氧（英文名：Oxygen），化學元素，符號為O，原子序數為8，原子量為15.999，位于元素周期表第二周期第VIA族，其電子排布為[He]2s22p4。 氧元素是地殼中分布最廣、含量最多的元素。氧元素活潑性非常強，可以與其他元素結合組成化合物，是維持動植物生命所必需的元素。氧有三種穩定的同位素，分別為16O、17O和18O。
氧氣主要用于維持生物體呼吸。人體可以通過氧氣進行呼吸作用，從外界攝取氧氣，再從體內排出二氧化碳，為人體生命活動提供能量。綠色植物進行呼吸作用時，吸收氧氣將體內一部分糖類氧化還原為二氧化碳和水，同時把在光合作用時固定的能量的一部分重新釋放出來。臭氧能吸收太陽光的紫外輻射，并轉化為對動植物無害的其它形式的能量，此外高空臭氧層也是生物體免遭有紫外線過強射的重要屏障。四聚氧（O4）以亞穩態存在，存在時間很短。
純氧在臨床醫療中用于治療各種類型的缺氧、呼吸困難以及任何其它大量消耗氧氣的疾病。化學工業中，氧氣主要用于原料氣的氧化。在煉鋼過程中吹入高純氧，可以降低鋼的含碳量，還有利于清除磷、硫、硅等雜質。此外，氧炔焰常用于切割和焊接金屬等。氧氣用作衛星發射及載人飛船中火箭燃料的氧化劑，液態氧可用于制作液氧炸藥和作為火箭發動機的助燃劑等。
氧中毒是長時間吸入高氧分壓氣體所致的組織、細胞損傷；氧中毒的發生主要取決于吸入氧的分壓而不是氧濃度。氧中毒早期可出現定向力障礙、呼吸困難、視力變化等癥狀。
發現歷史
早在公元前2世紀，拜占庭的費隆（Philo）就思考了氣體的膨脹和收縮。費隆吸水蠟燭試驗。說明了水面迅速開始上升是因為容器里的空氣因為燃燒而被擠出來。水面上升的體積等于被擠出的空氣的體積。據資料記載，在中國，南北朝的時候，煉丹術已經很流行，當時的人就知道用火硝加熱等方法，在唐朝就開始了對于氧的提煉和研究，中原地區對氧氣的最早發現時間可能大概是在6世紀。
發現
氧元素的發現與確立最早和燃燒過程有關。18世紀初，德國化學家施塔爾（StahlG.E.）等人提出“燃素理論”，認為一切可以燃燒的物質均由灰和“燃素”組成，物質燃燒后剩下來的是灰，而燃素本身變成了光和熱，散逸到空間去了。1767年，瑞典化學家卡爾·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）通過加熱硝石（亞硝酸鹽）得到了氧氣，他當時并沒有認識到這是一種獨特的元素，而是將它稱之為“硝石的揮發物”。1771年，卡爾·威爾海姆·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）再一次獨立的發現了氧氣，此次他將它稱之為“火焰空氣”。1774年，英國化學家約瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley）通過加熱氧化汞（HgO）產生了氧氣，但由于他是燃素說的崇拜者，使得他認為實驗中產生的氣體是一種“脫燃素空氣”。
1777年，法國化學家安托萬-洛朗·德·拉瓦錫（A.L.拉瓦錫環形山）通過實驗也產生了氧氣，并對該氣體的性質進行了研究，通過結合其他化學家的見解及理論，提出了燃燒的氧化學說，推翻了燃素說，但是他錯誤地認為氧氣是形成所有酸所必需的組成部分，因此他采用古希臘語中的酸（oxys）和形成（genes）來命名這種氣體，稱之為氧（oxygen）。中國清末學者徐壽把這種氣體稱為“羊氣”，后來為了統一，取了其中的“羊”字；因是氣體，又加了部首“氣”頭，成為今天使用的“氧”字。
后續發展
1860年前后，比利時分析化學家斯塔（Jean-Servais Stas）用十多年的時間對原子質量進行了精密的測定，推翻了“一切元素的原子質量都是氫原子質量的倍數”的假說，提出了采用氧原子質量為16.000作為原子質量的標準。
1877年，路易·保羅·卡耶泰和瑞士工程師拉烏爾·皮克泰一起制造出了少量液態氧。
1887年，法國著名的氣體生理學家Paul Bert在《氣壓生理學》著名專著中，詳細描述了氧氣的毒性。他發現氧氣對昆蟲、軟體動物門、蚯蚓、真菌、發芽的種子、鳥和其他各種動物都有毒性。這種中毒是以迅速的神經系統功能異常（驚厥）為特點，因此稱為急性氧中毒（中樞神經系統氧中毒，也稱Bert效應）。這是人類第一次系統證明氧氣有毒性。1897年，病理學家James Lorrain Smith發現，即使呼吸常壓高濃度氧氣，也可以造成類似于支氣管肺炎的肺損傷，由于這種損傷發生時間比較長，又稱為慢性氧中毒（Lorrain Smith效應）。他的兒子小Haldane曾經嘗試在高壓下呼吸氧氣，并發生了癲癇大發作，親身冒險嘗試高壓氧毒性。這也是第一次關于人類急性氧中毒的文獻記錄。
1929年，美國化學家威廉·吉奧克（William Francis Giauque）和約翰斯頓（Johnston）在對氧氣的研究中，發現了氧的兩種同位素氧-17（17O）和氧-18（18O）。
生理作用
人體生命活動
人體進行呼吸作用（即從外界攝取氧氣，再從體內排出二氧化碳）的過程為人體新陳代謝的循環過程。人體從外界呼吸的氧首先進入肺泡，彌散到肺部的毛細血管中，與血色素結合成氧合血紅蛋白，再在心臟作用下攜帶氧的血液由動脈輸往全身，當到達毛細血管時，氧合血紅蛋白解離出氧并攜走二氧化碳，這時由氧合血紅蛋白解離出來的氧為溶解氧，進入細胞線粒體，完成氧化還原反應。與糖、蛋白質、脂肪作用產生熱量釋放機械能，為人體生命活動提供能量。
此外，人體的皮膚也在呼吸，即在皮膚組織內燃燒糖，把它分解成二氧化碳和水，與此同時通過汗孔與外界空氣進行交換。通過皮膚呼吸散發熱、排泄有害物質、蒸發水分等。雖然皮膚呼吸量僅是肺呼吸量的1%，但只要皮膚呼吸停止40分鐘就可能會導致人體死亡。
植物體生命活動
與人體不同，綠色植物既能消耗氧氣，又能產生氧氣。綠色植物通過光合作用，利用太陽輻射能在水的參與下將二氧化碳轉換為糖類，并放出氧氣，而在進行呼吸作用時，吸收氧氣將體內一部分碳水化合物氧化還原為二氧化碳放出，同時把在光合作用時固定的能量的一部分重新釋放出來。植物的呼吸作用發生在細胞的線粒體中。因此，呼吸作用是光合作用的逆反應，白天，光合作用與呼吸作用是同時進行的；夜間，光合作用停止，只存在呼吸作用。
綠色植物的光合作用可以將水和二氧化碳轉化為氧氣和碳水化合物，從而使得氧在自然界中循環利用：
對植物而言，呼吸作用的本質是蔗糖分子的氧化和氧分子的還原。1分子蔗糖完全氧化時的呼吸作用：
動物體生命活動
水生動物
水中氧含量只有空氣中氧含量的5%，而且氧在水中的擴散速度更慢一些，所以對于水生動物來說，它們擁有比陸生動物更有效的呼吸器官，即水生動物通常靠鰓吸入氧氣維持生命活動。
陸生動物
無尾兩棲綱通過肺和皮膚進行呼吸，肺內壁呈蜂窩狀，但肺的表面積不大，因此，皮膚呼吸仍占重要地位。爬行綱的肺雖然和兩棲動物一樣為囊狀，但其內壁有復雜的間隔，把內腔分隔成蜂窩狀小室，使其與空氣接觸的面積增大。肺的結構在不同的動物體內變異很大，最簡單的形式仍為囊。
其他
在自然界中，一些微生物也需要通過有氧呼吸獲得能量，例如細菌中的芽孢桿菌、根瘤菌、固氮菌、硝化細菌以及霉菌、放射菌等在有氧環境中都吸收分子氧進行呼吸作用。兼性厭氧微生物在有氧條件下氧阻遇發酵作用，促進呼吸作用，也通過有氧呼吸獲得生命活動所需的能量。
分布情況
氧是地殼中最豐富的、分布最廣的元素，它在地殼中基本上是以氧化合物（如二氧化硅、硅酸鹽及含氧酸鹽等）的形式存在，在整個地殼中的質量分數為48.6%。在大氣中主要以氧單質（氧氣和臭氧）的形式存在，約占整個大氣體積的21%，大氣質量的23%。在海洋、江河以及湖泊中主要以水的形式存在，質量分數約為88.8%。此外，氧在人體和動物中質量占比約為65%。火星大氣中含有約0.15%的氧氣。
大氣氧含量的演變
自由氧的累積
地球早期的大氣缺氧，屬于還原性質的大氣。氧逐漸增加是大氣圈的主要變化之一。地球環境與生物創新進化有的科學家推測，37億年前也許已存在與氧混合的大氣。但缺少有力的證據。一般認為太古宙的自由氧已有明顯的意義，可能已存在臭氧。在早元古宙，南非有古土壤，并且枕狀玄武巖中有氧化環，說明那時大氣中自由分子氧已增多。
有學者認為在23億年前已出現大量紅層，在各洲都有紅色層的記錄。從那時起易氧化的碎屑硫化物、云母從地質記錄中基本消失。說明在大氣中已有較多的自由氧。
18~20億年前廣泛分布的條帶沉積鐵礦是海洋中二價鐵氧化為Fe3O4沉積形成的。另一種猜測認為可能鐵細菌通過光合作用產生出氧，氧化了亞鐵。說明那時大氣中自由氧的濃度不斷增高。
最原始的真核生物可能在25~17億年前出現。真核生物是喜氧的，呼吸能力增大。個體較大的單細胞真核生物，具復雜細胞器，大約出現在14億年左右，要求氧的濃度更高。
元古宙晚期出現紅層，是陸上二價鐵的氧化。紅層是含有Fe2O3的沉積物。產生Fe3O4所需的氧含量要比產生條帶狀鐵礦巖層Fe3O4所需的氧含量高。
自由氧累積的途徑
光致離解的作用
在45~32億年前，估計大氣上層溫度達1500℃~2000℃，水汽和甲烷在大氣上層受到光的分解，即光致離解作用，水分解成氫和氧。
海拔高度約600km以上是逃逸層，那里溫度高而空氣稀薄，分子間碰撞的機率小，低分子量的氫以相當快的速度逃逸出地球引力圈外，推算氫逃逸的速度為107個原子/cm2/s。地球早期大氣層溫度較高，可能大氣的分層還不明顯，水汽和甲等氣體能通暢地上升，而且逃逸層比現代低，光致離解在大氣圈的大部分地區發生。所以那時氫大量逃逸，而分子量較重的氧留下，因此氧逐漸累積。
水的“光致離解”產生氧后，部分活潑的自由氧與甲烷作用形成二氧化碳和水。產生的水在高空中又“光致離解”，通過甲烷和水的接力分解，自由氧不斷有所增加。
有科學家估計，在30億年前自由氧含量約為現在的千分之一。早期大氣中水汽的光致離解，提供的自由氧，大部分消耗在火山還原揮發物的氧化和風化中，所以氧累積很緩慢。
游離氧的長期不斷累積，在高層大氣中形成薄薄的臭氧層。臭氧層的形成是生物發展的必要條件之一。臭氧層吸收紫外線，大氣中氧達到現代水平的1％時就可形成保護作用，所以20億年前已存在這個條件，但有的學者估計在16億年前才形成臭氧層。臭氧層保護了生物，生物的作用又進一步加強了臭氧層。
生物的貢獻
自由氧的大量累積，大都是生物成因；生物發展到能進行光合作用釋放自由氧，并能忍受大氣中高含量氧是創新并且同時又是逐漸適應的過程。早期能進行光合作用的一些藻類，用光能加工二氧化碳和氮等元素制造有機化合物排出氧，把氧從化合物中解放出來，這是創新過程。疊層石是由原核生物藍藻類在特定的環境下與無機化合物沉積物相互作用共同構成的一種生物沉積建造體。這種藍藻已有進行光解的能力。
生物的光合作用為大氣圈中氧的增多和二氧化碳的減少作出了貢獻，也為自身的發展創造了條件。所有綠色植物包括藻類和古老的藍菌門，都以相同過程釋放氧，光合作用同化二氧化碳，釋放自由氧。所以生物的光合作用能向大氣放出大量游離氧。早期生物釋放的游離氧和當時大氣中的甲烷和氨發生反應，演變為今日氧、氮、二氧化碳和水汽組成的大氣。大約在20億年前自由氧至少可達現代大氣總量值的5%。10億年前估計增加到現在氧的10％。自由氧的缺乏限制了生物的發展，因此10億年前的生物都是小的、簡單的、無骨骼的、固著的或漂浮的，缺乏主動取食能力。隨著藻類繁盛，生物光解能力的增長，自由氧迅速增多。生物形體變大、變復雜、活動能力增強，發展為具有骨骼的生物。尤其是4億年以來維管植物的出現和發展，氧成為大氣的主要成分之一，在志留紀時氧增加到現代自由氧水平的50％。
氧的循環
植物的生產氧
現代空氣中對自由氧的循環起決定作用的是生物的光合作用，估計全球每年產生自由氧為3.83×1017g，其中海洋中產生3．4×1017g。另一估計陸生植物純初生生物產量每年約58×1015g碳，碳和氧之比等于12/32，即光合作用分解二氧化碳后，每年釋放1.55×1017g氧；而水生植物每年釋放3.62 X 1017g氧，全球每年產生自由氧為5.17×1017g。
氧更替的時間
現代大氣氧的總含量1.2x1021g，被除于生物每年釋放的5.17×1017g氧，等于2321年，為現代大氣圈中氧全部更換的時間。另一計算，現代每年光合作用固定的碳約為1016摩爾，釋放相當摩爾的氧。大氣圈中有氧38×1018mol，因此大氣中氧的更換要3800年=（38×1018mol/1016mol）。從這些估算中可以知道氧的循環是迅速的，但由于碳的埋葬和生物產量的不確定性，氧的駐留時間變化很大。
生物圈儲庫包含約3653×1015g有機碳，其中生物圈、土壤腐殖土和海洋中溶解的有機碳是主要儲庫。如果生物圈儲庫的所有碳氧化，要消耗現代氧9.7x1018g，占大氣圈總氧的近1％。有機碳的儲庫在一定程度上控制了氧在大氣中的含量。
應用領域
醫療保障
富氧空氣或純氧在臨床醫療中用于治療各種類型的缺氧、呼吸困難以及任何其它大量消耗氧氣的疾病，如用于治療呼吸系統疾病、一氧化碳中毒等疾病，以及當誤吸（化學性肺炎）或吸入有毒氣體可能導致肺損傷，進而導致正常氧合受損時，需要輔助供氧。此外，氧氣在潛水、登山、航天飛行等方面對于保障人體正常活動也非常重要。
化工領域
在化工生產中，氧氣主要用于原料氣的氧化。例如，重油的高溫裂化以及煤粉、水煤漿的氣化等，都是通過氣化原料來達到強化工藝過程、提高產品產量的目的。
另外氧氣可用于生產制備過氧化鈉、氧化鉛、硫酸、硝酸和磷酸等物質，還可直接氧化乙烯生產環氧乙烷、合成氣（H?+CO）。在紙漿漂白、污水處理等領域也有應用。此外，氧的同位素之一1?O常作為示蹤原子（試劑H?O1?）用于化學反應機理的研究。
煉鋼工業
大量的純氧用于煉鋼，煉鋼工業耗氧量占氧生產總量的60%以上。在煉鋼過程中吹入高純氧，氧便和磷、硫、硅等起氧化反應，這不但降低了鋼的含碳量，還有利于清除磷、硫、硅等雜質。而且氧化過程中產生的熱量足以維持煉鋼過程所需的溫度，因此，吹氧不但縮短了冶煉時間，同時提高了鋼的質量。高爐煉鐵時，提高風中的氧濃度可以降低焦比，提高產量。在有色金屬冶煉中，采用富氧也可以縮短冶煉時間，提高產量。
其他
把氧氣加入冶煉爐內可提高爐內溫度，加速冶煉過程。利用焊炬和割炬，乙炔在氧氣里燃燒，能產生一種叫做氧炔焰的火焰，溫度可達3000℃以上，用來焊接或割斷金屬。液態氧是現代火箭最好的助燃劑，在超音速飛機中也需要液氧作氧化劑，可燃可制作液氧炸藥
理化性質
物理性質
標準狀況下，氧氣為無色、無味氣體，熔點218.79℃，沸點-182.96℃，密度略大于空氣密度，為0.001429g/cm3。氧氣為非極性分子，不易溶于水，20℃時，溶解度為30cm3氧氣/dm3水，氧氣在鹽水中的溶解度略小于純水中，但氧氣在許多有機溶劑（如乙醚、CCl?、丙酮、苯等）中的溶解度比在水中的溶解度高10倍左右。在101kPa下，-183℃時，氧氣經凝聚變為液氧狀態，呈淡藍色，且具有流動性，當進一步冷卻至-219℃時，氧氣則凝聚形成淡藍色的雪花狀固體，但氧的液體和固體形態均具有明顯的順磁性。
化學性質
氧的化學性質十分活潑。除不能與少數貴金屬（金、鉑）以及惰性氣體（氦、、）等發生化學反應外，氧能與其他所有的金屬和非金屬元素發生化學反應。氧與其他元素化合時，發生的化學反應均為放熱反應。
與金屬反應
氧與第Ⅰ族和第Ⅱ族的金屬元素發生氧化反應時，因氧與這些金屬的電負性差值較大，故生成的氧化物均為離子化合物。氧與活潑金屬（鈉、）等發生氧化反應，不僅可以形成氧化物而且在一定條件下可生成過氧化物。例如：鈉在氧中燃燒就可以生成過氧化鈉，反應方程式為：
相對原子質量較大的金屬（鐵、鋇、等）與氧的氧化反應，在室溫下就能自發進行。例如，鐵與氧在室溫條件下，鐵會緩慢地被氧化，生成氧化鐵（Fe2O3）。鐵在純氧中的氧化反應十分激烈，即鐵在氧中燃燒，能發出明亮的火星及耀眼的光芒，反應后能夠生成紅色氧化鐵（FeO），還能夠生成黑色的四氧化三鐵（Fe3O4），即氧化鐵與氧化亞鐵的加成物，四氧化三鐵具有強磁性。
燃燒反應
氧與燃料會發生激烈的氧化反應稱之為燃燒反應。燃燒反應中放出大量的熱，使反應系統達到很高的溫度。固體酒精煤的主要可燃成分是碳，燃燒后的主要產物是二氧化碳（CO2）。當氧氣不足時，碳不能完全燃燒，反應后將生成部分的一氧化碳（CO）。液體燃料（石油、汽油、柴油等）和氣體燃料（天然氣、石油氣、煤層氣等）的主要燃燒成分是碳、氫化合物，燃燒后的主要產物是二氧化碳和水。例如天然氣其可燃成分是甲烷（CH4），燃燒的反應式為：
與其他非金屬反應
氧除與燃料的燃燒反應外，與其他非金屬幾乎都能發生化學反應。反應在高溫下進行，反應很激烈。氧與硫、碳、氫等元素反應，因其電負性值相差較小，因此所生成的化合物往往都含有共價鍵，反應生成物均以分子形式存在。如：
與化合物反應
氧除與金屬元素和非金屬元素發生氧化反應外，氧還能夠與無機化合物、有機化合物，甚至惰性氣體的化合物發生化學反應，使這些化合物進一步氧化，而形成穩定的氧化物。典型的氧化反應如：氧化亞氮與氧反應，生成穩定的一氧化氮。其反應式為：
生化反應
在生命生長、發育、繁殖、組織修復等機體的一切活動都需要能量，生物體每時每刻不斷地產生能源物質（糖、蛋白質、脂肪）的氧化過程，也稱之為生化反應。葡萄糖的氧化反應式為：
在體外葡萄糖的氧化反應可以瞬間完成，在生命機體中其反應需要分若干步驟逐漸進行，營養及能量被生命體組織利用，最終生化反應產物為二氧化碳和水以及一定的能量以熱量形式散發。
氧對生物體的另一種生化反應，是氧通過呼吸進入肺泡，肺泡內氧的分壓為13.3kPa。而后氧由肺泡彌散到肺泡的毛細血管中，溶解在血漿內。在常壓下，體溫37℃的正常人每100mL的血液可溶解氧0.3mL（0.3％）。血漿內溶解的氧將透過紅細胞膜，彌散并溶解在紅細胞漿內，與血紅蛋白發生化學反應，形成氧合血紅蛋白（HbO2），向機體的各個器官輸送所需的氧。人的血紅蛋白每100mL，可結合約19mL的氧。
同位素
氧已發現的同位素有十六種，其中穩定型的同位素只有三種，分別為氧-16（16O）、氧-17（17O）和氧-18（18O）。自然界中的氧是這三種同位素的混合物，其中16O的含量最高，約占自然界中氧原子數的99.76%。氧17占0.038%，氧18占0.2%。18O可以通過水的分餾以重氧水的形式富集，也可以在商業上使用，比如水（H2O含有15%的18O）。
氧同位素的原子質量、半衰期以及發現時間
同素異形體
臭氧（O3）是一種淡藍色的，具有特征性氣味的氣體，其分子式由三個氧原子構成，屬于O2的同素異形體。O3是由太陽對大氣中氧氣的紫外線輻射作用而產生的，主要存在于高層大氣中。O3具有很強的氧化能力，在常溫下可以將汞和銀氧化成氧化汞和一氧化銀，也可以使靛藍、石蕊等染料褪色。O3是一種抗菌劑，可用于生產瓶裝水，以及處理肉類、家禽和其他食品，也可用來漂白面粉、油類及紡織物，消毒飲料水、空氣和病房等，還可作為示蹤劑、親電試劑、誘變劑、氧化劑和防腐劑。
四聚氧（O4）以亞穩態存在，存在時間很短。θ-O4相的結構是一個方形鏈，每圈有4個氧原子，類似于硫的高壓S4相，在這種構型中，每個氧原子都有2個相同的最近鄰，鏈沿c軸形成。
化合物
氧化物是指含有氧元素和其他元素的二元化合物，主要有酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物、中性氧化物、復雜氧化物以及過氧化物等。有機氧化物包括有機酸、、醇、醛、和環氧化物等，人體中含有蛋白質、脂肪、糖類等。另外，還存在如硅酸鹽以及含氧酸鹽，過氧化物、超氧化物、臭氧化合物等所有含有氧元素的化合物。
水
水是由氫、氧兩種元素組成的無機化合物，在常溫常壓下為無色無味的透明液體，分子式為H2O。水是機體內含量最多的物質，它是維持生命最重要的物質之一，在人和動物體內參與運輸、排泄、交換、調節體溫及各種生物化學反應過程。植物生命活動中，水分直接參與原生質組成、重要的生理生化代謝和基本生理過程。
二氧化碳
二氧化碳化學式為CO2，在常溫常壓下是一種無色、無味的不可燃氣體，易溶于水形成碳酸，在自然空氣中的體積分數約為0.04%，是空氣中的主要組成部分之一。長期處在高濃度的二氧化碳氛圍下會導致窒息。過量排放到大氣的二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一。二氧化碳在人工降雨、消防、食品、醫療、表面清潔、化工生產中均有應用，是促進溫室中植物的生長的重要因素。
乙醇
乙醇俗稱酒精，分子式為C2H6O，摩爾質量為46.07g/摩爾，密度為0.79g/cm3，是無色透明易揮發和易燃性液體，具有酒的氣味和刺激的辛辣味，燃燒時出現淡藍色火焰。乙醇易溶于水、甲醇、乙醚和三氯甲烷等，能與水以任意比例混合，具有吸濕性，能與水混合形成共沸混合物。乙醇是重要的基礎化工原料，廣泛應用于醫藥、食品和化工等行業，是一種常用溶劑，也用作消毒劑、洗滌劑和燃料等。
制備方法
實驗室制法
高錳酸鉀法
高錳酸鉀法通過加熱高錳酸鉀，使其受熱分解產生氧氣，具有制備時間短、操作簡便和便于收集的特點：
過氧化氫法
氯酸鉀法
實驗室中最常用的方法是以二氧化錳為催化劑，使氯酸鉀加熱分解。即，在二氧化錳作用下，當加熱至200℃時，氯酸鉀分解產生氧氣。
工業制法
工業上的氧主要是從空氣中制取，以空氣為原料，將氧組分及氮組分分離而得到氧，根據氧、氮組分分離所采取的方法不同，可以劃分為低溫分離空氣法、變壓吸附法以及膜分離法。
結構
氧分子
基態O原子的價電子層結構為2s22p4，根據O2分子的分子軌道能級圖，它的分子軌道表示式為KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(Π2p)4(Π*2p)2，由此可以寫出O2分子的結構式：
在O2分子中有一個σ鍵和兩個三電子Π鍵，每個三電子Π鍵中有兩個電子在成鍵軌道，一個電子在反鍵軌道，從鍵能看，它相當于半個正常的元鍵；兩個三電子Π鍵合在一起，鍵能相當于一個正常的Π鍵，因此O2分子總鍵能相當于O=O雙鍵的鍵能（494kJ/摩爾）。在O2分子的分子軌道能級圖上，在反鍵軌道上有兩個成單電子，所以O2分子是順磁性的。
單線態氧和三線態氧
根據分子軌道理論，基態氧分子的兩個單電子分別占據兩個軌道且呈自旋平行狀態，在適當強度的磁場作用下，其在原子吸收和發射光譜中有（2S+1）譜項，由于自旋平行時S=1，所以，（2S+1）=3，即自旋多重性為3，基態氧分子為三重態，又稱三線態氧。當基態氧分子被激發后，兩個電子不論是以自旋相反的狀態占據同一個π軌道，還是以自旋相同態分別占據兩個π軌道，其均為S=0，（2S-1）=1，即自旋多重性為1、激發態氧分子為單重態，又稱單線態氧。單線態氧的氧化能力高于三線態氧，空氣中的氧氣多數為三線態氧。基態氧分子不能直接吸收光能產生單重態氧，但可以通過光敏化法（常用的光敏化劑為熒光型染料，如，熒光黃、亞甲基藍、葉綠素等）和化學方法（過氧化氫和次氯酸根離子在乙醇中反應）等得到單線態氧分子。
安全事宜
健康危害
氧中毒長時間吸入高氧分壓氣體所致的組織、細胞損傷；氧中毒的發生主要取決于吸入氧的分壓而不是氧濃度。常見于使用水下呼吸器的潛水者、高濃度氧環境下的早產兒以及高壓氧治療的患者；氧療時如果吸入0.5個大氣壓以上氧持續48小時，或長期吸入>60qc高濃度氧，均有可能發生氧中毒。氧中毒早期可出現定向力障礙、呼吸困難、視力變化等癥狀，臨床上把中樞神經系統、肺和眼損傷為主的氧中毒分別稱為腦型、肺型、眼型氧中毒。
急救措施
吸入治療：除肺炎外，其余病癥在氧壓降低后迅速恢復。將受傷者轉移到新鮮空氣中處，根據受傷者的呼吸狀況，進行人工呼吸或佩戴吸氧裝置，并立即就醫；
皮膚治療：首先將受傷者身上被污染的衣服和鞋子脫下，用大量清水沖洗凍傷處，干燥后，使用無菌的敷料敷在皮膚燒傷處。應注意凍結在皮膚上的衣服在脫下前應先解凍，如果與液態氧接觸，用溫水解凍，讓受害者保持冷靜和溫暖，并立即就醫。
消防措施
當火勢較小時，使用干粉或二氧化碳滅火器進行撲滅；當火勢較大時，使用水、霧或普通泡沫滅火器進行撲滅。氧氣本身不易燃，但可助燃，因此，當氧氣與易燃物接觸時，應先將該區域與火源隔離開來，隨后使用適宜的滅火劑進行撲滅。此外，若著火區域的易燃物均為水溶性物質，可通過用水稀釋易燃物來降低著火強度。
將重大泄漏或溢出情況通知安全人員，在保證安全的情況下，排查消除所有點火源，關閉氧氣源，并噴灑大量水以提高受控蒸發率，此時可能產生大量霧降低能見度屬于正常現象，保持良好通風，并疏散人員。
儲存運輸
氧氣儲存在壓力為150-160atm的氣瓶中，液氧儲存在絕緣罐中，少量液氧（2-50升）也可以儲存在杜瓦瓶中。并將氧氣容器放置于干凈、陰涼、通風良好、遠離火源、溫度低于30℃的火災風險低的地方，并與還原劑、易（可）燃物、活性金屬粉末等分開存放，同時配備泄漏應急處理設備，氧氣瓶（天藍色，黑字）上的塑料壓碎墊圈要及時更換，切記重復使用，并且禁止使用油或油脂潤滑氧氣瓶上的閥門。
參考資料 >
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想不到，“氧氣”竟然是個兩面派.中國數字科技館.2023-10-30
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