酸素は無色、無臭、無味のガスで、室温でわずかに溶けます（水39.4立方インチあたり1.2立方インチ）。 エチルアルコール、四塩化炭素、ベンゼンなどの一部の有機溶媒にはかなり溶けやすくなっています。
酸素は、単原子酸素（O）、二原子酸素（O2）、三原子酸素（O3）という 3 つの同素体で存在します。 このうち最初のものは新生酸素と呼ばれることもあり、最後のものはオゾンとしてより一般的に知られています。 自然界では、ほとんどの場合、2原子型酸素が優勢です。 しかし、成層圏の上層部では、太陽エネルギーによって2原子型が1原子型に分解され、2原子分子と再結合してオゾンが形成されることがある。 地球の大気中にオゾンが存在することは、地球上の生物の生存にとって重要です。なぜなら、オゾンは、地表の植物や動物にとって有害か致命的でさえある紫外線を吸収する傾向があるからです。 フロンやクロロフルオロカーボン（CFC）として知られる化合物などの特定の合成化学物質が、大気中のオゾン分子の破壊を引き起こしているかもしれないという強い証拠があるのです。 最も広く受け入れられている理論は、太陽放射によって化学物質が分解され、成層圏に遊離の塩素原子が放出されるというものである。 そして、その塩素原子がオゾン分子と反応して、二原子酸素分子に変換される。
このような一連の反応によってもたらされる環境への危険は、オゾン分子が破壊されるにつれて、地球に届く紫外線のレベルが上昇することであると考えられる。 紫外線は、皮膚がんの増加や目の病気など、動植物や人間にとってさまざまな生物学的問題を引き起こすことが指摘されている。 この脅威に対し、世界のほとんどの国は、フロンやCFCなどオゾンを破壊する化学物質の年間生産量と販売量を削減することに合意している
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