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構(gòu)成有機(jī)體的所有主要化合物都含有氧，包括蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪。構(gòu)成動物殼、牙齒及骨骼的主要無機(jī)化合物也含有氧。由藍(lán)藻、藻類和植物經(jīng)過光合作用所產(chǎn)生的氧氣化學(xué)式為O2，幾乎所有復(fù)雜生物的呼吸作用都需要用到氧氣。動物中，除了極少數(shù)之外，皆無法脫離氧氣生存。但是對于厭氧性生物比如破來說，氧氣是有毒的。這類厭氧型生物曾經(jīng)是早期地球上的主要生物，直到25億年前氧氣開始在大氣層中逐漸積累。氧元素的另一個同素異形體是臭氧。在高海拔形成的臭氧層能夠隔離來自太陽的紫外線。但是接近地表的臭氧則是一種污染，這些臭氧主要存在于光化學(xué)煙霧中。

氧元素占整個地殼質(zhì)量的48.6%，是地殼中含量多的元素，它在地殼中基本上是以氧化合物的形式存在的。每一千克的海水中溶解有2.8毫克的氧氣，而海水中的氧元素差不多達(dá)到了89%。就整個地球而言，氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%。無論是人、動物還是植物，他們的都有類似的組成，其中氧元素占到65%的質(zhì)量。 [3]  在空氣中，氧的體積占20.9%。

在元素周期表中屬于ⅥA族元素，化合價一般為0和-2。大多數(shù)元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧化物。有許多元素可形成一種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O?·H?O和O?·H?O?，后者較不穩(wěn)定。氧氣在水中的溶解度是4.89毫升/100毫升水（0℃），是水中生命體的基礎(chǔ)。氧在地殼中豐度占位。干燥空氣中含有20.946%體積的氧；水有88.81%重量的氧組成。除了O16外，還有O17和O18等同位素。  常見氧化態(tài)有-Ⅰ,-Ⅱ,0。共價半徑66pm，電離勢1314kJ/mol，電負(fù)性3.44。

分離液態(tài)空氣法 
在低溫條件下加壓，使空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，然后蒸發(fā)，由于液態(tài)氮的沸點是‐196℃，比液態(tài)氧的沸點（‐183℃）低，因此氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要是液態(tài)氧。
空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧氣和氮氣的沸點不同，從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預(yù)冷、凈化（去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳?xì)浠衔锏葰怏w和灰塵等雜質(zhì)）、然后進(jìn)行壓縮、冷卻，使之成為液態(tài)空氣。然后，利用氧和氮的沸點的不同，在精餾塔中把液態(tài)空氣多次蒸發(fā)和冷凝，將氧氣和氮氣分離開來，得到純氧（可以達(dá)到99.6%的純度）和純氮（可以達(dá)到99.9%的純度）。如果增加一些附加裝置，還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產(chǎn)出的氧氣，經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮，后將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存，或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產(chǎn)氧氣，雖然需要大型的成套設(shè)備和嚴(yán)格的安全操作技術(shù)，但是產(chǎn)量高，每小時可以產(chǎn)出數(shù)千、萬立方米的氧氣，而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運(yùn)、不用倉庫儲存的空氣，所以從1903年研制深冷空分制氧機(jī)以來，這種制氧方法一直得到廣泛的應(yīng)用。
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