日常生活での酸素の主な利用法とは？

1770年代初頭、イギリスのジョセフ・プレスティリーとスウェーデンのカール・ヴィルヘルム・シェーレが加熱実験により酸素を発見しました。酸素は燃焼を助けるだけでなく、動物の生体機能にも大きな影響を与えることが分かり、私たちの生活や産業に欠かせない元素となっています。

呼吸

• 植物や動物は酸素を利用して呼吸します。人間や哺乳類は肺で酸素を吸い込み、両生類はエラや皮膚から取り込みます。酸素は血液中の赤血球でエネルギーを生成し、二酸化炭素として排出されます。

• 慢性閉塞性肺疾患（COPD）などの患者には酸素療法が処方されますが、米国がん協会は酸素療法ががん治療に有効である証拠はなく、むしろ体に害を及ぼす可能性があると警告しています。

冶金

• 鉄鋼の製造には大量の酸素が不可欠です。高炉で酸素を吹き込むことで炭素が二酸化炭素に変換され、酸化鉄が純粋な鉄へと還元されます。また、酸素は切断・溶接用トーチの燃焼ガス（酸素＋水素またはアセチレン）として使用され、5,000℃を超える高温で金属を迅速に切断・溶接できます。

ロケット工学

• 液体酸素はミサイルやロケットの酸化剤として使用されます。スペースシャトルの外部燃料タンクは約145,000ガロンの液体酸素と約390,000ガロンの液体水素を搭載し、エンジン内で燃焼して最大約512,000ポンド（約2,300kN）の推力を生み出します。

化学合成・水処理

• 石油精製では酸素を用いて炭化水素を「クラッキング」し、アセチレン、プロピレン、エチレンといった有用な化学物質を生成します。酸素が加わることで燃焼が制御され、水と二酸化炭素が生成されつつ、目的の分子へと分解されます。

• 下水処理や飲料水の浄化でも酸素は重要です。酸素を水に注入すると、自然界の微生物の活動が活性化し、有機汚染物質を分解する能力が高まります。