hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
اللغة الصينية القواعد
الانهيار الصوتي أدى إلى زيادة مقابلة في عدد الاشتراكات اللفظية. على سبيل المثال يسجل قاموس لانجنشايت الصيني للجيب  ستة كلمات تنطق كلها «شي» بالنغمة الثانية وهي: 十 «عشرة»، و实/實 «حقيقي»، و识/識 «يعرف أو يميز»، و石 «صخرة»، و时/時 «وقت»، و食 «يأكل أو طعام». كل هذه الكلمات كانت تُنطق بشكل مختلف في الصينية الوسطى وما زالوا يُنطقون بشكل مختلف في الكانتونية. لذا فإن التباسا كبيراً سيحدث في الماندرينية الحديثة المنطوقة إذا استمرت كل هذه الكلمات مع نفس النطق. ولذا فإن معظم هذه الكلمات تم استبدالها (في الحديث وليس الكتابة) بمركبات صوتية أطول لكنها أقل التباسا. حالياً فقط الكلمة الأولى 十 «عشرة» لا تزال تنطق كما هي بينما تم استبدال البقية على الترتيب بما يلي: شيجي实际/實際 (حرفياً «الاتصال الحقيقي»)، رينشي认识/認識 (حرفياً «يعرف-يميز»)، شيتو石头/石頭 (حرفياً «صخرة-رأس»)، شيجيان时间/時間 (حرفياً «وقت-مدة»)، شيوو食物 (حرفياً «طعام-شئ»). في كل حالة تم إزالة اللبس في نطق المقطع الأحادي عن طريق إضافة مرفيم آخر عادة بنفس المعنى أو كلمة نوعية أخرى بهدف تحديد أي المعاني المحتملة هو المقصود.
اللغة الصينية القواعد
يرتبط التصريف في الصينية بعدد معين من المقاطع في تكوين صلب إلى حد ما. وعلى الرغم من أن الكثير من المرفيمات أحادية المقطع (مثل زي 字) قد تشكل وحدها كلمة مستقلة، إلا أنهم غالباً يكونون جزءاً من مركب متعدد المقاطع يُعرف باسم سي (词/詞) والذي يشبه كثيراً مفهوم الكلمة في اللغات الغربية. السي («الكلمة») الصيني قد يتكون من أكثر من مقطع مرفيم غالباً اثنان لكن من الممكن أن يكون أكثر.
كل تفرعات الصينية الحديثة هي لغات تحليلية أي أنها تعتمد على النحو (ترتيب الكلمات وهيكل الجملة) بدلاً من التصريف تغيير شكل الكلمة للتعبير عن دور الكلمة في الجملة. بمعنى آخر فإن الصينية تحتوي على عدد قليل جداً من التصريفات النحوية حيث لا تحتوي على أزمنة أو لفظيات صوتية أو تعداد (مفرد أو مثنى أو جمع على الرغم من وجود أداة محددة للجمع) والقليل جداً من الأدوات.
اللغة الصينية القواعد
تعتمد الصينية بتفرعاتها بشكل كبير على الأحرف النحوية لتحديد المظهر والطبع النحويين. في الماندرينية الصينية يشمل هذا استخدام الأحرف مثل لي了 (تحسينية)، هاي 还/還 (لا يزال)، يجينغ 已经/已經 (بالفعل) إلى آخره.
تتبع الصينية ترتيب الجملة فاعل، فعل، مفعول وككثير من اللغات الأخرى في شرق آسيا تستخدم تكوين الموضوع لتكوين الجملة. تحتوي الصينية أيضاً على نظام كامل من المحددات وكلمات القياس وهي صفة تشاركها مع اللغات المجاورة مثل اليابانية والكورية. أحد الصفات الملحوظة في كل تنوعات اللغة الصينية هو استخدام تكوين تسلسل الأفعال وإسقاط الضمير وإسقاط الفاعل أيضاً.
على الرغم من مشاركة جميع تنوعات اللغة الصينية في الكثير من الصفات إلا أنه يوجد أيضاً بعض الاختلافات.
اللغة الصينية المفردات
يتكون الجزء الأساسي من كل مقاطع اللغة الصينية منذ القدم من أكثر من 200000 مقطع منهم فقط 10000 يُستخدمون حالياً بشكل شائع. إلا أنه يجب عدم الخلط بين المقاطع الصينية والكلمات الصينية حيث أن معظم الكلمات الصينية تتكون من مقطعين أو أكثر لذا يوجد كلمات صينية أكثر بكثير من المقاطع الصينية. المصطلح الأفضل للمقطع الصيني هو المرفيم حيث أن المقاطع تمثل أصغر وحدة نحوية أو وحدة ذات معنى.
أكثر القواميس الصينية شمولاً والمكون من 12 مجلداً يسجل أكثر من 23000 مقطع صيني ويعطي أكثر من 370000 تعريفاً. سيهاي القاموس المُراجع في 1999 والموسوعة متعددة المجلدات يعطي 122836 مفردة تحت 19485 مقطعاً صينياً مشتملاً على الأسماء والعبارات والمصطلحات الجغرافية والاجتماعية والعلمية والتقنية.
كأي لغة أخرى، امتصت الصينية كمية كبيرة من الكلمات الدخيلة من الثقافات الأخرى. تتكون معظم الكلمات الصينية من مرفيمات صينية بما فيها الكلمات التي تصف الأشياء والأفكار المستوردة. إلا أن الاستعارة الصوتية المباشرة للكلمات الأجنبية بدأت منذ القدم.
اللغة الصينية المفردات
بعض الكلمات الدخيلة من اللغات الهندو أوروبية في الصينية تم اقتراحها مثل: 蜜 مي «العسل»، 狮/獅 شي «أسد»، وربما أيضاً 马/馬 ما «حصان»، و猪/豬 تزو «خنزير»، و犬 كوان «كلب»، و 鹅/鵝 إى «بجعة». الكلمات الدخيلة منذ القدم بواسطة طريق الحرير تشمل 葡萄 بوتاو «عنب»، و石榴 شيليو «رمان»، و狮子/獅子 شيزي «أسد». بعض الكلمات أيضاً تم استعارتها من النصوص البوذية مثل 佛 فو «بوذا». الكلمات الدخيلة من طريق الحرير غالباً ما تكون ذات طابع فارسي. الكلمات من البوذية غالباً ما تكون من السنسكريتية أو البالية وهي لغات شمال الهند.
اللغة الصينية المفردات
تتم ترجمة الكلمات الجديدة وإدخالها إلى الصينية بطريقة من ثلاث: الترجمة الحرة (أي ترجمة المعنى) أو الترجمة الصوتية أو خليط من الاثنين. اليوم من الشائع أكثر استخدام المرفيمات الصينية الموجودة لتكوين كلمات جديدة للتعبير عن المفاهيم المستعارة مثل التعبيرات التقنية والمصطلحات العلمية العالمية. أي مصطلح لاتيني أو إغريقي يُسقط ويتحول إلى ما يقابله من المقاطع الصينية (على سبيل المثال السابقة anti- أو عكس تترجم إلى "反" والتي تعني حرفياً عكس) مما يجعلها أكثر قابلية للفهم من الصينيين ولكنه يزيد من صعوبة فهم النصوص الأجنبية. على سبيل المثال كلمة تليفون استعيرت صوتياً لتصبح 德律风/德律風 (لهجة شانغهاي: تيليفون، الماندرينية: ديلوفينغ) أثناء عشرينات القرن الماضي وتستخدم بشكل واسع في شانغهاي ولكن لاحقاً نتجت كلمة 电话/電話 ديانهوا (تعني حرفياً «الكلام الكهربائي») من المرفيمات الصينية الأصلية. أمثلة أخرى تشمل التلفاز 电视/電視 ديان شي (تعني حرفياً «الرؤية الكهربائي»)، والكمبيوتر 电脑/電腦 ديان ناو (تعني حرفياً «العقل الكهربائي»)، والتليفون المحمول 手机/手機 شووجي (تعني حرفياً «الآلة اليدوية»).
اللغة الصينية المفردات
أثرت الكلمات الغربية التي تمثل المفاهيم الغربية في اللغة الصينية منذ القرن العشرين عن طريق النسخ. من اللغة الفرنسية أتت 芭蕾 بالاي «باليه» و 香槟 شيانغ بين «شامبانيا»، ومن اللغة الإيطالية 咖啡 كافاي «قهوة». يظهر التأثير الإنجليزي خاصة بوضوح. منذ بداية القرن العشرين تأثرت لهجة شانغهاي كثيراً باللغة الإنجليزية حيث دخلت كلمات إنجليزية كثيرة مثل 高尔夫/高爾夫 جاورفو «جولف» و 沙发/沙發 شافا «كنبة». لاحقاً تأثير الولايات المتحدة الكبير إلى ظهور 迪斯科 ديسكاي «ملهى ليلي»، و可乐/可樂 كيلي «كولا» وغيرها الكثير.
منذ القرن العشرين ظهر مصدر جديد للكلمات الدخيلة وهو اللغة اليابانية والكانجي الموجود بها (المقاطع الصينية المستخدمة في اليابان). قام اليابانيون بإعادة تشكيل المفاهيم الأوروبية واختراع واساي كانغو 和製漢語 والتي تعني حرفياً الصينية المصنوعة في اليابان لتستعار هذه الكلمات من جديد إلى اللغة الصينية الحديثة. بعض المصطلحات الأخرى جمعها اليابانيون عن طريق إعطاء معان جديدة لمصطلحات صينية أو عن طريق الإشارة إلى تعبيرات كانت تستخدم في الأدب الصيني الكلاسيكي. على سبيل المثال كلمة جينغجي 经济/經濟 (كيزاي في اليابانية 経済) كانت تعني في الصينية الأصلية «أعمال الدولة» لكنها استعيرت لتعني «الاقتصاد» في اليابانية. هذه الكلمة تمت إعادة استعارتها إلى الصينية. وكنتيجة لهذه الاستعارة المركبة تتشارك الصينية واليابانية والكورية والفيتنامية في الكثير من الكلمات الرئيسية التي تصف المصلطحات الحديثة خاصة المصطلحات ذات الأصل اللاتيني أو الإغريقي.
اللغة الصينية نظام الكتابة
تتركز قواعد كتابة اللغة الصينية على المقاطع الصينية والتي تُكتب داخل مربعات خيالية والتي تنظم تقليدياً في أعمدة رأسية وتقرأ من أعلى لأسفل على طول العمود ومن اليمين لليسار من عمود لآخر. ترمز المقاطع الصينية إلى مرفيمات مستقلة عن التغير الصوتي. لذا فإن المقطع («واحد») يُلفظ يي في الصينية التقليدية ويُلفظ يات في الكانتونية وإت في الهوكين (تفرع من المين). المفردات من التفرعات الصينية الكبيرة تفرعت كثيراً، والصينية المكتوبة العامية غير الرسمية غالباً ما تستفيد من «المقاطع اللهجية» مثل 冇 و 係 في الكانتونية والهاكا والتي تعتبر قديمة أو غير مستخدمة في الصينية الرسمية.
لم يكن للصينية نظام كتابة صوتي موحد حتى منتصف القرن العشرين، على الرغم من أن بعض الأنماط اللفظية سُجلت في قواميس وكتب الرايم. المترجمون الهنود الأوائل والعاملون بالسنسكريتية والبالية كانوا أول من حاولوا وصف الأنماط الصوتية واللفظية للصينية إلى لغة أجنبية. بعد القرن الخامس عشر، أدت مجهودات اليسوعيين وحملات التبشير الغربية إلى بعض أنظمة الترجمة اللاتينية البدائية بناء على لهجة نانجينغ الماندرينية.
اللغة الصينية نظام الكتابة
يمثل كل مقطع صيني كلمة صينية أحادية المقطع أو مرفيم. في عام 100 قبل الميلاد صنف الباحث المشهور من سلالة الهان شو شين المقاطع إلى ستة فئات وهي الرسم الصوري والرسم الفكري والرسم الفكري المعقد والاستعارات الصوتية والمركبات الصوتية والمقاطع المشتقة. منهم فقط 4% تم تصنيفهم كرسوم صورية بما فيهم بعض المقاطع البسيطة مثل: رين 人 (إنسان)، ري 日 (الشمس)، شان 山 (جبل)، شوي 水 (ماء). من 80% إلى 90% منهم تم تصنيفهم كمركبات صوتية مثل: تشونغ 沖 (يصب) حيث تم دمج المركب الصوتي دجونغ 中 (منتصف) مع المقطع الدلالي 氵 (ماء). تقريباً كل المقاطع المركبة منذ ذلك الحين تركبت بهذه الطريقة. سجل قاموس كانجشي في القرن الثامن عشر 214 مقطعاً دلالياً.
المقاطع الصينية الحديثة مصممة للكتابة المعتادة. توجد أيضاً العديد من أنظمة الكتابة المستخدمة في الخط الصيني وتشمل الأحرف المتصلة والأحرف المختومة. يمكن أن يكتب الخطاطون المقاطع بالطريقة التقليدية أو المبسطة ولكنهم غالباً ما يستخدمون المقاطع التقليدية للفن التقليدي.
اللغة الصينية نظام الكتابة
يوجد حالياً نظامان لكتابة المقاطع الصينية. النظام التقليدي والذي لا يزال يستخدم في هونغ كونغ وتايوان وماكاو والمجتمعات المتحدثة بالصينية (ما عدا سنغافورة وماليزيا) خارج بر الصين الرئيسي والتي تعود زمنيا إلى سلالة الهان، والنظام المبسط والذي أدخل بواسطة جمهورية الصين الشعبية في عام 1954 للحد من الجهل المنتشر ولتبسيط معظم المقاطع المعقدة إلى خطوط أقل.
سنغافورة والتي تحتوي على جالية صينية كبيرة كانت ثاني دولة لتبني المقاطع المبسطة رسمياً. يعتبر الإنترنت منصة للمارسة قراءة هذه الأنظمة البديلة سواء كانت تقليدية أو مبسطة.
يستطيع القارئ الصيني المتعلم جيداً التعرف على حوالي 4000 إلى 6000 مقطعاً حيث يتطلب قراءة جريدة من بر الصين الرئيسي معرفة حوالي 3000 مقطعاً. تعرّف حكومة جمهورية الصين الشعبية الجهل بين العاملين على أنه معرفة 2000 مقطعا غير أن هذا سيكون فقط جهلاً وظيفياً. يتعلم الأطفال في المدرسة حوالي 2000 مقطعاً إلا أن المعلمين قد يتذكرون ما قد يصل إلى 10000 مقطعاً. القاموس غير المختصر مثل قاموس كانغشي يحتوي على حوالي 40000 مقطعاً حيث يشمل المقاطع المهملة والقديمة والنادرة والتي لا يستخدم سوى أقل من ربع هذه المقاطع.
اللغة الصينية التعليم
مع ازدياد أهمية وتأثير الاقتصاد الصيني عالميا، ازدادت أهمية تعليم الماندرينية في المدارس في الولايات المتحدة وأصبحت موضوعاً متزايد الأهمية في الدراسة بين الشباب في العالم الغربي وفي المملكة المتحدة.
في عام 1991 كان هناك 2000 متعلماً أجنبياً يأخذون اختبار المهارة الصينية بينما في عام 2005 تزايد الرقم كثيراً ليصل إلى 117660. بحلول عام 2010 كان هناك 750000 شخص نجحوا في اختبار المهارة الصينية.
طبقاً لمؤسسة الماندرين الحديثة فإن هناك 550 مدرسة ابتدائية وإعدادية وثانوية تدرس برامج اللغة الصينية في الولايات المتحدة في عام 2015 وهو ما يمثل زيادة 100% في غضون سنتين. في نفس الوقت تزايد مستوى معدل التقدم لفصول اللغة الصينية الجامعية 51% بين عامي 2002 و2015. في حين أن القنصلية الأمريكية لتعليم اللغات الأجنبية تسجل أن من 30000 إلى 50000 طالب كانوا يدرسون اللغة الصينية في عام 2015.
اللغة الصينية التعليم
في عام 2016 أكثر من نصف مليون طالب سعوا لدراسة اللغة الصينية كمرحلة جامعية خارج البلاد بينما أتى 400000 طالب دولي إلى الصين لدراسة اللغة الصينية كتعليم عال. استضافت جامعة تسينغوا 35000 طالب من 116 دولة مختلفة في نفس العام.
مع زيادة الطلب على اللغة الصينية كلغة ثانية، أصبح هناك 330 معهداً لدراسة اللغة الصينية حول العالم طبقاً لوزارة التعليم الصينية. يهدف تأسيس معهد كونفوشيوس إلى نشر اللغة والثقافة الصينية بالإضافة إلى مساعدة الصينيين الذين يدرسون خارج البلاد. في عام 2014 كان هناك أكثر من 480 معهد كونفوشيوس حول العالم.
أكسجين
الأُكسجِين هو عنصر كيميائي رمزه O وعدده الذرّي 8، ويقع ضمن عناصر الدورة الثانية وعلى رأس المجموعة السادسة عشر (المجموعة السادسة وفق ترقيم المجموعات الرئيسية) في الجدول الدوري، والتي تدعى باسم مجموعة الكالكوجين، وهو عنصر مجموعة رئيسي. يصنّف الأكسجين ضمن اللافلزّات، ويكون في الشروط العاديّة من الضغط ودرجة الحرارة على شكل غاز ثنائي الذرّة O2. ليس له لون أو طعم أو رائحة.
أكسجين
يتميّز الأكسجين الذرّي بنشاطه الكيميائي الكبير، حيث أنّه من المؤكسدات القويّة، ويميل إلى الارتباط مع العناصر الأخرى لتشكيل المركّبات الكيميائيّة، وخاصّة الأكاسيد. كما يعدّ أحد أهمّ العناصر الموجودة في الأرض، وهو واسع الانتشار، حيث يشكّل غاز الأكسجين 20.94% من تركيب الغلاف الجوّي للأرض؛ بالإضافة إلى وجود شكل متآصل منه وهو الأوزون O3. إنّ أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية هو الأكسجين، حيث يوجد بنسبة 48.9% وزناً، وهو يأتي في المرتبة الثانية بعد الحديد من حيث وفرة العناصر في تركيب الأرض ككل. يوجد الأكسجين الذرّي بوفرة في الكون، حيث يعدّ ثالث عنصر من حيث الوفرة بعد الهيدروجين والهيليوم. هناك ثلاثة نظائر مستقرّة للأكسجين 16O و 17O و 18O، أكثرها وفرةً هو الأكسجين-16، حيث تبلغ وفرته الطبيعيّة 99.8%.
للأكسجين أهميّة حيويّة كبيرة جداً، حيث لا غنى عنه لاستمرار الحياة على سطح الأرض ، فهو أساس عملية التنفّس الخلوي عند الإنسان والحيوانات، كما يدخل في عملية التركيب الضوئي عند النباتات. بالإضافة إلى ذلك فهو أساس عملية الاحتراق، كما يسهم في عمليات التآكل.
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
كانت عملية الاحتراق منذ قرون العصر الحجري أحد أكثر الظواهر فائدةً بالنسبة للإنسان عبر تاريخه، وفي نفس الوقت أحد أكثر الظواهر غموضاً في تفسيرها. انبرى لتفسير هذه الظاهرة عددٌ كبيرٌ من الفلاسفة والعلماء منذ عصور الإغريق وما بعدهم، مثل فيلو البيزنطي، مروراً بعلماء الخيمياء والكيمياء المسلمين في العصور الوسطى، وقدّموا لذلك العديد من التفسيرات، حيث كانت النار أحد العناصر التقليديّة الأربعة التي يتكوّن منها الكون حسب المفهوم السائد آنذاك.
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
في العصور التالية، ومع بداية عصر النهضة الأوروبية قام ليوناردو دا فينشي بإعادة تجربة فيلو البيزنطي، والتي قام فيها بتنكيس إناء فوق شمعة مشتعلة مع إحاطة عنق الإناء بالماء، فوجد ارتفاع منسوب الماء بشكل تدريجي مع مرور الوقت. لاحظ دافنشي أنّ قسماً من الهواء يُستهلك أثناء الاشتعال وأثناء التنفس. في أواخر القرن السابع عشر برهن روبرت بويل أنّ الهواء ضروري من أجل عملية الاحتراق، إلّا أنّ العالم جون مايو (1641–1679) أظهر فيما بعد وبشكل أدقّ أنّ قسماً فقط من الهواء هو الذي يلزم لعمليّة الاحتراق، وأسماه spiritus nitroaereus. لاحظ مايو أيضاً أن الأنتيموان يزداد وزنه عندما يسخّن، واستنتج من ذلك أنّ المادّة التي أسماها nitroaereus هي التي تتّحد مع الفلزّ. نشر مايو أبحاثه سنة 1668 تحت اسم "De respiratione".
ظهر في القرن السابع عشر في أوروبا مفهوم وجود مادّة خفيّة وخفيفة تسهم في عملية الاحتراق، وكانت تسمى فلوجستون، والتي كان يزعم أنّها تتحرر عند احتراق المادّة، حيث أنّ الحرارة كانت تفهم على أنّها مادّة.
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
على الرغم من أنّ إنتاج الأكسجين قد تمّ في تجارب مخبريّة على يدي كل من روبرت هوك وأولة بورك وميخائيل لومونوسوف، إلّا أنّ هؤلاء العلماء لم يتعرّفوا على الأكسجين كعنصر كيميائي مستقل. ويعود سبب ذلك إلى سواد الفكرة الفلسفيّة للاحتراق والمبنيّة على نظرية الفلوجستون، والتي أطلقها الخيميائي يوهان يواخيم بيشر سنة 1667، ثم عدّلت من قبل الكيميائي غيورغ شتال سنة 1731، ممّا ساهم في انتشارها.
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
كانت نظرية الفلوجستون تنصّ على أنّ المادّة القابلة للاشتعال مكوّنة من قسمين، الأوّل من الفلوجستون، والذي ينطلق عند الاحتراق، والثاني كان يدعى كالكس calx، والذي كان يظنّ أنّه المكوّن الحقيقي للمادّة. بالتالي فإنّ المواد التي كانت تحترق دون أن تترك كثيراً من الرماد كان يظنّ أنّ معظمها مؤلّف من الفلوجستون، مثل الخشب أو الفحم، في حين أنّ المواد غير القابلة للاشتعال والتي تتآكل مثل الحديد، فإنّها تحوي القليل منه. ما عزّز من انتشار هذه النظرية هو عدم معرفة أنّ الغازات المنطلقة من عمليّة الاحتراق لها كتلة، إذ أن معظم المواد التي كانت تحرق كان وزنها ينقص. بالمقابل، مع ازدياد عدد الباحثين في مجال الاحتراق، وملاحظة ازدياد وزن الفلزات عند تآكلها، على الرغم من أنّها حسب نظرية الفلوجستون يجب أن تنقص، كلّ ذلك أدّى إلى تصدّع هذه النظريّة.
كان كارل فلهلم شيله أوّل من اكتشف عنصر الأكسجين كعنصر كيميائي مستقلّ وذلك سنة 1771، إلّا أنّه لم ينشر أبحاثه إلّا سنة 1777، وفي تلك الأثناء، وفي سنة 1774 قام جوزيف بريستلي وبشكل منفصل ومستقل باكتشاف العنصر أيضاً أثناء البحث في آليّة عمليّة الاحتراق.
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
ففي سنة 1771 قام العالم كارل فلهلم شيله أثناء أبحاثه على مفهوم الاحتراق بتسخين مركّبات مثل أكسيد المنغنيز الرباعي أو فوق منغنات البوتاسيوم مع حمض الكبريتيك المركّز (كان يدعى حينها زيت الزاج)، فحصل على غاز عديم اللون. كان الغاز الناتج يساعد على عمليّة الاحتراق، فأسماه شيله باسم هواء النار، ونسبه إلى مصدره فأسماه أيضاً هواء الزاج، ووجد أيضاً أنّ الهواء العادي يتكوّن من ذلك الهواء المساعد على الاشتعال، ومن هواء غير مساعد على الاشتعال، أسماه الهواء الفاسد. لم يقم شيله بنشر أبحاثه فوراً، بل أرسلها من أجل النشر سنة 1775، ولم تنشر إلّا في سنة 1777، وذلك تحت عنوان «أطروحة عن الهواء والنار».
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
وخلال تلك الأثناء وبشكل منفصل تمكّن العالم جوزيف بريستلي بعد حوالي سنتين من اكتشاف شيله بعمل تجارب على مركّبات الزئبق، حيث قام بتسخين أكسيد الزئبق الثنائي HgO بوضعه في أنبوب وتسليط أشعّة الشمس المركّزة عليه، فحصل على غاز يساعد على الاحتراق، أسماه "dephlogisticated air"، وقام بنشر أبحاثه سنة 1774 تحت عنوان «بحث في اكتشافات جديدة في الهواء»، والتي أدرجها ضمن كتابه «تجارب وملاحظات على أنواع مختلفة من الهواء». كان بريستلي السبّاق في نشر أبحاثه حول الاكتشاف، في حين أنّ شيله لم يقم بنشر أبحاثه إلا سنة 1777، لذلك ينسب البعض اكتشاف الأكسجين إلى بريستلي.
أكسجين التاريخ وأصل التسمية
على الرغم من اكتشاف هذا الغاز من قبل هذَين العالِمَين، إلّا أنّ دوره الفعلي في عمليّة الاحتراق لم يكن قد فُهم بعد، إلى أن أتى العالم أنطوان لافوازييه ووضّح من خلال تجاربه سنة 1774 أنّ الاحتراق لا يطلق الفلوجستون كما كان يعتقد في تلك الآونة، إنّما يتمّ عن طريق الارتباط مع عنصر كيميائي موجود في الهواء المساعد على الاحتراق. من أجل توضيح ذلك، بيّن لافوازييه أنّ المادّة عندما تحترق لا يقلّ وزنها، بل العكس يزيد، وذلك نتيجة لارتباط ذلك العنصر. كما بيّن أنّ الهواء هو مزيج من غازين، الأوّل يساعد على الاحتراق وعلى التنفّس أسماه هواء الحياة vital air، ومن الهواء غير المساعد على الحياة وأسماه آزوت (الاسم الفرنسي للنتروجين)، ونشر أبحاثه سنة 1777 تحت عنوان «عن الاحتراق بشكل عام». في سنة 1777 أعاد لافوازييه تسمية العنصر المساعد على الاحتراق باسم oxygène، وذلك من الإغريقيّة ὀξύς (أكسيس) بمعنى حمض أو لاذع، ومن γεννάω (جين) بمعنى مولّد، أي أنّ الكلمة تحمل معنى مولّد الحمض، حيث أنّه كان يعتقد خاطئاً أنّ الأكسجين كان أساسياً لتشكيل جميع الأحماض على الإطلاق، وذلك انطلاقاً من أنّ أكثر الأحماض اللاعضويّة المعروفة في ذلك الزمن كانت تحوي على عنصر الأكسجين، إلى أن عرف بعد ذلك أنّ هناك أحماض لا تحوي الأكسجين، وأنّ أساس الأحماض هو الهيدروجين، إلا أنّ الاسم بقي على ما هو عليه.
أيقن العلماء في أواخر القرن التاسع عشر أنّه يمكن إسالة الهواء، وبالتالي فصل مكوّناته وذلك عن طريق الضغط والتبريد. وكان الفيزيائي راؤول بكتيه أوّل من سيّل الأكسجين سنة 1877، وذلك عندما كان يعمل على تبخير ثنائي أكسيد الكبريت السائل من أجل إسالة ثنائي أكسيد الكربون، والذي تبخّر بدوره ليبرّد الأكسجين بشكل كافٍ لتسييله بشكل مؤقّت. أرسل بكتيه برقية إلى الأكاديميّة الفرنسيّة للعلوم لإعلامهم باكتشاف الأكسجين السائل. وبعد ذلك بيومين فقط، أعلن الفيزيائي لويس بول كايتيه طريقته الخاصّة في إسالة الأكسجين الجزيئي. في كلتا الحالتين، كانت كميّة الأكسجين المسيّل غير كافية للتوثيق، بالإضافة إلى عدم استقرار الحالة الفيزيائيّة للعيّنات، إلى أن تمكّن كل من كارول أولشيفسكي وزيغمونت فروبليفسكي في سنة 1883 من الحصول على الأكسجين السائل بحالة مستقرّة. كان كارل فون ليندة أوّل من قام بإسالة الغازات على مستوى صناعي وذلك سنة 1895 من خلال عملية ليندة الصناعيّة. وفي سنة 1891 تمكّن العالم جيمس ديوار من الحصول على كمّيّة كافية من الأكسجين السائل لدراسته. لاحقاً، وفي سنة 1901 ظهرت تقنية لحام باستخدام مزيج من الأسيتيلين والأكسجين المضغوط.
أكسجين الوفرة الطبيعيّة
إنّ الأكسجين هو أكثر العناصر الكيميائيّة وفرةً في الأرض من حيث الكتلة، وهو ثالث أكثر العناصر وفرةً في الكون بعد الهيدروجين والهيليوم.
يأتي الأكسجين في المرتبة الثالثة من حيث وفرة العناصر الكيميائيّة في الكون، وذلك بعد الهيدروجين والهيليوم. تبلغ قيمة الكسر الكتلي للأكسجين في النظام الشمسي حوالي 0.8 %، مما يوافق كسر عددي (ذرّي) بحوالي 500 جزء في المليون. لا يوجد الأكسجين في الفضاء الخارجي بالشكل الجزيئي O2 إلّا بكمّيّات نادرة وقليلة جداً، حيث يكون في الغالب مرتبطاً في مركّبات مع ذرّات الغبار الكوني.
أكسجين الوفرة الطبيعيّة
لم يتكوّن الأكسجين في بداية كناتج لعمليّة تخليق الانفجار العظيم النووي للعناصر، إنّما تكوّن كلّ نظيرٍ من نظائر الأكسجين بطريقة محدّدة. فمعظم كمّيّات النطير 16O قد تشكّلت بكمّيّات كبيرة في النجوم العملاقة من خلال عمليّة احتراق الهيليوم (عملية ألفا الثلاثيّة)، مع وجود كمّيّات تشكّلت في عملية احتراق النيون. يتمّ في عملية ألفا الثلاثيّة تفاعل ثلاث نوى من الهيليوم للحصول على 12C، والذي يتفاعل بدوره مع نواة هيليوم إضافيّة (جسيم ألفا) لينتج 16O. ينتج 17O بشكل أساسي من عمليّة احتراق الهيدروجين وتحوّله إلى هيليوم في تفاعلات دورة CNO النوويّة، ممّا يجعله من النظائر الشائعة الوفرة في مناطق احتراق الهيدروجين في النجوم. أمّا 18O فيُحصل عليه من اندماج أربع نوى من الهيليوم 4He مع نواة من 14N، ممّا يجعل أكسجين-18 من النظائر شائعة الوفرة في المناطق الغنيّة بالهيليوم أثناء مراحل تطوّر النجوم العملاقة.
أكسجين الوفرة الطبيعيّة
يلعب الأكسجين دوراً مهمّاً في توليد الطاقة في نجوم النسق الأساسي مثل الشمس، وهو يعدّ أحد مكوّناتها الثانويّة بنسبة تصل إلى 0.9% من كتلتها. في دورة كربون-نيتروجين-أكسجين (دورة CNO) المهمّة في تخليق النجوم، يدخل الأكسجين على هيئة ناتج وسطي في التفاعلات النوويّة. في المراحل الأخيرة من تطوّر النجوم العملاقة تحدث عملية احتراق الأكسجين كخطوة من أجل استهلاك الأكسجين كوقود نووي، وذلك من أجل تشكيل نوى نجوم أكثر ضخامة. تحوي أغلب الأقزام البيضاء، والتي تمثل مآل حوالي 97% من كافّة النجوم، على عنصر الأكسجين في تركيبها بالإضافة إلى الهيليوم والكربون.
إنّ كوكب الأرض غنيّ بالأكسجين وذلك بالمقارنة مع أقرانه من الكواكب القريبة، حيث تبلغ نسبة الأكسجين في المريخ حوالي 0.1% حجماً، وهي أقلّ بذلك بكثير في كوكب الزهرة. ينتج الأكسجين في الكوكبين المذكورين بشكل حصري من الأشعّة فوق البنفسجيّة التي يمكن أن تفكّك الجزيئات الحاوية على الأكسجين مثل ثنائي أكسيد الكربون.
أكسجين الوفرة الطبيعيّة
إنّ الأكسجين هو أكثر العناصر الكيميائيّة انتشاراً على سطح الأرض. فبالإضافة إلى وجوده في غلاف الأرض الجوي، فهو يتوفّر في كل من غلاف الأرض الصخري وغلاف الأرض المائي وغلاف الأرض الحيوي. تبلغ قيمة الكسر الكتلي للأكسجين في الغلاف الأرضي ما نسبته 50.5%، وذلك إلى عمق يصل إلى 16 كم في الغلاف الصخري،
يوجد الأكسجين على شكل جزيء في الغلاف الجوي وعلى شكل غاز منحل في مياه البحر، في حين أنّ الشكل الأكثر انتشاراً هو دخوله في تركيب المركّبات الكيميائيّة داخل وعلى سطح الأرض. تحوي أغلب المعادن، وبالتالي الصخور، على الأكسجين في تركيبها. من ضمنها معادن السيليكات، مثل الفلدسبار والميكا ومعدن الأوليفين، والكربونات (مثل كربونات الكالسيوم في الحجر الجيري) والأكاسيد (مثل ثنائي أكسيد السيليكون في الكوارتز).
يشكّل الأكسجين 20.95% حجماً من الهواء، والتي تعادل 23.16% كتلةً، في حين أنّ نسبته في الماء تبلغ 88.8%. تجدر الإشارة إلى أنّ نسبة الأكسجين في ماء البحر (86%) أقلّ منها في الماء العادي، وذلك بسبب وجود كمّيّات كبيرة من الأملاح المنحلّة التي لا تحوي في تركيبها على الأكسجين، مثل كلوريد الصوديوم.
أكسجين الوفرة الطبيعيّة
يعود ارتفاع نسبة الأكسجين في الأرض إلى دورة الأكسجين، وهي دورة حيويّة جيولوجيّة كيميائيّة (بيوجيوكيميائية)، تصف حركة الأكسجين ضمن الأغلفة الثلاثة الأساسية للأرض، وهي الغلاف الجوي والحيوي والصخري. إنّ العامل الأساسي المحرّك لدورة الأكسجين هو التركيب الضوئي، والذي يعدّ مسؤولاً عن الشكل الحالي للغلاف الجوّي للأرض. يتحرّر الأكسجين من عملية التركيب الضوئي إلى الغلاف الجوي، بالمقابل، فإن التنفّس الخلوي للكائنات على سطح الأرض، وتحلّلها في باطن الأرض، يزيلها من الغلاف الجوّي. بالتالي فإنّ كمّيّة الأكسجين الموجودة في الأرض تبقى ثابتة وتكون في حالة من التوازن. في التوازن الحالي يحدث الإنتاج والاستهلاك في نفس المعدّل، وهو تقريباً 1/2000 من كمّيّة أكسجين الغلاف الجوي الكلّيّة كلّ سنة. تدعى هذه الحالة التي يوجد فيها الأكسجين من التوازن باسم الحالة الثابتة. تشير الأبحاث التي تراقب مستويات الأكسجين في الغلاف الجوّي إلى حدوث تناقص تدريجي، والذي يعود سببه إلى استهلاك الطاقة عبر حرق الوقود الأحفوري.
أكسجين الإنتاج والتحضير
ينتج الأكسجين صناعياً في الوقت الراهن بشكل كامل تقريباً من إسالة الهواء وتقطيره بشكل مجزّأ ومستمر. تسمّى هذه العملية باسم عملية ليندة، والتي تنسب إلى كارل فون ليندة الذي طوّرها أوّل مرّة سنة 1902، ثمّ طورها جورج كلود لاحقاً لجعل العملية أكثر ربحيّة اقتصادياً. كما يمكن الإنتاج من خلال عملية امتزاز الهواء على الزيوليت لفصل الغازات المرافقة والإبقاء على الأكسجين. يبلغ إنتاج الأكسجين من الطرق المعتمدة على الهواء حوالي 100 مليون طن سنوياً.
لإنتاج الأكسجين حسب طريقة كلود، يتمّ ضغط الهواء بواسطة ضاغط إلى حوالي 5-6 بار، ثم يبرّد وينقّى من ثنائي أكسيد الكربون وبخار الماء والغازات الأخرى بواسطة مرشّح. يبرّد الغاز عن طريق تمريره عبر مبادل حراري تمرّ فيه غازات من العمليّة إلى درجات حرارة قريبة من نقطة غليانها، ثم يسمح لها بالتمدّد في حجرات توربينيّة، بالتالي يمكن إعادة كسب جزء من الطاقة التي صرفت على الضغط. هذه الجزئية من عملية كلود، هي التي توفّر في الطاقة بالمقارنة مع عمليّة ليندة الأصلية، ممّا يجعل عمليّة كلود أكثر اقتصاديّة.
أكسجين الإنتاج والتحضير
تتمّ عمليّة الفصل الفعليّة لمزيج الأكسجين والنتروجين المكوّن للهواء من خلال عملية تقطير تجري في عمودي تجزئة لهما ضغطان مختلفان. تحدث عملية التقطير حسب مبدأ التيار المعاكس، أي أنّ الغاز المتبخّر يكسب طاقة عن طريق حرارة التبخّر ويندفع إلى أعلى العمود، أمّا السائل المتكثّف فيقطر إلى الأسفل. بما أن للأكسجين نقطة غليان أعلى من النتروجين، فإنّه يسهل تكثيفه ويجمع عادة من أسفل العمود على شكل سائل، في حين يجمع النتروجين من أعلاه على شكل غاز. يتمّ الفصل بعد ذلك عند ضغط يتراوح بين 5-6 بار، في عمود تجزئة يعرف باسم عمود التجزئة متوسّط الضغط، حيث يفصل النتروجين، ويؤخذ السائل المتكثّف الغنيّ بالأكسجين إلى عمود منخفض الضغط (حوالي 0.5 بار) حيث يفصل الأكسجين هناك. بعد ذلك ينقّى غاز الأكسجين من الآثار النزرة للغازات النبيلة مثل الكريبتون والزينون وذلك في عمود منفصل.