Sauerstoff ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses gasförmiges chemisches Element, das auf der Erde in großer Menge vorkommt und von der Atmosphäre eingeschlossen wird. Sauerstoff ist vielen Menschen bekannt, weil er ein wesentlicher Bestandteil des Atmungsprozesses ist; ohne sie sterben die meisten Organismen innerhalb von Minuten. In der Natur kommen verschiedene Formen von Sauerstoff und seinen Verbindungen vor. Das Gas kann auch isoliert und in reiner Form für eine Reihe von Verwendungszwecken verkauft werden und wurde erstmals 1774 isoliert und identifiziert.
Die Ordnungszahl von Sauerstoff beträgt acht und wird durch ein O-Symbol im Periodensystem der Elemente identifiziert. Es ist nicht nur auf der Erde sehr weit verbreitet, sondern auch das dritthäufigste Element im Universum und ein wichtiger Katalysator für viele chemische Reaktionen. Oxidation ist eine solche Reaktion und tritt auf, wenn sie sich mit anderen Elementen und Verbindungen vermischt. Auch bei der Verbrennung spielt Sauerstoff eine Rolle.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, reinen Sauerstoff zu gewinnen. Wasser kann ionisiert werden, wodurch sich die Sauerstoff- und Wasserstoffatome trennen. Häufiger jedoch werden Luftproben in eine flüssige Form abgekühlt und dann langsam erhitzt. Wenn sich die Luft erwärmt, fallen Elemente in einem Prozess namens fraktionierte Destillation aus, da verschiedene gasförmige Elemente bei unterschiedlichen Temperaturen in eine Gasform umgewandelt werden. Nach der Entnahme kann das Gas zur Verwendung in Flaschen abgefüllt werden.
In der Medizin hat Sauerstoff eine Reihe von Anwendungen. Es wird manchmal therapeutisch für Patienten mit Atembeschwerden angeboten. Es wird auch in Anästhesiemischungen verwendet, um sicherzustellen, dass der Patient bei Bewusstlosigkeit eine gleichmäßige Gaszufuhr erhält. Auch in der Schweißtechnik und in der Industrie spielt das Element eine Rolle und wird mit Stoffen wie Acetylen beispielsweise zu Schweißbrennern kombiniert.
Obwohl reiner Sauerstoff medizinisch und zur Erholung verwendet wird, ist er potenziell gefährlich, da er einen Zustand leichter Euphorie hervorruft. In Hochdruckumgebungen kann die Toxizität durch Überbeanspruchung die Lunge schädigen, oft sehr schwer. Je nach Druck können die Symptome sofort auftreten oder es kann mehrere Stunden dauern, bis sie sich manifestieren, dann kann es zu spät sein. Das Gas stellt auch eine ernsthafte Verbrennungsgefahr dar, und einige Verbindungen wie Ozon und Wasserstoffperoxid sind äußerst giftig. Diese Verbindungen können Zellen und DNA schädigen, wenn sie nicht kontrolliert werden. Lebende Organismen sollten eine Ernährung mit einem hohen Anteil an Antioxidantien zu sich nehmen, um eine Form dieses Schadens abzuwenden, der durch freie Radikale im Körper verursacht wird.