固体酸素の色には赤が含まれます。オクタオキシゲンと呼ばれる O8 同素体は、赤い結晶を形成します。 (画像:ベン・ミルズ)
空気中の酸素は無色で、液体酸素は淡い青色だと聞いたことがあるかもしれませんが、酸素はピンク、オレンジ、赤、黒、さらには金属の形で存在することをご存知ですか?大気圧では、液体酸素が冷却されて固体酸素になり、青い結晶が形成されます。ただし、圧力が上昇したり、温度が低下したりすると、相転移が起こり、酸素の構造と色が変化します。固体酸素の 6 つのフェーズが知られています:
-
ビーカーで沸騰する液体酸素は青色です。 (米空軍の写真/ジム・アラオス軍曹)
α 相:水色 — 23.8 K 以下の 1 気圧で形成、単斜晶系結晶構造
- β 相:かすかな青色からピンク色 — 1 気圧、43.8 K 以下で形成され、菱面体晶構造 (室温および高圧で、四酸素、O4 に変換) )
- γ 相:かすかな青色 — 1 気圧、54.36 K 以下で形成、立方晶構造
- δ 相:オレンジ — 室温、9 GPa の圧力で形成
- ε 相:暗赤色から黒色 — 室温で 10 GPa を超える圧力で形成されます
- ζ相:金属 — 96 GPa 以上の圧力で形成
四酸素 (O4 ) は過渡状態ですが、オクタオキシゲン (O8 ) は安定しています。酸素の金属相は超伝導を示します。
