Χρώματα καθαρού οξυγόνου (συμπεριλαμβανομένου του κόκκινου και του μαύρου)

Τα στερεά χρώματα οξυγόνου περιλαμβάνουν το κόκκινο. Το αλλότροπο O8, που ονομάζεται οκταοξυγόνο, σχηματίζει κόκκινους κρυστάλλους. (εικόνα:Ben Mills)
Γνωρίζετε ότι το οξυγόνο στον αέρα είναι άχρωμο και ίσως έχετε ακούσει ότι το υγρό οξυγόνο είναι ανοιχτό μπλε, αλλά ξέρατε ότι το οξυγόνο εμφανίζεται επίσης σε ροζ, πορτοκαλί, κόκκινο, μαύρο, ακόμη και σε μεταλλική μορφή; Σε ατμοσφαιρική πίεση, το υγρό οξυγόνο ψύχεται σε στερεό οξυγόνο, το οποίο σχηματίζει μπλε κρυστάλλους. Ωστόσο, καθώς η πίεση αυξάνεται και/ή η θερμοκρασία μειώνεται, συμβαίνουν μεταβάσεις φάσης που αλλάζουν τη δομή του οξυγόνου και επίσης το χρώμα του. Έξι φάσεις στερεού οξυγόνου είναι γνωστές:
-
Το υγρό οξυγόνο που βράζει σε ένα ποτήρι είναι μπλε. (Φωτογραφία της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ/Staff Sgt. Jim Araos)
α-φάση:ανοιχτό μπλε — σχηματίζεται σε 1 atm κάτω από 23,8 K, μονοκλινική κρυσταλλική δομή
- β-φάση:αμυδρό μπλε έως ροζ — σχηματίζεται σε 1 atm κάτω από 43,8 K, ρομβοεδρική κρυσταλλική δομή (σε θερμοκρασία δωματίου και υψηλή πίεση, μετατρέπεται σε τετραοξυγόνο, O4 )
- φάση γ:αχνό μπλε — σχηματίζεται σε 1 atm κάτω από 54,36 K, κυβική κρυσταλλική δομή
- δ-φάση:πορτοκαλί — σχηματίζεται σε θερμοκρασία δωματίου σε πίεση 9 GPa
- ε-φάση:σκούρο κόκκινο έως μαύρο — σχηματίζεται σε θερμοκρασία δωματίου σε πιέσεις μεγαλύτερες από 10 GPa
- ζ-φάση:μεταλλικό — σχηματίζεται σε πιέσεις μεγαλύτερες από 96 GPa
Τετραοξυγόνο (O4 ) είναι μια παροδική κατάσταση, αν και οκταοξυγόνο (O8 ) είναι σταθερό. Η μεταλλική φάση του οξυγόνου παρουσιάζει υπεραγωγιμότητα.