Oxygen evolution
ऑक्सीजन विकास एक रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा आणविक ऑक्सीजन (O2) उत्पन्न करने की प्रक्रिया है, आमतौर पर पानी से। पानी से ऑक्सीजन का विकास ऑक्सीजन प्रकाश संश्लेषण, पानी के विद्युत अपघटन और विभिन्न ऑक्साइडों के तापीय अपघटन से प्रभावित होता है। जैविक प्रक्रिया एरोबिक जीवन का समर्थन करती है। जब औद्योगिक रूप से अपेक्षाकृत शुद्ध ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, तो इसे तरलीकृत हवा को आसुत करके अलग किया जाता है। प्रकृति में ऑक्सीजन का विकास प्रकाश संश्लेषित ऑक्सीजन का विकास वह मौलिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पृथ्वी के जीवमंडल में ऑक्सीजन उत्पन्न होती है। यह प्रतिक्रिया साइनोबैक्टीरिया और हरे शैवाल और पौधों के क्लोरोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाओं का हिस्सा है। यह प्रकाश संश्लेषण के लिए पानी के अणु को उसके प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में विभाजित करने के लिए प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करता है। इस प्रतिक्रिया के उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न मुक्त ऑक्सीजन को वायुमंडल में छोड़ा जाता है। जल ऑक्सीकरण को प्रकाश प्रणाली II में निहित मैंगनीज युक्त सह-कारक द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है, जिसे ऑक्सीजन-विकसित परिसर (ओ. ई. सी.) या जल-विभाजन परिसर के रूप में जाना जाता है। मैंगनीज एक महत्वपूर्ण सह-कारक है, और प्रतिक्रिया होने के लिए कैल्शियम और क्लोराइड की भी आवश्यकता होती है। इस अभिक्रिया की स्टोइकिओमेट्री इस प्रकार हैः 2H2O 4e − + 4H + + O2 प्रोटॉनों को थायलाकॉइड लुमेन में छोड़ा जाता है, इस प्रकार थायलाकॉइड झिल्ली में एक प्रोटॉन ढाल के उत्पादन में योगदान देता है। यह प्रोटॉन प्रवणता फोटोफॉस्फोराइलेशन के माध्यम से एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ए. टी. पी.) संश्लेषण और प्रकाश संश्लेषण के दौरान रासायनिक ऊर्जा के निर्माण के लिए प्रकाश ऊर्जा के अवशोषण और पानी के ऑक्सीकरण के संयोजन के लिए प्रेरक बल है। खोज का इतिहास यह 18वीं शताब्दी के अंत तक नहीं था कि जोसेफ प्रीस्टली ने गलती से एक मोमबत्ती के जलने से "घायल" हुई हवा को "बहाल" करने की पौधों की क्षमता की खोज की। उन्होंने प्रयोग के बाद यह दिखाया कि वनस्पति द्वारा "बहाल" की गई हवा "चूहे के लिए बिल्कुल भी असुविधाजनक नहीं थी"। बाद में उन्हें उनकी इस खोज के लिए एक पदक से सम्मानित किया गया कि "कोई भी सब्जी व्यर्थ नहीं उगती है, बल्कि हमारे वातावरण को साफ और शुद्ध करती है।" प्रिस्टले के प्रयोगों का आगे एक डच चिकित्सक जान इंगेनहौज़ द्वारा मूल्यांकन किया गया, जिन्होंने तब दिखाया कि हवा की "बहाली" केवल हल्के और हरे पौधों के भागों की उपस्थिति में काम करती है। जल विद्युत अपघटन हाइड्रोजन (एच2) के साथ, ऑक्सीजन पानी के विद्युत अपघटन द्वारा विकसित होता है। जल विद्युत अपघटन का उद्देश्य हाइड्रोजन गैस के रूप में ऊर्जा का भंडारण करना है, जो एक स्वच्छ जलने वाला ईंधन है। इस चार-इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रिया के सुस्त गतिविज्ञान के कारण ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया (ओ. ई. आर.) [जल विद्युत अपघटन के लिए] प्रमुख बाधा है। सभी व्यावहारिक उत्प्रेरक विषम हैं। इलेक्ट्रान (ई-) को कैथोड से प्रोटान में स्थानांतरित कर हाइड्रोजन गैस बनाई जाती है। अम्ल के साथ संतुलित अर्ध अभिक्रिया हैः 2 H + + 2e − → H2 धनात्मक आवेशित एनोड पर, एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया होती है, जिससे ऑक्सीजन गैस उत्पन्न होती है और परिपथ को पूरा करने के लिए एनोड में इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया जाता हैः 2 H2O → O2 + 4 H + + 4e-किसी भी अर्ध अभिक्रिया जोड़ी के संयोजन से ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में पानी का समान समग्र अपघटन होता हैः समग्र अभिक्रियाः 2 H2O → 2 H2 + O2 रासायनिक ऑक्सीजन उत्पादन हालांकि कुछ धातु ऑक्साइड अंततः गर्म होने पर O2 छोड़ते हैं, इन रूपांतरणों के लिए आम तौर पर उच्च तापमान की आवश्यकता होती है। कुछ यौगिक हल्के तापमान पर O2 छोड़ते हैं। रासायनिक ऑक्सीजन जनरेटर में रासायनिक यौगिक होते हैं जो उत्तेजित होने पर O2 छोड़ते हैं, आमतौर पर गर्मी द्वारा। इनका उपयोग पनडुब्बियों और वाणिज्यिक विमानों में आपातकालीन ऑक्सीजन प्रदान करने के लिए किया जाता है। ऑक्सीजन सोडियम क्लोरेट के उच्च तापमान अपघटन से उत्पन्न होती हैः 2 NaClO3 → 2 NaCl + 3 O2 पोटेशियम परमैंगनेट भी गर्म करने पर ऑक्सीजन छोड़ता है, लेकिन उपज मामूली होती है। 2 KMnO4 → MnO2 + K2MnO4 + O2 भी देखें मंगल ग्रह का महान ऑक्सीजनेशन घटना उपनिवेशीकरण संदर्भ बाहरी लिंक पादप शरीर विज्ञान ऑनलाइन, चौथा संस्करणः विषय 7.7-ऑक्सीजन विकास ऑक्सीजन विकास-एंटनी क्राफ्ट्स द्वारा व्याख्यान टिप्पणियाँ, UIUC वातावरण का विकास-व्याख्यान टिप्पणियाँ, मिशिगन विश्वविद्यालय के रीजेंट विद्युत संश्लेषण प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करके पानी से ऑक्सीजन और हाइड्रोजन कैसे बनाएं ऑक्सीजन जैविक विकास