氧——你见过红色的氧单质吗?你见过氧的金属单质吗?
SasugaSetsuna
2018年05月20日 11:57
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8号元素氧,和我们息息相关,就在每时每刻都在进行的呼吸就离不开其存在。 但是,一般见到的氧单质,都是无色的,或者是蓝色的(液氧/固氧/臭氧),至多是紫黑色(固态臭氧),但是,你见过红氧吗? 不光大家没见过,我也没见过,因为红氧存在的条件比较极端,需要在10GPa(标准大气压是约101kPa)条件下才会出现,这时候,氧的分子式就不是O2或O3了,而是O8,颜色是深红色,人们称之为ε氧或红氧。

这种氧不仅影响了我们对元素结构的研究角度,在实用的领域中也可以用作火箭燃料的氧化剂,因为其密度较高。 将压力进一步加大,会变成什么呢? ε相的氧被继续压缩后,会出现ζ相。这种相态在给氧气施加96GPa以上的压强时出现了,已知这种相态下的氧在低温下具有超导性,表现出金属的性质,因此也叫金属氧。 当然,这种氧我们也没见过。 那小一点的压力呢? 而且,室温下施加9GPa以上的压强时生成δ相,是橙色的。

所以,氧的固体单质有以下这些——     α相:浅蓝色,正常大气压下生成于23.8K以下,单斜晶系。     β相:微弱的蓝色至粉红色,正常大气压下生成于43.8K以下,三方晶系。(室温高压下变为O4)     γ相:微弱的蓝色,正常大气压下生成于54.36K以下,等轴晶系。     δ相:橙色,室温下施加9GPa以上的压强时生成。     ε相:深红色至黑色,室温下施加10GPa以上压强时生成。(O8)     ζ相:金属,在96GPa以上压强生成。 但是,虽然短时间内这些在极端条件下存在的氧单质我们在实用中无法利用,但对于研究还是非常有价值的。这就是科学的魅力。 参考资料: https://zh.wikipedia.org/wiki/固氧


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