OKSIGEN : UNSUR TERPENTING PENUNJANG KEHIDUPAN DI MUKA BUMI

    Oksigen adalah unsur kimia berupa gas yang keberadaannya paling melimpah di alam. Pada sistem periodik, unsur ini terletak pada golongan VIA dan periode 2. Nomor atom oksigen adalah 8 dan massa atom relatifnya 15,99 gr/mol. Oksigen mencair pada suhu -182,962o C dan membeku pada suhu -218,4o C.

Oksigen dalam air dibutuhkan Ikan untuk bernafas

    Oksigen merupakan unsur yang paling banyak terdapat di bumi dan jumlahnya mencapai seperlima dari volume udara. Kerak bumi mengandung 46,5% oksigen, terutama dalam bentuk silika (campuran antara unsur silikon dan oksigen), alumina dan berbagai oksida logam lainnya. Air juga merupakan salah satu senyawa paling melimpah yang mengandung oksigen. Unsur oksigen di air bersenyawa dengan unsur hidrogen. Selain itu, atmosfer juga merupakan sumber utama oksigen.

    Oksigen pertama kali ditemukan oleh Carl Scheele (1742-1786), kimiawan Swedia, dan Joseph Prietley (1733-1804), kimiawan Inggris, pada tahun 1770-an. Adapun nama oksigen (oxygene) pertama kali digunakan oleh Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), kimiawan Perancis, pada tahun 1777.

Bentuk Oksigen

    Ada tiga bentuk unsur oksigen di alam dengan molekul berbeda, yaitu molekul monoatom (O), molekul diatom (O2), dan molekul triatom (O3). Ketiga bentuk alotrop oksigen ini memiliki sifat fisika dan kimia yang berlainan. Ketiganya biasa disebut sebagai oksigen ato, oksigen, dan ozon. Di atmosfer, hampir semua unsur oksigen berbentuk molekul O2, sedangkan kedua bentuk molekul lainnya relatif bertambah banyak di bagian atas atmosfer.

Sifat Oksigen

    Oksigen merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Kebanyakan senyawa oksigen anorganik yang terdapat di alam bersifat sangat stabil. Senyawa ini tidak dapat terurai jika dipanaskan, kecuali pada temperatur yang sangat tinggi. Beberapa senyawa anorganik, dapat dengan mudah dipirolisis (diuraikan melalui pemanasan) yang kemudian menghasilkan unsur oksigen sebagai produk reaksi. Oksigen juga merupakan suatu komponen dalam senyawa organik yang terdapat dalam tumbuhan ndan hewan, mencakup protein, lemak, karbohidrat, vitamin, hormon, enzim, virus, dan bakteri.

Pemanfaatan oksigen

    Oksigen merupakan unsur yang sangat berguna, baik secara alami di udara maupun sebagai unsur murni. Hampir semua mahluk hidup memerlukan oksigen. Oksigen bersenyawa denganberbagai senyawa lain, terutama glukosa, untuk menghasilkan energi yang diperlukan bagi proses kehidupan. Manusia, hewan darat, dan tumbuhan langsung mengambil oksigen dari udara, sedangkan hewan air, seperti ikan, memperoleh oksigen yang terlarut dalam air melalui insangnya. Oksigen juga diperlukan untuk membakar bahan bakar, menggerakkan kendaraan, dan membangkitkan energi listrik.

Siklus Oksigen melalui proses Fotosintesis Tumbuhan

    Dalam sektor industri, oksigen terutama digunakan dalam proses pembuatan dan pengerjaan baja,pembuatan produk-produk kimia dengan proses oksidasi parsial, serta untuk propulsi (tenaga pendorong) roket antariksa. Persediaan oksigen di udara akan selalu tetap ada, selama tumbuhan hidup mengambil karbondioksida dan air, serta mengubahnya menjadi gula, pati, dan selulosa, kemudian mengembalikan oksigen ke udara. Daur ini di alam menjaga banyaknya oksigen agar tetap relatif konstan.

Percobaan Oksigen

    Untuk membuktikan bahwa oksigen sangat penting dalam pembakaran dan oksigen juga mengambil bagian sekitar seperlima dari jumlah air, letakkan sebuah lilin pada cangkir di sebuah mangkuk berisi 5 cm air dan lihat bagaimana lilin menyala. Kemudian tutupkan sebuah tabung pada lilin. Air akan naik ke tabung mengambil tempat oksigen hingga takada oksigen yang tersisa. Nyala lilin kemudian akan padam. Dapat dilihat bahwa air hanya akan berjalan ke atas tabung sekitar seperlimanya.

Keberadaan Oksigen

Menurut massanya, oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah di biosfer, udara, laut, dan tanah bumi. Oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah ketiga di alam semesta, setelah hidrogen dan helium. Sekitar 0,9% massa Matahari adalah oksigen. Oksigen mengisi sekitar 49,2% massa kerak bumi dan merupakan komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan massa). Gas oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer bumi, menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa (sekitar 10¹⁵ ton) atmosfer. Bumi memiliki ketidaklaziman pada atmosfernya dibandingkan planet-planet lainnya dalam sistem tata surya karena ia memiliki konsentrasi gas oksigen yang tinggi di atmosfernya. Bandingkan dengan Mars yang hanya memiliki 0,1% O₂ berdasarkan volume dan Venus yang bahkan memiliki kadar konsentrasi yang lebih rendah. Namun, O₂ yang berada di planet-planet selain bumi hanya dihasilkan dari radiasi ultraviolet yang menimpa molekul-molekul beratom oksigen, misalnya karbon dioksida.  

   Air dingin melarutkan lebih banyak O₂.Konsentrasi gas oksigen di Bumi yang tidak lazim ini merupakan akibat dari siklus oksigen. Siklus biogeokimia ini menjelaskan pergerakan oksigen di dalam dan di antara tiga reservoir utama bumi: atmosfer, biosfer, dan litosfer. Faktor utama yang mendorong siklus oksigen ini adalah fotosintesis. Fotosintesis melepaskan oksigen ke atmosfer, manakala resperasi dan proses pembusukan menghilangkannya dari atmosfer. Dalam keadaan kesetimbangan, laju produksi dan konsumsi oksigen adalah sekitar 1/2000 keseluruhan oksigen yang ada di atmosfer setiap tahunnya.

   Oksigen bebas juga terdapat dalam air sebagai larutan. Peningkatan kelarutan O₂ pada temperatur yang rendah memiliki implikasi yang besar pada kehidupan laut. Lautan di sekitar kutub bumi dapat menyokong kehidupan laut yang lebih banyak oleh karena kandungan oksigen yang lebih tinggi. Air yang terkena polusi dapat mengurangi jumlah O₂ dalam air tersebut. Para ilmuwan menaksir kualitas air dengan mengukur kebutuhan oksigen biologis atau jumlah O₂ yang diperlukan untuk mengembalikan konsentrasi oksigen dalam air itu seperti semula.

Tumbuhan dan Hewan membutuhkan Oksigen

    Gas oksigen bebas hampir tidak terdapat pada atmosfer bumi sebelum munculnya arkaea dan bakteri fotosintetik. Oksigen bebas pertama kali muncul dalam kadar yang signifikan semasa masa Paleoproterozoikum (antara 2,5 sampai dengan 1,6 miliar tahun yang lalu). Pertama-tama, oksigen bersamaan dengan besi yang larut dalam samudera, membentuk formasi pita besi (Banded iron formation). Oksigen mulai melepaskan diri dari samudera 2,7 miliar tahun lalu, dan mencapai 10% kadar sekarang sekitar 1,7 miliar tahun lalu.

    Keberadaan oksigen dalam jumlah besar di atmosfer dan samudera kemungkinan membuat kebanyakan organisme anaerob hampir punah semasa bencana oksigen sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu. Namun, resperasi sel yang menggunakan O₂ mengizinkan organisme aerob untuk memproduksi lebih banyak ATP daripada organisme anaerob, sehingga organisme aerob mendominasi biosfer bumi. Fotosintesis dan respirasi seluler O₂ mengizinkan berevolusinya sel eukariota dan akhirnya berevolusi menjadi organisme multisel seperti tumbuhan dan hewan.

Sejak permulaan era Kambrium 540 juta tahun yang lalu, kadar O₂ berfluktuasi antara 15% sampai 30% berdasarkan volume. Pada akhir masa Karbon, kadar O₂ atmosfer mencapai maksimum dengan 35% berdasarkan volume, mengizinkan serangga dan amfibi tumbuh lebih besar daripada ukuran sekarang. Aktivitas manusia, meliputi pembakaran 7 miliar ton bahan bakar fosil per tahun hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap penurunan kadar oksigen di atmosfer. Dengan laju fotosintesis sekarang ini, diperlukan sekitar 2.000 tahun untuk memproduksi ulang seluruh O₂ yang ada di atmosfer sekarang.

 Oksigen Untuk Penderita Asma

   Asma adalah penyakit yang menyerang sistem pernapasan. Penderita asma mengalami kesulitan bernapas karena rongga pernapasan sempit, jika mengalami kelelahan yang amat sangat. Penderita asma memiliki sistem pernapasan yang sangat sensitif, ketika sesuatu mengganggu jalan pernapasan maka penderita akan mengalami sesak napas. Penderita asma harus memperoleh banyak oksigen untuk masuk ke paru – paru. Suara yang muncul ketika penderita asma mengalami serangan disebabkan oleh oksigen yang masuk ke sistem pernapasan yang sempit. Oleh karena itu, ketika penderita asma mengalami serangan kadang terdengat suara seperti tercekat.

    Dua langkah yang perlu dilakukan penderita asma sebelum membeli alat bantu pernapasan, yaitu : menjauhi sumber yang menyebabkan asma dan meminum obat yang telah diresepkan oleh dokter. Ada pun faktor pemicu timbulnya penyakit asma adalah : infeksi pernapasan, bau – bau yang menyengat, emosi yang berlebihan, kelelahan yang amat sangat, stres, dan masih banyak lagi. Penyebab penyakit asma yang tidak disadari biasanya penderita menghirup bulu hewan yang mudah sekali untuk terlepas. Maka dari itu, penderita asma disarankan untuk tidak memelihara hewan yang berbulu. Obat yang diresepkan oleh dokter sebenarnya merupakan bagian dari pencegahan penyakit asma. Penyakit asma belum ada obatnya, yang ada hanya alat bantu pernapasan bagi penderita.

Ada banyak macam alat bantu pernapasan bagi penderita asma.

1. Inhaler
Cara kerja inhaler sebagai alat bantu pernapasan adalah mengendurkan otot di jalan pernapasan yang menyempit. Inhaler mengandung albuterol yang dapat merangsang reseptor untuk menghasilkan efek relaksasi pada otot saluran pernapasan. Efek relaksasi ini – lah yang membantu penderita asma kembal bernapas dengan normal. Ada berbagai jenis inhaler, penggunaan dan dosisnya pun berbeda dalam tiap jenisnya. Pastikan penderita asma melakukan konsultasi dengan dokter untuk mendapatkan dosis yang sesuai bagi penderita.

2. Suction Pump
Alat yang membantu mengeluarkan dahak dari tubuh manusia. Alat ini sangat membantu penderita asma karena bisa mengembalikan proses bernapas penderita menjadi kembali normal. Alat ini mempunyai katup yang berfungsi sebagai penyedot dahak penderita asma. Suction pump juga banyak ditemukan di ruang operasi, berguna untuk menyedot darah pasien.

3. Nebulizer
Alat bantu pernapasan ini dapat mengubah obat menjadi uap aerosol yang berfungsi mengencerkan dahak penderita asma. Efektifitas alat ini tinggi karena dapat langsung menuju penyebab serangan penderita asma. Cara kerja alat ini adalah menguapkan larutan obat yang diisikan pada nebulizer dan dihirup melalui masker khusus. Kini alat ini tersedia dalam berbagai macam desain tergantung penggunaan dan pemakaian daya untuk membuat nebulizer berfungsi.

4. Suntikan anti alergi
Pengobatan alergi penderita asma dilakukan selama beberapa bulan. Obat yang diberikan pada penderita cenderung sama, tetapi menggunakan teknik penyuntikan untuk memasukkan obat ke tubuh penderita. Obat yang digunakan berfungsi untuk mencegah bengkaknya saluran pernapasan dan bisa mencegah terjadinya serangan.

5. Terapi oksigen
Cara ini tidak menyembuhkan penyakit asma, tetapi dapat mengurangi gejala serangan. Terapi bisa dilakukan secara alami maupun menggunakan alat bantu pernapasan seperti tabung oksigen.

6. Masker
Alat bantu yang paling mudah untuk ditemukan. Kini banyak dijual di toko serba ada dan bahkan dijual satuan. Alat ini sebagai alat pencegah terjadinya serangan, penderita asma memakai masker sebelum terjadi serangan. Masker membantu melindungi penderita dari faktor – faktor penyebab terjadinya serangan asma.

Sumber Referensi : Ensiklopedia Umum Untuk Pelajar, Wikipedia Indonesia, Www.Tabung Oksigenmedis.Com