ELEMENTI – Ossigeno, via del Sesto Gruppo, 8

Secondo le migliori conoscenze, all’inizio, parlo di circa quattromila milioni di anni fa, nell’atmosfera di questo pianeta, che era una massa di rocce calde e secche, senz’acqua, prevaleva l’idrogeno gassoso oppure combinato con l’azoto sotto forma di ammoniaca o con il carbonio sotto forma di metano.

L’ossigeno deve essere emerso dalla decomposizione di rocce interne, a poco a poco, combinandosi con quello che trovava; con l’idrogeno per formare le prime tracce di acqua, che sarebbero, col tempo, diventate i grandi oceani; con il carbonio formando ossido di carbonio e poi anidride carbonica e, ad un certo punto, restando come ossigeno gassoso nell’atmosfera.

In questa lontana alba della vita c’erano condizioni sufficienti per far scattare l’operazione di fotosintesi, di combinazione, con l’energia solare, dell’acqua con l’anidride carbonica per formare le prime molecole dei vegetali. In questa operazione l’ossigeno è il rifiuto della reazione; col procedere della vita la quantità di questo rifiuto nell’atmosfera, nel frattempo costituita da azoto gassoso, è andata aumentando.

Quando la concentrazione dell’ossigeno è stata abbastanza elevata hanno potuto comparire alcuni esseri viventi (gli animali) che si nutrivano di vegetali da decomporre proprio usando l’ossigeno per trasformare il cibo in anidride carbonica e acqua. Lentamente la concentrazione dell’ossigeno nell’atmosfera è andata aumentando fino al valore attuale del 21% circa. In compenso l’ossigeno è l’elemento più abbondante sui continenti; intanto si trova combinato con l’idrogeno nell’acqua, poi col silicio nei silicati, con il carbonio nei carbonati. Insomma, da quando è comparso sulla Terra è stato instancabile nell’ossidare tutti gli elementi con cui veniva a contatto.

La natura dell’ossigeno è stata svelata nel corso di dieci anni, dal 1771 al 1781, da tre giganti della chimica, lo svedese Karl Scheele (1742-1786), l’inglese Joseph Priestley (1733-1804) e il francese Antoine Lavoisier (1743-1794). Per la sua importanza in alcune operazioni industriali, e anche per uso in medicina come aiuto in alcune malattie, l’ossigeno viene separato dall’atmosfera mediante distillazione frazionata dell’aria liquida. A -196 gradi Celsius l’azoto è gassoso e l’ossigeno può essere recuperato allo stato liquido.

Allo stato gassoso l’ossigeno si trova come molecola biatomica O₂, ma anche come molecola triatomica O₃, col nome di ozono. L’ozono si trova nella stratosfera fra 15.000 e 30.000 metri di altezza in bassissima concentrazione; pur così rarefatto l’ozono ha un ruolo molto importante perché filtra la parte ultravioletta, con lunghezza d’onda fra 200 e 300 nanometri, della radiazione solare.

Questa radiazione UV-B è dannosa per gli esseri viventi e probabilmente la vita ha cominciato a comparire sulla Terra quando la concentrazione dell’ozono è stata abbastanza alta da evitare l‘arrivo della radiazione UV-B sulla superficie del pianeta. Ci sono alcune sostanze artificiali, per lo più contenenti cloro, che si diffondono negli strati alti dell’atmosfera e fanno diminuire la concentrazione dell’ozono stratosferico; per questo motivo ne sono stati vietati la produzione e l’uso.

Giorgio Nebbia

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