{bartable|10.400||0.01||background:red;}}
|-
|6
|[[Karbon]]|| align="right"|{{bartable|4.600||0.01}}
|-
|10
|[[Neon]]|| align="right"|{{bartable|1.340||0.01}}
|-
|26
|[[Besi]]|| align="right"|{{bartable|1.090||0.01}}
|-
|7
|[[Nitrogen]]|| align="right"|{{bartable|960||0.01}}
|-
|14
|[[Silikon]]|| align="right"|{{bartable|650||0.01}}
|-
|12
|[[Magnesium]]|| align="right"|{{bartable|580||0.01}}
|-
|16
|[[Belerang]]|| align="right"|{{bartable|440||0.01}}
|}
Menurut massanya, oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah di biosfer, udara, laut, dan tanah bumi. Oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah ketiga di alam semesta, setelah hidrogen dan helium.<ref name="NBB297"/> Sekitar 0,9% massa [[Matahari]] adalah oksigen.<ref name="ECE500"/> Oksigen mengisi sekitar 49,2% massa [[kerak bumi]]<ref name="lanl">{{citeweb|url=http://periodic.lanl.gov/elements/8.html|publisher=Los Alamos National Laboratory|title=Oxygen|accessdate=2007-12-16|archive-date=2007-10-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20071026034224/http://periodic.lanl.gov/elements/8.html|dead-url=yes}}</ref> dan merupakan komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan massa).<ref name="ECE500"/> Gas oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam [[atmosfer bumi]], menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa (sekitar 10<sup>15</sup> ton) atmosfer.<ref name="ECE500"/><ref name="NBB298">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.298</ref><ref group="lower-alpha">Angka yang diberikan adalah untuk ketinggian hingga {{convert|80|km|mi|abbr=in}} di atas permukaan</ref> Bumi memiliki ketidaklaziman pada atmosfernya dibandingkan planet-planet lainnya dalam [[sistem tata surya]] karena ia memiliki konsentrasi gas oksigen yang tinggi di atmosfernya. Bandingkan dengan [[Mars]] yang hanya memiliki 0,1% {{chem2|O|2}} berdasarkan volume dan [[Venus]] yang bahkan memiliki kadar konsentrasi yang lebih rendah. Namun, {{chem2|O|2}} yang berada di planet-planet selain bumi hanya dihasilkan dari radiasi ultraviolet yang menimpa molekul-molekul beratom oksigen, misalnya [[karbon dioksida]].

[[Berkas:WOA09 sea-surf O2 AYool.png|jmpl|Air dingin melarutkan lebih banyak {{chem2|O|2}}.]]

Konsentrasi gas oksigen di Bumi yang tidak lazim ini merupakan akibat dari [[siklus oksigen]]. [[Siklus biogeokimia]] ini menjelaskan pergerakan oksigen di dalam dan di antara tiga reservoir utama bumi: atmosfer, [[biosfer]], dan [[litosfer]]. Faktor utama yang mendorong siklus oksigen ini adalah [[fotosintesis]]. Fotosintesis melepaskan oksigen ke atmosfer, manakala [[respirasi]] dan proses [[pembusukan]] menghilangkannya dari atmosfer. Dalam keadaan [[kesetimbangan]], laju produksi dan konsumsi oksigen adalah sekitar 1/2000 keseluruhan oksigen yang ada di atmosfer setiap tahunnya.

Oksigen bebas juga terdapat dalam air sebagai larutan. Peningkatan kelarutan {{chem2|O|2}} pada temperatur yang rendah memiliki implikasi yang besar pada kehidupan laut. Lautan di sekitar kutub bumi dapat menyokong kehidupan laut yang lebih banyak oleh karena kandungan oksigen yang lebih tinggi.<ref>From The Chemistry and Fertility of Sea Waters by H.W. Harvey, 1955, citing C.J.J. Fox, "On the coefficients of absorption of atmospheric gases in sea water", Publ. Circ. Cons. Explor. Mer, no. 41, 1907. Harvey however notes that according to later articles in Nature the values appear to be about 3% too high.</ref> [[Polusi air|Air yang terkena polusi]] dapat mengurangi jumlah {{chem2|O|2}} dalam air tersebut. Para ilmuwan menaksir kualitas air dengan mengukur [[kebutuhan oksigen biologis]] atau jumlah {{chem2|O|2}} yang diperlukan untuk mengembalikan konsentrasi oksigen dalam air itu seperti semula.<ref name="NBB301">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.301</ref>

=== Analisis ===
[[File:Phanerozoic_Climate_Change.png|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Phanerozoic_Climate_Change.png|al=Evolusi waktu konsentrasi oksigen-18 dalam skala 500 juta tahun yang menunjukkan banyak puncak lokal.|kiri|jmpl|500 juta tahun [[pemanasan global]] dibandingkan dengan <sup>18</sup>O]]
[[Paleoklimatologi|Ahli paleoklimatologi]] mengukur rasio oksigen-18 dan oksigen-16 dalam [[Eksoskeleton|cangkang]] dan [[kerangka]] organisme laut untuk menentukan iklim jutaan tahun yang lalu (lihat [[siklus rasio isotop oksigen]]). Molekul [[air laut]] yang mengandung [[isotop]] yang lebih ringan, oksigen-16, menguap sedikit lebih cepat daripada molekul air yang mengandung oksigen-18, yang lebih berat 12% daripada oksigen-16, dan perbedaan ini meningkat pada suhu yang lebih rendah.<ref name="NBB304">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.304</ref> Selama periode suhu global yang lebih rendah, [[salju]] dan hujan dari air menguap cenderung lebih tinggi dalam oksigen-16, dan air laut yang ditinggalkan cenderung lebih tinggi dalam oksigen-18. Organisme laut kemudian memasukkan lebih banyak oksigen-18 ke dalam kerangka dan cangkangnya daripada di iklim yang lebih hangat.<ref name="NBB304" /> Ahli paleoklimatologi juga secara langsung mengukur rasio ini dalam molekul air sampel [[inti es]] yang berusia sampai ratusan ribu tahun.

[[Geologi planet terestrial Tata Surya|Ahli geologi planet]] telah mengukur jumlah relatif isotop oksigen dalam sampel dari [[Bumi]], [[Bulan]], [[Mars]], dan [[meteorit]], tetapi lama tidak dapat memperoleh nilai referensi untuk rasio isotop di [[Matahari]], yang diyakini sama dengan yang ada di [[Hipotesis nebula|purba nebula matahari]]. Analisis wafer [[silikon]] yang terpapar [[angin surya]] di luar angkasa dan dikembalikan oleh [[Genesis (wahana antariksa)|wahana antariksa Genesis]] yang jatuh menunjukkan bahwa Matahari memiliki proporsi oksigen-16 yang lebih tinggi daripada Bumi. Pengukuran tersebut menyiratkan bahwa proses yang tidak diketahui menghabiskan oksigen-16 dari [[Piringan protoplanet|piringan materi protoplanet Matahari]] sebelum penggabungan butiran debu yang membentuk Bumi.<ref>{{cite journal|last=Hand|first=Eric|date=March 13, 2008|title=The Solar System's first breath|journal=Nature|volume=452|issue=7185|page=259|bibcode=2008Natur.452..259H|doi=10.1038/452259a|pmid=18354437|s2cid=789382}}</ref>

Oksigen membuat dua [[pita serapan]] spektrofotometri yang memuncak pada panjang gelombang 687 dan 760 [[Nanometer|nm]]. Beberapa ilmuwan [[Pengindraan jauh|penginderaan jauh]] mengusulkan menggunakan pengukuran pancaran yang berasal dari tajuk vegetasi di pita tersebut untuk menentukan kesehatan tanaman dari platform [[satelit]].<ref>{{cite conference|title=Progress on the development of an integrated canopy fluorescence model|author8=Mohammed, G.|work=Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2003. IGARSS '03. Proceedings. 2003 IEEE International|author13=Zarco-Tejada, P.J.|author12=Verhoef, W.|author11=Moreno, J.F.|author10=Pedros, R.|author9=Moya, I.|author7=Louis, J.|last1=Miller|author6=Jacquemoud, S.|author5=Goulas, Y.|author4=Cerovic, Z.|author3=Alonso, L.|author2=Berger, M.|display-authors=4|first1=J. R.|doi=10.1109/IGARSS.2003.1293855}}</ref> Pendekatan ini memanfaatkan sebuah fakta bahwa pada pita-pita tersebut bisa membedakan [[Reflektivitas|reflektansi]] vegetasi dari [[fluoresens]]inya, yang jauh lebih lemah. Pengukuran secara teknis sulit karena rasio signal-to-noise yang rendah dan struktur fisik vegetasi; tetapi diusulkan sebagai metode yang memungkinkan untuk memantau [[siklus karbon]] dari satelit dalam skala global.{{Clear}}

== Peranan biologis ==
=== Fotosintesis dan respirasi ===
[[Berkas:Simple photosynthesis overview id.svg|jmpl|Fotosintesis menghasilkan O<sub>2</sub>]]

Di alam, oksigen bebas dihasilkan dari [[fotolisis]] air selama [[fotosintesis]] oksigenik. [[Ganggang hijau]] dan [[sianobakteri]] di lingkungan lautan menghasilkan sekitar 70% oksigen bebas yang dihasilkan di bumi, sedangkan sisanya dihasilkan oleh tumbuhan daratan.<ref>[[#Reference-idFenical1983|Fenical 1983]], "Marine Plants"</ref>

Persamaan kimia yang sederhana untuk fotosintesis adalah:<ref>[[#Reference-idBrown2003|Brown 2003]], 958</ref>

:: 6{{chem2|CO|2}} + 6{{chem2|H|2|O}} + [[foton]] → {{chem2|C|6|H|12|O|6}} + 6{{chem2|O|2}}

Atau lebih sederhananya:

:: [[karbon dioksida]] + [[air]] + [[sinar matahari]] → [[glukosa]] + dioksigen

[[Evolusi oksigen]] fotolitik terjadi di [[membran tilakoid]] organisme dan memerlukan energi empat [[foton]].<ref group="lower-alpha">Membran tilakoid merupakan bagian [[kloroplas]] ganggang dan tumbuhan, sedangkan pada sianobakteri, ia adalah struktur membran sel [[sianobakteri]]. Kloroplas diperkirakan berevolusi dari [[sianobakteri]] yang bersimbiosis dengan tumbuhan.</ref> Terdapat banyak langkah proses yang terlibat, tetapi hasilnya merupakan pembentukan gradien [[proton]] di seluruh permukaan tilakod. Ini digunakan untuk mensintesis [[ATP]] via [[fotofosforilasi]].<ref name="Raven">[[#Reference-idRaven2005|Raven 2005]], 115–27</ref> {{chem2|O|2}} yang dihasilkan sebagai produk sampingan kemudian dilepaskan ke atmosfer.<ref group="lower-alpha">
Oksidasi air dikatalisis oleh kompleks [[enzim]] yang mengandung [[mangan]] yang dikenal sebagai ''oxygen evolving complex'' (OEC) atau kompleks pemecah air yang ditemukan terkait dengan sisi lumenal membran tilakoid. Mangan adalah [[Kofaktor (biokimia)|kofaktor]] penting, dan [[kalsium]] dan [[klorida]] juga diperlukan untuk terjadinya reaksi. (Raven 2005)</ref>

Dioksigen molekuler, {{chem2|O|2}}, sangatlah penting untuk [[respirasi sel]] [[organisme aerob]]. Oksigen digunakan di [[mitokondria]] untuk membantu menghasilkan [[adenosina trifosfat]] (ATP) selama [[fosforilasi oksidatif]]. Reaksi respirasi aerob ini secara garis besar merupakan kebalikan dari fotosintesis, secara sederhana:

:: {{chem2|C|6|H|12|O|6}} + 6{{chem2|O|2}} → 6{{chem2|CO|2}} + 6{{chem2|H|2|O}} + 2880 kJ·mol<sup>-1</sup>

Pada [[vertebrata]], {{chem2|O|2}} berdifusi melalui membran paru-paru dan dibawa oleh [[sel darah merah]]. [[Hemoglobin]] mengikat {{chem2|O|2}}, mengubah warnanya dari merah kebiruan menjadi merah cerah.<ref>CO<sub>2</sub> dilepaskan di bagian lain hemoglobin (lihat [[efek Bohr]])</ref><ref name="GuideElem48"/> Terdapat pula hewan lainnya yang menggunakan [[hemosianin]] (hewan [[moluska]] dan beberapa [[artropoda]]) ataupun [[hemeritrin]] ([[laba-laba]] dan [[lobster]]).<ref name="NBB298"/> Satu liter darah dapat melarutkan 200&nbsp;mL {{chem2|O|2}}.<ref name="NBB298"/>

Spesi oksigen yang reaktif, misalnya ion [[superoksida]] ({{chem2|O|2|−}}) dan [[hidrogen peroksida]] ({{chem2|H|2|O|2}}), adalah produk sampingan penggunaan oksigen dalam tubuh organisme.<ref name="NBB298"/> Namun, bagian [[sistem kekebalan]] organisme tingkat tinggi pula menghasilkan peroksida, superoksida, dan oksigen singlet untuk menghancurkan mikroba. Spesi oksigen reaktif juga memainkan peran yang penting pada [[respon hipersensitif]] tumbuhan melawan serangan patogen.<ref name="Raven"/>

Dalam keadaan istirahat, manusia dewasa [[pernapasan|menghirup]] 1,8 sampai 2,4 gram oksigen per menit.<ref>{{Cite web |url=http://www.patentstorm.us/patents/6224560-description.html |title="Untuk manusia, volume normal adalah 6-8 liter per menit." |access-date=2009-03-20 |archive-date=2012-09-14 |archive-url=https://archive.today/20120914001112/http://www.patentstorm.us/patents/6224560-description.html |dead-url=yes }}</ref> Jumlah ini setara dengan 6 miliar ton oksigen yang dihirup oleh seluruh manusia per tahun.<ref group="lower-alpha">(1,8 gram)*(60 menit)*(24 jam)*(365 hari)*(6,6 miliar orang)/1.000.000=6,24 miliar ton</ref>

=== Makhluk hidup ===
{{anchor|tekanan parsial}}
{| class="wikitable" style="float:right; margin-left:25px"
|+[[Tekanan parsial]] oksigen dalam tubuh manusia (PO<sub>2</sub>)
!Unit
!Tekanan gas di [[alveolus]]
![[Gas darah pada arteri|Oksigen darah pada arteri]]
!Gas darah pada [[pembuluh balik]]
|-
|[[kPa]]
|14,2
|11<ref name="mmHg">Derived from mmHg values using 0.133322 kPa/mmHg</ref>-13<ref name="mmHg" />
|4,0<ref name="mmHg" />-5,3<ref name="mmHg" />
|-
|[[Milimeter air raksa|mmHg]]
|107
|75<ref name="southwest">[https://web.archive.org/web/20111225185659/http://pathcuric1.swmed.edu/PathDemo/nrrt.htm Normal Reference Range Table] from The University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas. Used in Interactive Case Study Companion to Pathologic basis of disease.</ref>-100<ref name="southwest" />
|30<ref name="brookside">[https://web.archive.org/web/20170812201558/http://www.brooksidepress.org/Products/OperationalMedicine/DATA/operationalmed/Lab/ABG_ArterialBloodGas.htm The Medical Education Division of the Brookside Associates--> ABG (Arterial Blood Gas)] Retrieved on December 6, 2009</ref>-40<ref name="brookside" />
|-
|}
[[Tekanan parsial]] oksigen bebas dalam tubuh organisme vertebrata yang hidup paling tinggi dalam [[sistem pernapasan]], dan menurun sepanjang [[pembuluh nadi]], jaringan periferal, dan [[pembuluh nadi]]. Tekanan parsial adalah tekanan yang akan dimiliki oksigen jika hanya oksigen menempati volume.<ref>{{cite book|author=Charles Henrickson|date=2005|url=https://archive.org/details/chemistry00henr|title=Chemistry|publisher=Cliffs Notes|isbn=978-0-7645-7419-1}}</ref>

=== Penumpukan oksigen di atmosfer ===
[[Berkas:Oxygenation-atm.svg|jmpl|300px|Peningkatan kadar O<sub>2</sub> di atmosfer bumi: 1) tiada O<sub>2</sub> yang dihasilkan; 2) O<sub>2</sub> dihasilkan, namun diserap samudera dan batuan dasar laut; 3) O<sub>2</sub> mulai melepaskan diri dari samudera, namun diserap oleh permukaan tanah dan pembentukan lapisan ozon; 4-5) gas O<sub>2</sub> mulai berakumulasi|al=|kiri]]

Gas oksigen bebas hampir tidak terdapat pada [[atmosfer]] bumi sebelum munculnya [[arkaea]] dan [[bakteri]] fotosintetik. Oksigen bebas pertama kali muncul dalam kadar yang signifikan semasa masa [[Paleoproterozoikum]] (antara 2,5 sampai dengan 1,6 miliar tahun yang lalu). Pertama-tama, oksigen bersamaan dengan [[besi]] yang larut dalam samudera, membentuk formasi pita besi (''Banded iron formation''). Oksigen mulai melepaskan diri dari samudera 2,7 miliar tahun lalu, dan mencapai 10% kadar sekarang sekitar 1,7 miliar tahun lalu.<ref name="Campbell">[[#Reference-idCampbell2005|Campbell 2005]], 522–23</ref>

Keberadaan oksigen dalam jumlah besar di atmosfer dan samudera kemungkinan membuat kebanyakan [[organisme anaerob]] hampir [[punah]] semasa [[bencana oksigen]] sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu. Namun, [[respirasi sel]] yang menggunakan O<sub>2</sub> mengizinkan [[organisme aerob]] untuk memproduksi lebih banyak ATP daripada organisme anaerob, sehingga organisme aerob mendominasi [[biosfer]] bumi.<ref name="Freeman">[[#Reference-idFreeman2005|Freeman 2005]], 214, 586</ref> Fotosintesis dan respirasi seluler {{chem2|O|2}} mengizinkan berevolusinya [[sel eukariota]] dan akhirnya berevolusi menjadi organisme multisel seperti tumbuhan dan hewan.

Sejak permulaan era [[Kambrium]] 540 juta tahun yang lalu, kadar {{chem2|O|2}} berfluktuasi antara 15% sampai 30% berdasarkan volume.<ref name="geologic">[[#Reference-idBerner1999|Berner 1999]], 10955–57</ref> Pada akhir masa [[Karbon (periode)|Karbon]], kadar {{chem2|O|2}} atmosfer mencapai maksimum dengan 35% berdasarkan volume,<ref name="geologic" /> mengizinkan serangga dan amfibi tumbuh lebih besar daripada ukuran sekarang.

Fluktuasi konsentrasi oksigen atmosfer telah memengaruhi iklim masa lalu. Ketika oksigen menurun, kepadatan atmosfer turun, yang mengakibatkan peningkatan penguapan, yang menyebabkan curah hujan meningkat dan suhu menjadi lebih hangat.<ref>{{cite journal|authors=Christopher J. Poulsen, Clay Tabor, Joseph D. White|year=2015|title=Long-term climate forcing by atmospheric oxygen concentrations|url=http://ns.umich.edu/new/releases/22942-variations-in-atmospheric-oxygen-levels-shaped-earth-s-climate-through-the-ages|journal=Science|volume=348|issue=6240|pages=1238–1241|bibcode=2015Sci...348.1238P|doi=10.1126/science.1260670|pmid=26068848|s2cid=206562386|access-date=2020-09-23|archive-date=2017-07-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20170713125418/http://ns.umich.edu/new/releases/22942-variations-in-atmospheric-oxygen-levels-shaped-earth-s-climate-through-the-ages|dead-url=no}}</ref>

Aktivitas manusia, meliputi pembakaran 7 miliar [[ton]] [[bahan bakar fosil]] per tahun hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap penurunan kadar oksigen di atmosfer. Dengan laju fotosintesis sekarang ini, diperlukan sekitar 2.000 tahun untuk memproduksi ulang seluruh {{chem2|O|2}} yang ada di atmosfer sekarang.<ref>[[#Reference-idDole1965|Dole 1965]], 5–27</ref>{{Clear}}

== Produksi industri ==
{{see also|Pemisahan udara|Evolusi oksigen|Distilasi fraksional}}
[[File:Hofmann_voltameter_fr.svg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Hofmann_voltameter_fr.svg|al=Gambar tiga pipa vertikal yang dihubungkan di bagian bawah dan diisi dengan oksigen (pipa kiri), air (tengah) dan hidrogen (kanan). Elektroda anoda dan katoda dimasukkan ke dalam pipa kiri dan kanan dan secara eksternal dihubungkan ke baterai.|jmpl|311x311px|[[Voltameter Hofmann|Peralatan elektrolisis Hofmann]] yang digunakan dalam elektrolisis air.]]
Seratus juta ton O<sub>2</sub> diekstraksi dari udara untuk keperluan industri setiap tahun melalui dua metode utama.<ref name="NBB3002">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p. 300</ref> Metode yang paling banyak digunakan adalah [[distilasi fraksional]] dari udara yang sudah dicairkan. Saat proses berlangsung, N<sub>2</sub> menguap sedangkan O<sub>2</sub> tersisa sebagai cairan.<ref name="NBB3002" />

Metode kedua untuk menghasilkan {{chem|O|2}} melewatkan aliran udara bersih dan kering melalui sebuah [[unggun]] dari sepasang saringan molekuler [[zeolit]] yang seperti satu sama lain, yang menyerap [[nitrogen]] dan mengalirkan aliran gas dengan kemurnian O<sub>2</sub> 90% sampai 93% .<ref name="NBB3002" /> Pada waktu bersamaan, gas nitrogen dilepaskan dari unggun zeolit yang jenuh dengan nitrogen yang lain, dengan mengurangi tekanan operasi ruang dan mengalihkan sebagian gas oksigen dari unggun produsen melaluinya, dengan arah aliran yang berlawanan. Setelah waktu siklus yang ditetapkan, fungsi kedua unggun dipertukarkan, memungkinkan pasokan gas oksigen yang terus menerus untuk dipompa melalui pipa. Ini dikenal sebagai [[adsorpsi ayunan tekanan]]. Gas oksigen semakin sering diperoleh dengan teknologi non-[[kriogenik]] (lihat juga teknologi yang terkait [[adsorpsi ayunan vakum]]).<ref>{{cite web|date=2003|title=Non-Cryogenic Air Separation Processes|url=http://www.uigi.com/noncryo.html|publisher=UIG Inc.|accessdate=December 16, 2007|archive-date=2018-10-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20181003082121/http://www.uigi.com/noncryo.html|dead-url=no}}</ref>

Gas oksigen juga dapat diproduksi melalui [[elektrolisis]] [[air]] menjadi molekul oksigen dan hidrogen. [[Arus searah|Listrik DC]] harus digunakan: jika [[Arus bolak-balik|llstrik AC]] digunakan, gasnya terdiri dari hidrogen dan oksigen dengan rasio 2:1 yang bisa meledak. Metode serupa adalah evolusi elektrokatalitik {{chem|O|2}} dari oksida dan [[asam okso]]. Katalis kimia juga dapat digunakan, seperti pada [[generator oksigen kimia]] atau lilin oksigen yang digunakan sebagai bagian dari peralatan pendukung kehidupan di [[kapal selam]], dan masih menjadi bagian dari perlengkapan standar dalam pesawat komersial jika terjadi keadaan darurat kekurangan tekanan. Metode pemisahan udara lainnya memaksa udara untuk larut melalui membran [[keramik]] dengan dasar zirkonium dioksida, baik dengan tekanan tinggi atau arus listrik, untuk menghasilkan gas O<sub>2</sub> yang hampir murni.<ref name="NBB3012">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.301</ref>

== Penyimpanan ==
[[File:Compressed_gas_cylinders.mapp_and_oxygen.triddle.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Compressed_gas_cylinders.mapp_and_oxygen.triddle.jpg|jmpl|Tabung gas terkompresi dengan regulator yang berisi gas oksigen dan [[Gas MAPP|MAPP]]]]
[[Penyimpanan oksigen]] dapat berupa [[tangki oksigen]] tekanan tinggi, kriogenik, dan senyawa kimia. Untuk alasan ekonomi, oksigen sering diangkut dalam jumlah besar sebagai cairan di truk tangki yang diisolasi, karena satu [[liter]] oksigen cair setara dengan 840 liter gas oksigen pada tekanan atmosfer dan temperatur 20&nbsp;°C (68&nbsp;°F).<ref name="NBB3002" /> Truk tangki semacam itu digunakan untuk mengisi ulang wadah penyimpanan oksigen cair curah, yang berada di luar rumah sakit dan institusi lain yang membutuhkan gas oksigen murni dalam jumlah besar. Oksigen cair melewati [[penukar panas]], yang mengubah cairan kriogenik menjadi gas oksigen sebelum memasuki gedung. Oksigen juga disimpan dan dikirim dalam kemasan silinder yang lebih kecil yang berisi gas terkompresi, berguna untuk aplikasi medis portabel tertentu serta [[las karbit]].<ref name="NBB3002" />{{Clear}}

== Penggunaan ==
{{see also|Gas pernapasan|Redoks|Pembakaran}}

=== Medis ===
{{Main|Terapi oksigen}}
[[File:Home_oxygen_concentrator.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Home_oxygen_concentrator.jpg|al=A gray device with a label DeVILBISS LT4000 and some text on the front panel. A green plastic pipe is running from the device.|kiri|jmpl|[[Konsentrator oksigen]] di rumah pasien [[emfisema]]]]
Pengambilan {{chem|O|2}} dari udara adalah tujuan penting dari [[Respirasi (fisiologi)|respirasi]], jadi suplementasi oksigen digunakan dalam [[Ilmu kesehatan|pengobatan]]. Perawatan tidak hanya meningkatkan kadar oksigen dalam darah pasien, tetapi juga memiliki efek sekunder menurunkan resistensi aliran darah di berbagai jenis paru-paru yang sakit, mengurangi beban kerja pada jantung. [[Terapi oksigen]] digunakan untuk mengobati [[emfisema]], [[radang paru-paru]], beberapa gangguan jantung ([[gagal jantung kongestif]]), beberapa gangguan yang menyebabkan peningkatan [[tekanan arteri pulmonalis]], dan penyakit apa pun yang memengaruhi kemampuan tubuh untuk mengambil dan menggunakan gas oksigen.<ref name="ECE510">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.510</ref>

Perawatannya cukup fleksibel untuk digunakan di rumah sakit, rumah pasien, atau dengan perangkat portabel. [[Tenda oksigen]] dulu digunakan dalam suplementasi oksigen, tetapi sudah diganti dengan penggunaan [[masker oksigen]] atau [[kanula hidung]].<ref name="pmid18540928">{{cite journal|author=Sim MA|author2=Dean P|author3=Kinsella J|author4=Black R|author5=Carter R|author6=Hughes M|display-authors=4|date=2008|title=Performance of oxygen delivery devices when the breathing pattern of respiratory failure is simulated|url=https://archive.org/details/sim_anaesthesia_2008-09_63_9/page/938|journal=Anaesthesia|volume=63|issue=9|pages=938–40|doi=10.1111/j.1365-2044.2008.05536.x|pmid=18540928|s2cid=205248111}}</ref>

Obat [[Obat hiperbarik|hiperbarik]] (tekanan tinggi) menggunakan [[ruang oksigen]] khusus untuk meningkatkan [[tekanan parsial]] O<sub>2</sub> di sekitar pasien dan, bila diperlukan, staf medis.<ref name="pmid8931286">{{cite journal|author=Stephenson RN|author2=Mackenzie I|author3=Watt SJ|author4=Ross JA|date=1996|title=Measurement of oxygen concentration in delivery systems used for hyperbaric oxygen therapy|url=http://archive.rubicon-foundation.org/2245|journal=Undersea Hyperb Med|volume=23|issue=3|pages=185–8|pmid=8931286|accessdate=September 22, 2008|archive-date=2011-08-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20110811175247/http://archive.rubicon-foundation.org/2245|dead-url=yes}}</ref> [[Keracunan karbon monoksida]], [[gas gangrene]], dan [[penyakit dekompresi]] ('tikungan' atau ''the bends'') terkadang disembuhkan dengan terapi ini.<ref>{{cite web|author=Undersea and Hyperbaric Medical Society|authorlink=Undersea and Hyperbaric Medical Society|title=Indications for hyperbaric oxygen therapy|url=http://www.uhms.org/Default.aspx?tabid=270|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080912184905/http://www.uhms.org/Default.aspx?tabid=270|archivedate=September 12, 2008|accessdate=September 22, 2008|url-status=dead|df=}}</ref> Meningkatkan konsentrasi O<sub>2</sub> di paru-paru membantu mengeluarkan [[karbon monoksida]] dari kelompok heme [[hemoglobin]].<ref name="UHMS">{{cite web|author=Undersea and Hyperbaric Medical Society|title=Carbon Monoxide|url=http://www.uhms.org/ResourceLibrary/Indications/CarbonMonoxidePoisoning/tabid/272/Default.aspx|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080725005744/http://www.uhms.org/ResourceLibrary/Indications/CarbonMonoxidePoisoning/tabid/272/Default.aspx <!--Added by H3llBot-->|archivedate=July 25, 2008|accessdate=September 22, 2008}}</ref><ref name="pmid15233173">{{cite journal|author=Piantadosi CA|date=2004|title=Carbon monoxide poisoning|url=http://archive.rubicon-foundation.org/4002|journal=Undersea Hyperb Med|volume=31|issue=1|pages=167–77|pmid=15233173|accessdate=September 22, 2008|archive-date=2011-02-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20110203090807/http://archive.rubicon-foundation.org/4002|dead-url=yes}}</ref> Gas oksigen beracun bagi [[bakteri anaerob]] yang menyebabkan gas gangrene. Oleh karena itu, meningkatkan tekanan parsial akan membantu membunuh bakteri anaerob.<ref name="UHMS"/><ref name="pmid15233173"/> Penyakit dekompresi terjadi pada penyelam yang naik ke atas terlalu cepat setelah menyelam, mengakibatkan gelembung [[Lengai|gas lengai]], sebagian besar terdiri dari [[nitrogen]] dan [[helium]], terbentuk di dalam darah. Meningkatkan tekanan O<sub>2</sub> secepatnya  membantu melarutkan kembali gelembung ke dalam darah sehingga kelebihan gas ini dapat dikeluarkan melalui paru-paru.<ref name="ECE510"/><ref>{{cite web|author=Undersea and Hyperbaric Medical Society|title=Decompression Sickness or Illness and Arterial Gas Embolism|url=http://www.uhms.org/ResourceLibrary/Indications/DecompressionSickness/tabid/275/Default.aspx|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080705210353/http://www.uhms.org/ResourceLibrary/Indications/DecompressionSickness/tabid/275/Default.aspx <!--Added by H3llBot-->|archivedate=July 5, 2008|accessdate=September 22, 2008}}</ref><ref>{{cite journal|last=Acott|first=C.|date=1999|title=A brief history of diving and decompression illness|url=http://archive.rubicon-foundation.org/6004|journal=South Pacific Underwater Medicine Society Journal|volume=29|issue=2|accessdate=September 22, 2008|archive-date=2011-09-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20110905152645/http://archive.rubicon-foundation.org/6004|dead-url=yes}}</ref> Pemberian oksigen normobarik pada konsentrasi tertinggi yang tersedia sering digunakan sebagai pertolongan pertama untuk cedera penyelaman apapun yang mungkin melibatkan pembentukan gelembung gas lengai di [[jaringan]]. Ada dukungan epidemiologis untuk penggunaannya dari studi statistik kasus-kasus yang dicatat dalam [[pangkalan data]] jangka panjang.<ref name="Longphre et al 2007">{{cite journal|last1=Longphre|first1=JM|last2=Denoble|first2=PJ|last3=Moon|first3=RE|last4=Vann|first4=RD|last5=Freiberger|first5=JJ|date=2007|title=First aid normobaric oxygen for the treatment of recreational diving injuries|url=https://pdfs.semanticscholar.org/3c96/eec9b2ae3f25ffc0569f26b7329d5b05e213.pdf|journal=Undersea & Hyperbaric Medicine|volume=34|issue=1|pages=43–49|pmid=17393938|via=Rubicon Research Repository|s2cid=3236557|access-date=2020-09-26|archive-date=2018-10-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20181001104203/https://pdfs.semanticscholar.org/3c96/eec9b2ae3f25ffc0569f26b7329d5b05e213.pdf|dead-url=yes}}</ref><ref name="Emergency O2 for scuba">{{cite web|author=<!--not specified-->|title=Emergency Oxygen for Scuba Diving Injuries|url=https://www.diversalertnetwork.org/training/courses/course_eo2|publisher=Divers Alert Network|location=|accessdate=October 1, 2018|archive-date=2020-04-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20200420114653/https://www.diversalertnetwork.org/training/courses/course_eo2|dead-url=yes}}</ref><ref name="DAN Europe">{{cite web|author=<!--not specified-->|title=Oxygen First Aid for Scuba Diving Injuries|url=https://daneurope.org/web/guest/readarticle;jsessionid=F8EB8916CD93E6A793F9F875BF5FC782?p_p_id=web_content_reading&p_p_lifecycle=0&p_p_mode=view&p_r_p_-1523133153_groupId=10103&p_r_p_-1523133153_articleId=11601&p_r_p_-1523133153_articleVersion=1.0&p_r_p_-1523133153_commaCategories=&p_r_p_-1523133153_commaTags=|publisher=Divers Alert Network Europe|location=|accessdate=October 1, 2018|archive-date=2020-06-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20200610202203/https://daneurope.org/web/guest/readarticle;jsessionid=F8EB8916CD93E6A793F9F875BF5FC782?p_p_id=web_content_reading&p_p_lifecycle=0&p_p_mode=view&p_r_p_-1523133153_groupId=10103&p_r_p_-1523133153_articleId=11601&p_r_p_-1523133153_articleVersion=1.0&p_r_p_-1523133153_commaCategories=&p_r_p_-1523133153_commaTags=|dead-url=yes}}</ref>{{clear}}

=== Dukungan hidup dan penggunaan rekreasi ===
[[File:STS057-89-067 - Wisoff on the Arm (Retouched).jpg|jmpl|Gas {{chem|O|2}} murni bertekanan rendah digunakan dalam [[pakaian luar angkasa]].]]
{{chem|O|2}} digunakan sebagai gas pernapasan bertekanan rendah dalam [[pakaian luar angkasa]] modern, yang mengelilingi tubuh pemakainya dengan gas pernapasan. Air dalam pakaian luar angkasa berupa oksigen yang hampir murni pada sekitar sepertiga tekanan normal, dengan hasil tekanan parsial darah normal {{chem|O|2}}. [[Tarik-ulur]] konsentrasi oksigen yang lebih tinggi untuk tekanan yang lebih rendah diperlukan untuk mempertahankan fleksibilitas.<ref name="pmid11541018">{{cite journal|author=Morgenthaler GW|author2=Fester DA|author3=Cooley CG|date=1994|title=As assessment of habitat pressure, oxygen fraction, and EVA suit design for space operations|url=https://archive.org/details/sim_acta-astronautica_1994-01_32_1/page/39|journal=Acta Astronautica|volume=32|issue=1|pages=39–49|bibcode=1994AcAau..32...39M|doi=10.1016/0094-5765(94)90146-5|pmid=11541018}}</ref><ref name="pmid2730484">{{cite journal|author=Webb JT|author2=Olson RM|author3=Krutz RW|author4=Dixon G|author5=Barnicott PT|date=1989|title=Human tolerance to 100% oxygen at 9.5 psia during five daily simulated 8-hour EVA exposures|journal=Aviat Space Environ Med|volume=60|issue=5|pages=415–21|doi=10.4271/881071|pmid=2730484}}</ref>

[[Selam|Penyelam bawah laut]] dan orang dalam [[kapal selam]] juga memerlukan {{chem|O|2}} yang dikirim secara artifisial. Kapal selam dan [[pakaian selam atmosferik]] biasanya menggunakan udara bertekanan normal. Udara dibersihkan dari karbon dioksida menggunakan ekstraksi kimiawi dan oksigen diganti untuk mempertahankan tekanan parsial yang konstan. Penyelam tekanan ambien menghirup campuran udara atau gas dengan fraksi oksigen yang disesuaikan dengan kedalaman penyelam. Penggunaan {{chem|O|2}} murni atau hampir murni untuk penyelaman pada tekanan yang lebih tinggi dari atmosfer Bumi biasanya terbatas untuk ''[[rebreather]]'', atau dekompresi pada kedalaman yang relatif dangkal (kurang dari ~6 meter),<ref name="Acott">{{cite journal|last=Acott|first=C.|date=1999|title=Oxygen toxicity: A brief history of oxygen in diving|url=http://archive.rubicon-foundation.org/6014|journal=South Pacific Underwater Medicine Society Journal|volume=29|issue=3|accessdate=September 21, 2008|archive-date=2010-12-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20101225073221/http://archive.rubicon-foundation.org/6014|dead-url=yes}}</ref><ref name="Longphre">{{cite journal|last1=Longphre|first1=J. M.|last2=Denoble|first2=P. J.|last3=Moon|first3=R. E.|last4=Vann|first4=R. D.|last5=Freiberger|first5=J. J.|display-authors=4|date=2007|title=First aid normobaric oxygen for the treatment of recreational diving injuries|url=http://archive.rubicon-foundation.org/5514|journal=Undersea Hyperb. Med.|volume=34|issue=1|pages=43–49|pmid=17393938|archive-url=https://web.archive.org/web/20080613163501/http://archive.rubicon-foundation.org/5514|archive-date=June 13, 2008|accessdate=September 21, 2008|url-status=dead}}</ref> atau perawatan medis di ruang kompresi ulang dengan tekanan hingga 2,8 bar, dimana [[toksisitas oksigen]] dapat dikelola tanpa risiko tenggelam. Penyelaman yang lebih dalam membutuhkan penambahan gas lain, seperti nitrogen atau helium, untuk mencegah keracunan oksigen.<ref name="Acott" />

Orang yang mendaki gunung atau terbang dengan [[pesawat bersayap tetap]] tidal bertekanan kadang memiliki suplai {{chem|O|2}} tambahan.<ref group="lower-alpha">Alasannya menambah proporsi oksigen dalam tekanan rendah menambah tekanan parsial {{chem|O|2}} menjadi lebih dekat dengan yang ditemukan di permukaan laut</ref> Pesawat komersial bertekanan memiliki pasokan darurat {{chem|O|2}} yang secara otomatis disalurkan ke penumpang jika terjadi penurunan tekanan kabin. Kehilangan tekanan kabin yang tiba-tiba mengaktifkan [[generator oksigen kimia]] di atas kursi masing-masing, yang kemudian menyebabkan masker oksigen jatuh. Menarik masker "untuk memulai aliran oksigen" seperti yang diperintahkan oleh instruksi keselamatan kabin, memaksa besi masuk ke dalam [[natrium klorat]] di dalam tabung.<ref name="NBB3012"/> Gas oksigen kemudian diproduksi oleh reaksi [[eksotermik]] yang kemudian mengalir dengan stabil.

Oksigen, sebagai [[Euforia|euforik]] ringan, memiliki sejarah penggunaan rekreasi dalam [[bar oksigen]] dan [[olahraga]]. Bar oksigen adalah bar yang ditemukan di [[Amerika Serikat]] sejak akhir 1990-an yang menawarkan gas {{chem|O|2}} dengan biaya sedikit.<ref name="FDA-O2Bars">{{cite journal|last=Bren|first=Linda|date=November–December 2002|title=Oxygen Bars: Is a Breath of Fresh Air Worth It?|url=https://www.fda.gov/Fdac/features/2002/602_air.html|journal=FDA Consumer Magazine|publisher=U.S. Food and Drug Administration|volume=36|issue=6|pages=9–11|pmid=12523293|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071018041754/https://www.fda.gov/Fdac/features/2002/602_air.html|archivedate=October 18, 2007|accessdate=December 23, 2007|url-status=dead}}</ref> Atlet profesional, terutama dalam [[sepak bola Amerika]], kadang-kadang pergi ke luar lapangan di antara permainan untuk mengenakan masker oksigen untuk meningkatkan kinerja. Efek farmakologisnya diragukan; efek [[plasebo]] adalah penjelasan yang lebih mungkin.<ref name="FDA-O2Bars" /> Studi yang tersedia mendukung peningkatan kinerja dari gas kaya oksigen hanya jika dihirup ''selama'' [[latihan aerobik]].<ref>{{cite web|title=Ergogenic Aids|url=http://www.pponline.co.uk/encyc/1008.htm|publisher=Peak Performance Online|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070928051412/http://www.pponline.co.uk/encyc/1008.htm <!--Added by H3llBot-->|archivedate=September 28, 2007|accessdate=January 4, 2008}}</ref>

Penggunaan rekreasi lainnya yang tidak melibatkan pernapasan adalah aplikasi [[piroteknik]], seperti penyalaan pemanggang [[barbeku]] selama lima detik oleh [[George Goble]].<ref>{{cite web|title=George Goble's extended home page (mirror)|url=http://www.bkinzel.de/misc/ghg/index.html|archive-url=https://web.archive.org/web/20090211213613/http://www.bkinzel.de/misc/ghg/index.html|archive-date=February 11, 2009|access-date=March 14, 2008|url-status=dead}}</ref>

=== Industri ===
[[File:Clabecq_JPG01.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Clabecq_JPG01.jpg|al=An elderly worker in a helmet is facing his side to the viewer in an industrial hall. The hall is dark but is illuminated yellow glowing splashes of a melted substance.|jmpl|Sebagian besar {{chem|O|2}} yang diproduksi secara komersial digunakan untuk [[Peleburan (metalurgi)|peleburan]] dan/atau [[dekarburisasi]] besi.]]

Peleburan [[bijih besi]] menjadi [[baja]] mengkonsumsi 55% oksigen yang diproduksi secara komersial<ref name="NBB3012"/> Dalam proses ini, {{chem|O|2}} disuntikkan melalui tombak bertekanan tinggi ke dalam besi cair, yang menghilangkan kotoran [[belerang]] dan karbon berlebih sebagai oksida masing-masing, {{chem|SO|2}} dan {{chem|CO|2}}. Reaksinya [[eksotermik]], sehingga suhunya meningkat sampai 1.700 [[Celsius|°C]] pada saat reaksi terjadi.<ref name="NBB3014" />

25% oksigen yang diproduksi secara komersial digunakan oleh industri kimia.<ref name="NBB3014" /> [[Etilen]] bereaksi dengan {{chem|O|2}} untuk membuat [[etilena oksida]], yang kemudian diubah menjadi [[etilena glikol]]; sebuah bahan utama dengan kegunaan yang banyak, termasuk [[antibeku]] dan polimer [[poliester]] (bahan dari berbagai [[plastik]] dan [[Tekstil|kain]]).<ref name="NBB3014" /> Banyak oksigen atau udara digunakan untuk proses pemecahan oksi<ref>{{cite journal|last1=Guseinova|first1=E. A.|last2=Adzhamov|first2=K. Yu.|last3=Safarova|first3=S. R.|date=1 April 2020|title=Kinetic parameters of the formation of oxygen-containing compounds in the vacuum gas oil oxycracking process|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=129|issue=2|pages=925–939|doi=10.1007/s11144-020-01725-8|issn=1878-5204|s2cid=211074899}}</ref> dan produksi [[asam akrilat]],<ref>{{cite journal|last1=Hävecker|first1=Michael|last2=Wrabetz|first2=Sabine|last3=Kröhnert|first3=Jutta|last4=Csepei|first4=Lenard-Istvan|last5=Naumann d'Alnoncourt|first5=Raoul|last6=Kolen'Ko|first6=Yury V.|last7=Girgsdies|first7=Frank|last8=Schlögl|first8=Robert|last9=Trunschke|first9=Annette|date=2012|title=Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid|url=https://pure.mpg.de/rest/items/item_1108560_8/component/file_1402724/content|journal=J. Catal.|volume=285|pages=48–60|doi=10.1016/j.jcat.2011.09.012|hdl=11858/00-001M-0000-0012-1BEB-F|hdl-access=free|access-date=2020-10-01|archive-date=2020-07-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20200713133044/https://pure.mpg.de/rest/items/item_1108560_8/component/file_1402724/content|dead-url=no}}</ref> diformil-furan,<ref>{{cite journal|last1=Rodikova|first1=Yulia|last2=Zhizhina|first2=Elena|date=1 June 2020|title=Catalytic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural into 2,5-diformylfuran using V-containing heteropoly acid catalysts|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=130|issue=1|pages=403–415|doi=10.1007/s11144-020-01782-z|issn=1878-5204|s2cid=218512746}}</ref> dan [[asam benzilat]].<ref>{{cite journal|last1=Amakawa|first1=Kazuhiko|last2=Kolen'Ko|first2=Yury V.|last3=Villa|first3=Alberto|last4=Schuster|first4=Manfred E/|last5=Csepei|first5=Lénárd-István|last6=Weinberg|first6=Gisela|last7=Wrabetz|first7=Sabine|last8=Naumann d'Alnoncourt|first8=Raoul|last9=Girgsdies|first9=Frank|date=2013|title=Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol|url=https://www.researchgate.net/publication/278196177|journal=ACS Catal.|volume=3|issue=6|pages=1103–1113|doi=10.1021/cs400010q|last10=Prati|first10=Laura|last11=Schlögl|first11=Robert|last12=Trunschke|first12=Annette|access-date=2020-10-01|archive-date=2018-10-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20181022030814/https://www.researchgate.net/publication/278196177|dead-url=no}}</ref> Sintesis elektrokimia [[hidrogen peroksida]] dari oksigen adalah teknologi memungkinkan untuk menggantikan proses hidrokuinon yang saat ini digunakan.<ref>{{Cite web |url=https://www.nature.com/articles/s41570-019-0110-6 |title=Salinan arsip |access-date=2023-01-02 |archive-date=2020-06-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200613201311/https://www.nature.com/articles/s41570-019-0110-6 |dead-url=no }}</ref> Oksidasi katalitik digunakan dalam [[pembakar lanjut]] untuk menghilangkan gas berbahaya.<ref>{{cite journal|last1=Elizalde-Martínez|first1=I.|last2=Ramírez-López|first2=R.|last3=Mederos-Nieto|first3=F. S.|last4=Monterrubio-Badillo|first4=M. C.|last5=Vázquez Medina|first5=R.|last6=Manríquez-Ramírez|first6=M. E.|date=1 October 2019|title=Optimization of O2/CH4 to oxide methane at 823 K by alumina-ceria supported Pt catalysts|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=128|issue=1|pages=149–161|doi=10.1007/s11144-019-01641-6|issn=1878-5204}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Todorova|first1=Silviya|last2=Barbov|first2=Borislav|last3=Todorova|first3=Totka|last4=Kolev|first4=Hristo|last5=Ivanova|first5=Ivanka|last6=Shopska|first6=Maya|last7=Kalvachev|first7=Yuri|date=1 April 2020|title=CO oxidation over Pt-modified fly ash zeolite X|journal=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|language=en|volume=129|issue=2|pages=773–786|doi=10.1007/s11144-020-01730-x|issn=1878-5204|s2cid=210986130}}</ref>

Sebagian besar sisa 20% oksigen yang diproduksi secara komersial digunakan dalam aplikasi medis, [[Las karbit|pemotongan dan pengelasan logam]], sebagai [[oksidator]] [[bahan bakar roket]], dan dalam [[penjernihan air]].<ref name="NBB3014" /> Oksigen digunakan dalam [[Las karbit|pengelasan oksiasetilen]], yang membakar [[asetilena]] dengan {{chem|O|2}} untuk menghasilkan nyala api yang sangat panas. Dalam proses ini, logam dengan ketebalan hingga {{convert|60|cm|abbr=on}} dipanaskan terlebih dahulu dengan nyala oksi-asetilen kecil, kemudian dipotong dengan cepat menggunakan aliran {{chem|O|2}} yang besar.<ref name="ECE508">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.508</ref>

== Senyawa oksigen ==
[[Berkas:Stilles Mineralwasser.jpg|jmpl|lurus|[[Air]] ({{chem2|H|2|O}}) adalah senyawa oksigen yang paling dikenal.]]{{Main|Senyawa oksigen}}[[Keadaan oksidasi]] oksigen adalah -2 untuk hampir semua senyawa oksigen yang diketahui. Keadaan oksidasi -1 ditemukan pada beberapa senyawa seperti [[peroksida]].<ref>[[#Reference-idGreenwood1997|Greenwood & Earnshaw 1997]], 28</ref> Senyawa oksigen dengan keadaan oksidasi lainnya sangat jarang ditemukan, yakni -1/2 ([[superoksida]]), -1/3 ([[ozonida]]), 0 ([[asam hipofluorit]]), +1/2 ([[dioksigenil]]), +1 ([[dioksigen difluorida]]), dan +2 ([[oksigen difluorida]]).<ref>[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]: [https://web.archive.org/web/20180709210050/http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf ''Red Book.''] p.&nbsp;73 and 320.</ref>

=== Senyawa oksida dan senyawa anorganik lainnya ===
[[Air]] ({{chem2|H|2|O}}) adalah oksida [[hidrogen]] dan merupakan senyawa oksigen yang paling dikenal. Atom hidrogen secara [[kovalen]] berikatan dengan oksigen. Selain itu, [[atom]] hidrogen juga berinteraksi dengan atom oksigen dari molekul air lainnya (sekitar 23,3&nbsp;kJ·mol<sup>−1</sup> per atom hidrogen).<ref>[[#Reference-idMaksyutenko2006|Maksyutenko et al. 2006]]</ref> [[Ikatan hidrogen]] antar molekul air ini menjaga kedua molekul 15% lebih dekat daripada yang diperkirakan apabila hanya memperhitungkan [[gaya Van der Waals]].<ref>{{cite web|title=Water Hydrogen Bonding|last=Chaplin|first=Martin|url=http://www.lsbu.ac.uk/water/hbond.html|accessdate=2008-01-06|date=2008-01-04|archive-date=2007-10-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20071010055658/http://www.lsbu.ac.uk/water/hbond.html|dead-url=no}}</ref><ref group="lower-alpha">Selain itu, oleh karena oksigen memiliki elektronegativitas yang lebih tinggi daripada hidrogen, molekul air bersifat [[Polaritas (kimia)|polar]]. Interaksi antara [[dipol]] yang berbeda dari setiap molekul menyebabkan gaya tarik.</ref>

[[Berkas:Rust screw.jpg|jmpl|kiri|Senyawa oksida seperti [[besi oksida]] atau karat terbentuk ketika oksigen bereaksi dengan unsur lainnya.]]
Oleh karena [[elektronegativitas]]nya, oksigen akan membentuk [[ikatan kimia]] dengan hampir semua unsur lainnya pada [[suhu]] tinggi dan menghasilkan senyawa [[oksida]]. Namun, terdapat pula beberapa unsur yang secara spontan akan membentuk oksida pada suhu dan tekanan standar. Per[[karat]]an besi merupakan salah satu contohnya. Permukaan logam seperti [[aluminium]] dan [[titanium]] teroksidasi dengan keberadaan udara dan membuat permukaan logam tersebut tertutupi oleh lapisan tipis oksida. Lapisan oksida ini akan mencegah korosi lebih lanjut. Beberapa senyawa oksida logam transisi ditemukan secara alami sebagai senyawa non-stoikiometris. Sebagai contohnya, [[Besi(II) oksida|FeO]] ([[wustit]]) sebenarnya berumus <math chem="">\ce{Fe}_{1-x}\ce{O}</math>, dengan ''x'' biasanya sekitar 0,05.<ref>[[#Reference-idSmart2005|Smart 2005]], 214</ref>

Di atmosfer, kita dapat menemukan sejumlah kecil oksida karbon, yaitu [[karbon dioksida]] ({{chem2|CO|2}}). Pada [[kerak bumi]] pula dapat ditemukan berbagai senyawa oksida, yakni oksida [[silikon]] ([[Silikon dioksida|Silika]] {{chem2|SO|2}}) yang ditemukan pada [[granit]] dan [[pasir]], oksida aluminium ([[aluminium oksida]] {{chem2|Al|2|O|3}} yang ditemukan pada [[bauksit]] dan [[korundum]]), dan oksida besi ([[besi(III) oksida]] {{chem2|Fe|2|O|3}}) yang ditemukan pada [[hematit]] dan [[karat]] [[logam]].

[[Silikat]] yang [[Kelarutan|larut]] dalam air dalam bentuk {{chem|Na|4|SiO|4}}, {{chem|Na|2|SiO|3}}, dan {{chem|Na|2|Si|2|O|5}} digunakan sebagai [[Detergen|deterjen]] dan [[perekat]].<ref name="ECE507">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.507</ref>

Oksigen juga berperan sebagai [[ligan]] untuk [[logam transisi]], membentuk [[kompleks dioksigen logam transisi]], yang mengandung logam-{{chem|O|2}}. Kelas senyawa ini termasuk protein [[heme]] [[hemoglobin]] dan [[mioglobin]].<ref>{{cite book|last=Crabtree|first=R.|date=2001|title=The Organometallic Chemistry of the Transition Metals|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-471-18423-2|edition=3rd|page=152}}</ref> Reaksi eksotis dan tidak biasa terjadi dengan [[Platina hexaflourida|{{chem|PtF|6}}]], yang mengoksidasi oksigen menjadi O<sub>2</sub><sup>+</sup>PtF<sub>6</sub><sup>−</sup>, yaitu [[dioksigenil hexafluoroplatinat]].<ref name="ECE505">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.505</ref>

=== Senyawa organik ===
[[File:Acetone-3D-vdW.png|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Acetone-3D-vdW.png|al=Struktur bola suatu molekul. Tulang punggungnya adalah rantai zig-zag dari tiga atom karbon yang terhubung di tengah ke atom oksigen dan di ujungnya ke 6 atom hidrogen.|jmpl|[[Aseton]] adalah bahan pengumpan  yang penting dalam industri kimia. {{legend|red|Oksigen}}{{legend|black|Karbon}} {{legend|white|Hidrogen|outline=silver}}]]
Golongan paling penting dari [[senyawa organik]] yang mengandung oksigen adalah (dimana "R" adalah grup organik): [[alkohol]] (R-OH); [[eter]] (R-O-R); [[keton]] (R-CO-R); [[aldehida]] (R-CO-H); [[asam karboksilat]] (R-COOH); [[ester]] (R-COO-R); [[anhidrida asam]] (R-CO-O-CO-R); dan [[amida]] ({{chem|R-C(O)-NR|2}}). Ada banyak [[pelarut]] organik penting yang mengandung oksigen, antara lain: [[aseton]], [[metanol]], [[etanol]], [[isopropanol]], [[furan]], [[Tetrahidrofuran|THF]], [[dietil eter]], [[1,4-Dioksan|dioksan]], [[etil asetat]], [[Dimetilformamida|DMF]], [[Dimetil sulfoksida|DMSO]], [[asam asetat]], dan [[asam format]]. Aseton ({{chem|(CH|3|)|2|CO}}) dan [[fenol]] ({{chem|C|6|H|5|OH}}) digunakan sebagai bahan pengumpan dalam sintesis berbagai zat. Senyawa organik penting lainnya yang mengandung oksigen adalah: [[gliserol]], [[formaldehida]], [[glutaraldehida]], [[asam sitrat]], [[asetat anhidrida]], dan [[asetamida]]. [[Epoksida]] adalah eter dimana atom oksigen merupakan bagian dari cincin yang terdiri dari tiga atom. Unsur ini juga ditemukan di hampir semua [[biomolekul]] yang penting untuk (atau dihasilkan oleh) kehidupan.

Oksigen bereaksi secara spontan dengan banyak senyawa [[Kimia organik|organik]] pada atau di bawah suhu ruangan dalam proses yang disebut [[autoksidasi]].<ref name="ECE506">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.506</ref> Sebagian besar [[senyawa organik]] yang mengandung oksigen tidak dibuat oleh aksi langsung {{chem|O|2}}. Senyawa organik yang penting dalam industri dan perdagangan yang dibuat dengan oksidasi langsung [[Prekursor (kimia)|prekursor]] termasuk [[etilena oksida]] dan [[asam perasetat]].<ref name="ECE507" />

== Toksisitas dan pencegahan ==
Standar [[NFPA 704]] menilai gas oksigen terkompresi tidak berbahaya bagi kesehatan, tidak mudah terbakar dan tidak reaktif, tetapi merupakan [[oksidator]]. Oksigen cair yang didinginkan (LOX) diberi angka peringkat bahaya kesehatan 3 (untuk peningkatan risiko [[hiperoksia]] dari uap terkondensasi, dan untuk bahaya yang umum terjadi pada cairan kriogenik seperti [[radang dingin]]), dan semua peringkat lainnya sama dengan bentuk gas terkompresi.<ref name="nfpa">{{cite web|title=NFPA 704 ratings and id numbers for common hazardous materials|url=http://www.rivcoeh.org/Portals/0/documents/guidance/hazmat/bep_nfparatings.pdf|publisher=Riverside County Department of Environmental Health|accessdate=August 22, 2017|archive-date=2019-07-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20190711171240/http://www.rivcoeh.org/Portals/0/documents/guidance/hazmat/bep_nfparatings.pdf|dead-url=yes}}</ref>

=== Toksisitas ===
{{Main|Toksisitas oksigen}}
[[File:Symptoms of oxygen toxicity.svg|thumb|left|upright=1.35|Gejala utama toksisitas oksigen<ref>{{cite journal |author=Dharmeshkumar N Patel |display-authors=4 |author2=Ashish Goel |author3=SB Agarwal |author4=Praveenkumar Garg |author5=Krishna K Lakhani |title=Oxygen Toxicity |journal=Indian Academy of Clinical Medicine |volume=4 |issue=3 |page=234 |date=2003 |url=http://medind.nic.in/jac/t03/i3/jact03i3p234.pdf |access-date=2020-10-05 |archive-date=2015-09-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150922093352/http://medind.nic.in/jac/t03/i3/jact03i3p234.pdf |dead-url=yes }}</ref>|alt=Sebuah diagraf yang menunjukkan tubuh manusia dan daftar gejala toksisitas oksigen: Mata&nbsp;– kehilangan bidang penglihatan, penglihatan dekat), pembentukan katarak, perdarahan, fibrosis; Kepala&nbsp;– kejang; Otot - berkedut; Sistem pernapasan&nbsp;– pernapasan tersentak-sentak, iritasi, batuk, nyeri, sesak napas, trakeobronkitis, sindrom gangguan pernapasan akut.]]

Gas oksigen ({{chem|O|2}}) dapat menjadi racun pada [[tekanan parsial]] yang tinggi, yang bisa menyebabkan [[kejang]] dan masalah kesehatan lainnya.<ref name="Acott"/>{<ref group="lower-alpha">Karena tekanan parsial {{chem|O|2}} adalah fraksi {{chem|O|2}} kali tekanan total, tekanan parsial yang tinggi dapat terjadi karena fraksi {{chem|O|2}} yang tinggi dalam gas pernapasan atau tekanan gas pernapasan tinggi, atau kombinasi keduanya.</ref><ref name="ECE511">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.511</ref> Toksisitas oksigen biasanya mulai terjadi pada tekanan parsial diatas 50 kilo[[Pascal (satuan)|pascal]] (kPa), yang sama dengan sekitar 50% komposisi oksigen pada tekanan standar atau 2,5 kali [[tekanan parsial]] normal {{chem|O|2}} di permukaan laut, yaitu sekitar 21 kPa. Ini tidak menjadi masalah kecuali untuk pasien yang menggunakan [[Alat bantu pernapasan|ventilator mekanis]], karena gas yang disuplai melalui [[masker oksigen]] dalam aplikasi medis biasanya hanya terdiri dari 30%–50% volume {{chem|O|2}} (sekitar 30 kPa pada tekanan standar).<ref name="NBB2992">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.299</ref>

[[Bayi prematur]] pernah ditempatkan di inkubator berisi udara yang kaya {{chem|O|2}}, tetapi praktik ini dihentikan setelah beberapa bayi dibutakan karena kandungan oksigen yang terlalu tinggi.<ref name="NBB2992" />

Menghirup udara yang berisi {{chem|O|2}} murni dalam aplikasi luar angkasa, seperti dalam beberapa pakaian luar angkasa modern, atau dalam wahana antariksa awal seperti [[Apollo (wahana antariksa)|Apollo]], tidak menyebabkan masalah kesehatan karena tekanan totalnya rendah.<ref name="pmid11541018"/><ref>{{cite web|last=Wade|first=Mark|date=2007|title=Space Suits|url=http://www.astronautix.com/craftfam/spasuits.htm|publisher=Encyclopedia Astronautica|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071213122134/http://www.astronautix.com/craftfam/spasuits.htm|archivedate=December 13, 2007|accessdate=December 16, 2007}}</ref> Untuk pakaian antariksa, tekanan parsial {{chem|O|2}} pada gas pernafasan secara umum sekitar 30 kPa (1,4 kali normal), dan dampak tekanan parsial {{chem|O|2}} dalam darah [[Pembuluh nadi|arteri]] astronaut hanya sedikit diatas tekanan parsial normal {{chem|O|2}} di permukaan laut.<ref>{{cite web|last=Martin|first=Lawrence|title=The Four Most Important Equations In Clinical Practice|url=http://www.globalrph.com/martin_4_most2.htm|website=GlobalRPh|publisher=David McAuley|accessdate=June 19, 2013|archive-date=2018-09-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20180905215615/http://www.globalrph.com/martin_4_most2.htm|dead-url=no}}</ref>

Keracunan paru-paru dan sistem saraf pusat karena oksigen juga dapat terjadi pada [[Selam skuba|penyelaman scuba dalam]] dan [[penyelaman yang disuplai dari permukaan]].<ref name="NBB2992" /><ref name="Acott2" /> Pernapasan campuran udara dengan {{chem|O|2}} tekanan parsial lebih dari 60 kPa terus-menerus pada akhirnya dapat menyebabkan [[fibrosis paru]] permanen.<ref name="BMJ">{{cite journal|author=Wilmshurst P|date=1998|title=Diving and oxygen|journal=BMJ|volume=317|issue=7164|pages=996–9|doi=10.1136/bmj.317.7164.996|pmc=1114047|pmid=9765173}}</ref> Paparan udara dengan tekanan parsial {{chem|O|2}} yang lebih besar dari 160 kPa (sekitar 1,6 atm) dapat menyebabkan konvulsi (biasanya fatal untuk penyelam). Toksisitas oksigen akut (menyebabkan kejang, efek yang paling ditakuti penyelam) dapat terjadi dengan menghirup campuran udara dengan 21% {{chem|O|2}} pada kedalaman {{convert|66|m|abbr=on}} atau lebih; hal yang sama dapat terjadi dengan menghirup udara dengan 100% {{chem|O|2}} pada kedalaman {{convert|6|m|abbr=on}}.<ref name="BMJ"/><ref name="Donald">{{cite book|last=Donald|first=Kenneth|date=1992|title=Oxygen and the Diver|location=England|publisher=SPA in conjunction with K. Donald|isbn=978-1-85421-176-7}}</ref><ref name="Donald1">{{cite journal|author=Donald K. W.|date=1947|title=Oxygen Poisoning in Man: Part I|journal=Br Med J|volume=1|issue=4506|pages=667–72|doi=10.1136/bmj.1.4506.667|pmc=2053251|pmid=20248086}}</ref><ref name="Donald2">{{cite journal|author=Donald K. W.|date=1947|title=Oxygen Poisoning in Man: Part II|journal=Br Med J|volume=1|issue=4507|pages=712–7|doi=10.1136/bmj.1.4507.712|pmc=2053400|pmid=20248096}}</ref>

=== Kebakaran dan bahaya lain ===
[[File:Apollo 1 fire.jpg|thumb|Bagian dalam modul komando [[Apollo 1]]. {{chem|O|2}} murni pada tekanan yang lebih tinggi dari biasanya dan percikan api menyebabkan kebakaran dan kematian awak Apollo 1.|alt=Bagian dalam wahana antariksa kecil, hangus dan tampaknya hancur.]]
Sumber oksigen yang terkonsentrasi mendorong [[pembakaran]] yang cepat. Bahaya [[Api|kebakaran]] dan [[ledakan]] muncul ketika [[Oksidator|oksidan]] terkonsentrasi dan [[bahan bakar]] didekatkan; peristiwa penyalaan, seperti panas atau percikan, diperlukan untuk memicu pembakaran.<ref name="Weiss20082" /><ref name="astm-tpt" /> Oksigen adalah oksidator, bukan bahan bakar, tetapi tetap menjadi sumber sebagian besar energi kimia yang dilepaskan dalam pembakaran.<ref name="Weiss2008"/><ref name="Schmidt-Rohr2015">{{cite journal|last1=Schmidt-Rohr|first1=K.|year=2015|title=Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O<sub>2</sub>|journal=J. Chem. Educ.|volume=92|issue=12|pages=2094–2099|bibcode=2015JChEd..92.2094S|doi=10.1021/acs.jchemed.5b00333|doi-access=free}}</ref>

{{chem|O|2}} terkonsentrasi memungkinkan pembakaran berlangsung dengan cepat dan penuh energi.<ref name="astm-tpt">{{cite conference|editor1-last=Werley|editor1-first=Barry L.|date=1991|work=Fire Hazards in Oxygen Systems|title=ASTM Technical Professional training|publisher=[[ASTM International]] Subcommittee G-4.05|location=Philadelphia}}</ref> Pipa [[baja]] dan bejana penyimpan yang digunakan untuk menyimpan dan menyalurkan oksigen berbentuk gas dan [[Oksigen cair|cair]] bertindak seperti bahan bakar; dan karena itu, desain dan pembuatan {{chem|O|2}} sistem memerlukan pelatihan khusus untuk memastikan bahwa sumber penyalaan diminimalkan.<ref name="astm-tpt" /> Api yang menewaskan awak [[Apollo 1]] dalam uji landasan peluncuran menyebar dengan cepat karena udara kapsul hanya mengandung {{chem|O|2}} murni dengan tekanan sedikit lebih dari tekanan atmosfer, bukan {{frac|1|3}} tekanan normal yang akan digunakan dalam sebuah misi.{{efn|name=fn11|Tidak ada sumber penyalaan tunggal api yang dapat diidentifikasi dengan yakin, meskipun beberapa bukti menunjukkan adanya busur api dari percikan listrik.<ref>(Report of Apollo 204 Review Board NASA Historical Reference Collection, NASA History Office, NASA HQ, Washington, DC)</ref>}}<ref name="chiles">{{cite book|last=Chiles|first=James R.|date=2001|url=https://archive.org/details/invitingdisaster00jame|title=Inviting Disaster: Lessons from the edge of Technology: An inside look at catastrophes and why they happen|location=New York|publisher=HarperCollins Publishers Inc.|isbn=978-0-06-662082-4|url-access=registration}}</ref>

Tumpahan oksigen cair, jika dibiarkan meresap ke dalam bahan organik, seperti [[kayu]], [[petrokimia]], dan [[aspal]] dapat menyebabkan bahannya [[Peledakan|meledak]] secara tak terduga pada dampak mekanis selanjutnya.<ref name="astm-tpt" />

== Lihat juga ==
{{div col|colwidth=20em}}
* [[Sejarah oksigen secara geologi]]
* [[Hipoksia (lingkungan)]] untuk kekurangan {{chem|O|2}} dalam ekologi akuatik
* [[Pengurangan oksigen di dalam laut]]
* [[Hipoksia|Hipoksia (medis)]], kekurangan oksigen
* [[Batas konsentrasi oksigen]]
* [[:Kategori:Senyawa oksigen|Senyawa oksigen]]
* [[Pabrik oksigen]]
* [[Sensor oksigen]]
{{div col end}}{{Subject bar|portal1=Kimia|portal2=Kedokteran|commons=y|wikt=y|v=y|v-search=Atom oksigen}}

== Catatan ==
{{Notelist}}

== Referensi ==
=== Catatan kaki ===
{{reflist|30em}}
=== Daftar pustaka ===
* <!-- Co -->{{cite book| ref=Reference-idCook1968|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements| url=https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp|last=Cook|first=Gerhard A.|last2=Lauer|first2=Carol M.|publisher=Reinhold Book Corporation|location=New York|date=1968|pages=[https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp/page/499 499]–512|editor=Clifford A. Hampel|chapter=Oxygen| lccn=68-29938}}
* <!-- Em -->{{cite book| ref=Reference-idEmsley2001 |title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements| url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl |last=Emsley|first=John|publisher=Oxford University Press|date=2001|location=Oxford, England|isbn=978-0-19-850340-8|chapter=Oxygen|pages=[https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/297 297]–304}}
* <!-- Ra -->{{cite book| ref=Reference-idRaven2005 |last=Raven|first=Peter H.|first2=Ray F.|last2=Evert|first3=Susan E.|last3=Eichhorn|title=Biology of Plants| url=https://archive.org/details/biologyofplants00rave_0 |edition=7th|publisher=W.H. Freeman and Company Publishers|date=2005|location = New York|pages=[https://archive.org/details/biologyofplants00rave_0/page/115 115]–27|isbn = 978-0-7167-1007-3}}

{{clr}}
{{Portal|kimia}}
{{Compact periodic table}}

[[Kategori:Oksigen| ]]
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Nonlogam]]
[[Kategori:Tabel periodik]]
[[Kategori:Obat Esensial Nasional Indonesia]]