O2pitoisuuksia

O2pitoisuuksia tarkoittaa kappaleen tai aineen sisältämän hapen määrää tai osuutta. Pitoisuudet voidaan ilmaista useilla tavoilla, kuten molekyylisuhteena (molekyyliprosentti), tilavuusprosentteina tai osapaineena. Vedessä termi usein esiintyy liuenneen hapen yhteydessä: liuenneen hapen pitoisuus (DO) mitataan milligrammoina per litre (mg/L) tai prosenttina kylläisyyden mukaan.

Ilmakehässä hapen osuus on suhteellisen vakaa: kuivassa ilmassa hapen tilavuusosuus on noin 20,95 % ja osapaine noin 21 kPa (noin 0,21 atm) atmonpaineella. Pitoisuus muuttuu korkeuden, ilman kosteuden ja säätilojen mukaan; mittaukseen käytetään elektrokemiallisia antureita, zirko­nia-antureita tai optisia antureita.

Vesissä DO-pitoisuus riippuu lämpötilasta, suolapitoisuudesta ja paineesta. Tyypilliset liuenneen hapen pitoisuudet makeassa vedessä ovat noin 5–14 mg/L, ja kylläisyys pienenee, kun lämpötila nousee. Sääolosuhteet ja sekoittuminen aiheuttavat vuorottelevaa DO-näkyvyyttä päivän aikana. DO:n mittausmenetelmiä ovat Winkler-titraus sekä modernit optiset DO-anturit. Hapettomuus (hypoksia) haittaa vesieliöitä, ja anoksiset tilat voivat kehittyä rehevöitymisen tai lämpö- ja virtauksellisten kerrostumien seurauksena.

Biologiassa ja lääketieteessä hapen concentration ilmenee veressä hapen kylläisyytenä (SpO2) tai valtimoiden paineena (PaO2). Yleinen SpO2 normaalissa terveellä yli 95 %. Hapenomia- tai hapenkorvaushoitoa harkitaan pitämään kudosten hapetaso yllä.

Turvallisuus ja standardit huomioivat hapen korkeana pitoisuutena esiintyvän syttymisriskin sekä hapenpuutteisen ilman vaarat. Korkeat O2-pitoisuudet voivat lisätä palovaaraa, kun taas liian alhaiset pitoisuudet voivat aiheuttaa terveysriskin erityisesti työpaikoilla. O2-pitoisuuksien seuranta on olennaista ympäristötutkimuksessa, prosessinohjauksessa, lääketieteessä ja pelastustöissä.