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Oxígeno, un gas con muchas utilidades

El oxígeno es un elemento químico fundamental para la vida tal y como la conocemos, al ser indispensable para que todos los seres vivos puedan respirar. Se puede encontrar en abundancia en la corteza terrestre y forma parte de aproximadamente una quinta parte del aire e interviene en muchos procesos de combustión.

Además es posible concentrarlo de forma industrial con equipos especialmente diseñados para esto, llamados concentradores de oxígeno. Esto permite contar con él para ser empleado dentro de la medicina o como elemento para la manufacturación de productos. El oxígeno separado del aire es muy útil para:

  • Procesos de la industria de producción de metales y metalmecánica
  • En la industria química para procesos de oxidación controlada.
  • Como combustible de propulsión de cohetes.
  • En medicina y como apoyo a la vida biológica
  • En minería y procesos de manufactura de vidrio y piedra.

De forma natural el oxígeno es incoloro, sin olor y sin sabor pero se puede condensar en un líquido azul claro. Tanto en su forma gaseosa como en la líquida tiene un comportamiento ligeramente paramagnético, que puede llevarle a tener cierta influencia magnética.

Prácticamente todos los óxidos tienen la capacidad de formar compuestos con el oxígeno, la excepción la conforman los gases inertes, parte de estos compuestos son el agua, y la sílice. Los silicatos forman parte del suelo y las rocas, así como de los óxidos de muchos metales.

Rol biológico

En el medio ambiente, el oxígeno es liberado por el proceso de fotosíntesis de las plantas, las algas y algunas bacterias llamadas fotosintéticas. Este oxígeno es aprovechado por los organismos vivos, que mediante el proceso de respiración, lo utilizan para el proceso de ATP, que consiste en convertir los nutrientes en energía.

Si un organismo no recibe suficiente oxígeno, puede sufrir daños severos y hasta la muerte. La cantidad de oxígeno en el ambiente es proporcionada tanto por los ambientes marinos como por las plantas terrestres.

Contenido en el cuerpo

En un ser viviente, el contenido de oxígeno en su cuerpo es mayor en el sistema respiratorio y se va diluyendo a lo largo del recorrido por el sistema arterial, los tejidos periféricos y el sistema venoso.

Es necesario que la cantidad de oxígeno obtenida durante la respiración sea suficiente para realizar todo el circuito de recorrido en el cuerpo, transportando nutrientes a todas las células que permiten el adecuado funcionamiento del organismo.

Desde el punto de vista terapéutico, el oxígeno se utiliza en entornos sanitarios para el tratamiento de hipoxia, en anestesia y reanimación, además de nebulización de medicamentos y cefaleas en racimo o tipo clúster.

Usos industriales

Desde el punto de vista industrial el oxígeno tiene muchas aplicaciones. En metalurgia se usa para la producción de hierro, acero y para refinar el cobre, en este sentido el oxígeno es usado para incrementar la eficiencia de los procesos de combustión necesarios para la producción de estos metales.

En las reacciones químicas se utiliza el oxígeno para la realizar la oxidación de alquenos, para la oxidación en procesos de carbón y de grasas pesadas, además en la producción de una gran cantidad de químicos. Por supuesto también es ampliamente utilizado para incrementar la capacidad de producción en procesos que requieren oxidación.

En el sector de manufactura el oxígeno es utilizado para realizar cortes de plasma y como gas para realizar los cortes con láser. Asimismo en ciertos procesos se usa en cantidades muy pequeñas como gas protector.

Otro uso importante en la industria de la manufactura con metales, es en la soldadura oxiacetilénica. También se usa como reemplazo de otras fuentes de energía, en muchos procesos, incrementando la eficiencia en boilers y calentadores, fermentadores industriales y de gasificación para mejorar la productividad. También es utilizado para incrementar la productividad en la industria de elaboración de vidrio, al igual que en muchas otras.

Nitrógeno: Conoce los efectos de este gas

El nitrógeno es un elemento químico que bajo condiciones estándares se encuentra en forma gaseosa. Es uno de los componentes que están presentes en la capa atmosférica en la que vivimos, encontrándose en más de un 70% de su volumen.

Forma parte de la constitución de todas las proteínas, tanto vegetales como animales, así como en gran parte de la materia orgánica, mientras que en su forma mineral es el nitrato de sodio. En la agricultura son de gran importancia los compuestos nitrogenados, ya que se encuentran en la mayoría de los fertilizantes.

Típicamente se utiliza para la fabricación de los bulbos de algunas lámparas incandescentes y es posible emplearlo cuando se quiere crear de forma artificial una atmósfera inerte.

Efectos sobre la salud

En su forma molecular, el nitrógeno se encuentra en el aire pero en el agua y los suelos lo podemos encontrar en forma de nitratos y nitritos. Todos forman parte del mismo ciclo y tienen conexión entre ellos.

La intervención de las personas de alguna forma ha afectado las proporciones naturales de este elemento químico en el suelo y el agua, todo esto como consecuencia del uso indiscriminado de estiércoles que contienen nitrato.

Además la industria emite grandes cantidades de este compuesto, aumentando notablemente la cantidad de nitratos y nitritos en el suelo, al igual que en el agua como efecto de la intervención industrial en el ciclo del nitrógeno.

nitrógeno

Como consecuencia de estas alteraciones, la cantidad de nitrógeno presente en el agua potable se incrementa y esto provoca reacciones adversas para la salud, como son:

  • Disminución de la eficiencia de la hemoglobina para transportar el oxígeno, por causa de la reacción de los nitritos en la sangre.
  • Alteración del funcionamiento de la tiroides.
  • Deficiencia de vitamina A.
  • Aumento de la probabilidad de sufrir de cáncer por causa de la producción de nitrosaminas.

En forma de óxido de nitrógeno, puede alterar de manera importante el proceso de relajación muscular, causa trastornos en el sistema cardiovascular, debilita el sistema inmunológico y altera el sistema nervioso central, al igual que ocasiona deficiencias en sistema nervioso periférico.

Cuando el nitrógeno es utilizado adecuadamente, funciona como tratamiento para relajar algunos músculos importantes, por ejemplo la droga conocida como viagra se basa en la liberación de óxido nítrico, para ayudar a controlar el flujo de sangre en ciertos músculos responsables de la erección.

Efectos ambientales

Como ya se comentó anteriormente, la influencia de la actividad humana ha cambiado sustancialmente el suministro de nitratos y nitritos, ya que este tipo de sustancias están presentes en la mayor parte de los fertilizantes comerciales y su uso se ha extendido en la medida en que se ha hecho necesario incrementar las cosechas.

Adicionalmente los procesos industriales de combustión, dejan como producto el incremento de estos compuestos, ya que emiten óxidos de nitrógeno que se convierte en nitratos y nitritos al llegar al ambiente.

Estos productos en su forma elemental también son utilizados como conservantes de los alimentos, lo que ocasiona elevadas concentraciones de nitrógeno en el agua subterránea  y superficial, así como en algunas plantas.

Este excedente de nitrógeno en el ambiente cambia la composición de algunas especies, ya que hay organismos susceptibles de ser alterados por él. Esto trae como resultado que se esté alterando la salud de la fauna silvestre y de los seres humanos expuestos a este tipo de sustancias, acumuladas en los alrededores de su hogar.

La ingesta de altas concentraciones de nitrógeno puede ocasionar problemas en las vías digestivas de algunos animales, dañando estómagos e intestinos porque se convierte en nitrosamina, una sustancia nociva para su salud y además cancerígena.

Se deben tomar precauciones con el uso de los fertilizantes a base de nitrógeno, pues son una importante fuente de contaminación del suelo y las aguas. Estos compuestos contienen iones de cianuro que forman sales mortales para muchos animales, especialmente los mamíferos.

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