प्राणवायु

प्राणवायू (संस्कृत:प्राण+वायु) रंगहीन, स्वादहीन तथा गन्धरहित वायु हो। प्राण वायुको उल्लेख सबैभन्दा पहिले ऋग्वेद मा पाइन्छ । युरोपमा यसबारे १८ अंाै शताब्दितीर बाट मात्रै खोज, प्राप्ति अथवा प्रारम्भिक अध्ययनमा गर्न थालेको देखिन्छ । जस्मा जे. प्रीस्टले र सी.डब्ल्यू. शेलेले महत्त्वपूर्ण कार्य गरेको छ। यो एक भौतिक तत्त्व हो। सन् १७७२ ई.मा कार्ल शीलेले पोटशियम नायट्रेटलाई तताएर  अक्सिजन ग्यास तैयार गरे, तर तिनको यो कार्य सन् १७७७ ई.मा प्रकाशित भयो। सन् १७७४ ई.मा जोसेफ प्रिस्टलेले मर्क्युरिक-ऑक्साइडलाई गरम'' गरेर ऑक्सिजन गॅस तैयार गरे। ऍन्टोनी लॅवोइजियरले यस गॅसका गुणहरूको वर्णन गरे तथा यसको नाम ऑक्सिजन राखे जसको अर्थ छ - 'अम्ल उत्पादक'।

 उपस्थिति 
अक्सिजन पृथ्वीका अनेक पदार्थहरूमा रहन्छ र वास्तवमा अन्य तत्वहरूको तुलनामा यसको मात्रा सबैभन्दा अधिक छ। अक्सिजन वायुमण्डलमा स्वतन्त्र रूपमा मिल्दछ र आयतनका अनुसार त्यसका लगभग पाचौ भाग हो। यौगिक रूपमा पानी, खनिज तथा चट्टानहरूको यो महत्त्वपूर्ण अंश हो। वनस्पति तथा प्राणीहरूका प्राय: सब शारीरिक पदार्थहरूको अक्सिजन एक आवश्यक तत्व हो।

 निर्माण 
धेरै प्रकारका अक्साइडहरू (जस्तै पारा, चाँदी इत्यादि का) अथवा डाइअक्साइडहरू (लेड, मगनीज, बेरियम के) तथा अक्सिजनभएका धेरै लवणहरू (जस्तै पोटासियम नाइट्रेट, क्लोरेट, परमगनेट तथा डाइक्रोमेट)लाई गरम गर्नको लागि अक्सिजन प्राप्त हुन सक्छ। जब केही पराक्साइड पानीका साथ प्रक्रिया गर्दछन् तब पनि अक्सिजन उत्पन्न हुन्छ। अत: सोडियम पराक्साइड तथा मगनीज डाइअक्साइड वा चूनेका क्लोराइडको चूर्णित मिश्रण (अथवा यसै प्रकारका अन्य मिश्रण भी) अक्सिजन उत्पादनका लागि प्रयुक्त हुन्छन्। हाइपोक्लोराइड अथवा हाइपोब्रोमाइट (जस्तै ब्लीचिंग पाउडर)का विघटनदेखि वा गन्धकका अम्ल तथा मगनीज डाइअक्साइड वा पोटासियम परमगनेटको क्रियादेखि पनि अक्सिजन मिल्दछ। गैले गरिंदै थोडी मात्रा तैयार गर्नका लागि हाइड्रोजन पराक्साइड एक्लै अथवा उत्प्रेरकका साथ अधिक उपयुक्त हो।

जब बेरियम अक्साइडलाई तप्त गरिन्छ (लगभग ५०० डिग्रीसे सम्म) तब त्यो हावादेखि अक्सिजन लिएर पराक्साइड बनाउँछ। अधिक तापक्रम (लगभग ८०० डिग्रीसे )मा यसका विघटनदेखि अक्सिजन प्राप्त हुन्छ तथा पुन: उपयोगका लागि बेरियम अक्साइड बच रहन्छ। औद्योगिक उत्पादनका लागि ब्रिन विधि यसै क्रियामा आधारित थियो। अक्सिजन प्राप्त गर्नका विचारदेखि केही अन्य अक्साइड पनि (जस्तै ताँबो, पारा आदिका अक्साइड) यसै प्रकार उपयोगी छन्। हावादेखि अक्सिजन अलग गर्नका लागि अब द्रव हावाको अत्यधिक उपयोग हुन्छ, जसका प्रभाजित आसवनदेखि अक्सिजन प्राप्त गरिन्छ ।

अक्सिजन ग्यास पानीको विद्युत विचछेदन क्रिया (ईलेक्ट्रोलाईसिस)बाट पनि उत्पादन गर्न सकिन्छ । जुन क्रियामा अक्सिजनको अलावा हाइड्रोजन ग्यास पनि निस्कन्छ । त्यस्तै हाइड्रोजन पेरोअक्साइडलाई म्याग्निजडाइअक्साइड सँग प्रतिक्रिया गरेर पनि अक्सिजन निर्माण गर्न सकिन्छ ।

 गुणधर्म 
अक्सिजनको घनत्व १.४२९० ग्राम प्रति लीटर छ (० डिग्रीसे , ७५० मिलीमीटर दाब पर) र वायुको अपेक्षा यो ग्यास १.१०५२७ गुना भारी हो। यसको विशिष्टताप (स्थिर दाब पर) ०.२१७८ कैलोरी प्रति ग्राम, १५ डिग्रीसे पर, छ तथा स्थिर आयतनका विशिष्ट तापदेखि यसको अनुपात (१५ डिग्रीसे पर) १.४०१ हो। अक्सिजनका द्रवीकरणमा विशेषज्ञहरूलाई विशेष कठिनाई भएको थियो, किनभनें यसको क्रान्तिक (क्रिटिकल) ताप-११८.८ डिग्रीसे , दाब ४९.७ वायुमण्डल तथा घनत्व ०.४३० ग्राम/सेण्टीमीटर ३ हो। द्रव अक्सिजन हल्के निला रंगको हुन्छ। यसको क्वथनांक-१८३ डिग्रीसे तथा ठोस अक्सिजनको द्रवणांक-२१८.४ डिग्रीसे हो। १५ डिग्रीसेमा संगलन तथा वाष्पायन उष्माहरू क्रमानुसार ३.३० तथा ५०.९ कैलोरी प्रति ग्राम हो।

अक्सिजन पानीमा थोरै घुलनशील छ, जो जलीय प्राणीहरूका श्वसनका लागि उपयोगी हो। केही धातुहरू (जस्तै पिघली भएको चाँदी) अथवा अर्को वस्तुहरू (जस्तै कोइला) अक्सिजनको शोषण ठूलो मात्रामा गर्न लिन्छन्।

धेरै तत्व अक्सिजनदेखि सीधा संयोग गर्दछन्। यिनमा केही (जस्तै फासफोरस, सोडियम इत्यादि) त साधारण तापमा नैं बिस्तारै क्रिया गर्दछन्, परन्तु अधिकतर, जस्तै कार्बन, गन्धक, लोहा, मैग्नीशियम इत्यादि, गरम गर्न पर। अक्सिजनदेखि भरे भाँडाकुँडामा यी वस्तुहरू दहकती भएको अवस्थामा हाल्दै नैं जल उठ्दछन् र बल्नाले अक्साइड बन्दछ। अक्सिजनमा हाइड्रोजन ग्यास बल्दछ तथा पानी बन्दछ। यो क्रिया यी दुइटैका ग्यासीय मिश्रणमा विद्युत् आगोको झिल्कादेखि अथवा उत्प्रेरकको उपस्थितिमा पनि हुन्छ।

अक्सिजन धेरै यौगिकहरूदेखि पनि क्रिया गर्दछ। नाइट्रिक अक्साइड, फेरस तथा मगनस हाइड्राक्साइडको आक्सीकरण साधारण तापमा नैं हुन्छ। हाइड्रोजन फास्फाइड, सिलिकन हाइड्राइड तथा जिंक इथाइलदेखि त क्रियामा यति ताप उत्पन्न हुन्छ कि संपूर्ण वस्तुहरू नैं प्रज्वलित हो उठ्दछन्। लोहा, निकल इत्यादि महीन रूपमा रहनमा र लेड सल्फाइड तथा कार्बन क्लोराइड सूर्यका प्रकाशमा क्रिया गर्दछन्। यी क्रियाहरूमा पानीको उपस्थिति, चाहे यो सूक्ष्म मात्रामा नैं किन न रहोस्, धेरै महत्त्वपूर्ण हो।

 उपयोग 
जीवित प्राणीहरूका लागि अक्सिजन अति आवश्यक हुन्छ। यसलाई तिनीहरूले श्वासप्रस्वास क्रियाद्वारा ग्रहण गर्दछन् । द्रव्य अक्सिजन तथा कार्बन, पेट्रोलियम, इत्यादिको मिश्रण अति विस्फोटक हो। यस लागि यिनको उपयोग कडा वस्तुहरू (चट्टान इत्यादि) तोडनमा हुन्छ। फलामको बाक्लो तह  काटने अथवा मशीनका टूटे फुटेका भागहरूलाई जोड्ने कार्यमा अक्सिजन तथा दहनशील ग्यासलाई ब्लो पाइपमा जलालाईन्छ  यस प्रकार उत्पन्न ज्वालाको ताप धेरै अधिक हुन्छ। साधारण अक्सिजनका साथ हाइड्रोजन वा एसिटिलीन जलाई जान्छ । यसका लागि यी ग्यासहरू इस्पातका बेलनहरू (सिलिंडर्स)मा अति संपीडित अवस्थामा बिगर्छन्। अक्सिजन सिरका, वार्निश इत्यादि बनाउने तथा असाध्य रोगिहरूका सास लिनको लागि पनि उपयोगी हो । साथै तरल अक्सिजन ग्यांस रकेटमा इन्धनको लागि पनि अति उपयोगी हुन्छ।

 पहिचान 
दहक्दै तिनकेका प्रज्वलित हुनाले अक्सिजनको पहिचान हुन्छ (नाइट्रस अक्साइडदेखि यसलाई भिन्नता नाइट्रिक अक्साइडका उपयोगदेखि जानी जा सक्छ)। अक्सिजनको मात्रा क्यूप्रस क्लोराइड, क्षारीय पायरोगैलोलका घोल, ताँबो अथवा यसै प्रकारको अर्को उपयुक्त वस्तुहरू द्वारा शोषित गर्नाले  ज्ञात गरिन्छ।

 यो पनि हेर्नुहोस् 
रसायन शास्त्र
भौतिक शास्त्र
जीव शास्त्र

श्रेणी:तत्व