O2pitoisuuksiin

O2pitoisuuksiin viitataan, kun puhutaan hapen määrästä eri medioissa ja prosesseissa. Hapen pitoisuudet voivat esiintyä kaasumaisessa muodossa ilmakeässä, liuenneena hapena nesteissä sekä biologisissa ja teollisissa järjestelmissä. Määritelmät ja yksiköt riippuvat kontekstista: ilmakeässä hapen osuus ilmoitetaan tilavuusprosentteina (noin 21 %) ja osahiukkasen paineesta käytetään pO2-arvoa; vedessä hapen määrä ilmoitetaan liuennun hapen pitoisuutena mg/L tai prosenttina kyllästyydestä.

Ilmakeän hapen tilanne määräytyy ilmanpaineen ja ilman koostumuksen mukaan. Standardissa atsimfäärissä pO2 on noin 159 mmHg, mikä vastaa noin 21 % kokonaispaineesta. Hapella on tärkeä rooli monien biologisten ja teknisten prosessien kannalta, ja pienet muutokset pO2-arvoissa voivat vaikuttaa ekosysteemeihin sekä teollisiin sovelluksiin.

Dissolvoitunut happea eli DO:ta tarkkaillaan vesissä sekä makeassa että suolaisessa. DO-arvot ilmoitetaan mg/L tai prosenttina kyllästyydestä vesistöolosuhteissa. Esimerkiksi puhtaassa jokivesistössä DO on usein 5–9 mg/L, meressä noin 6–8 mg/L. Alhainen DO voi aiheuttaa murtuneita elinalueita ja hypoksiaa vesieliöille.

Mittaustavat vaihtelevat: Clark-elektrodit, optiset hapen sensorit ja Winkler-titraus ovat yleisiä menetelmiä. Biologiassa hapen käyttö soluhengityksessä on keskeinen energiantuotannon edellytys, kun taas ympäri maailman hapen liukeneminen veteen on herkkä lämpötilan, suolaisuuden ja virtauksen vaikutukselle.

Ilmastonmuutoksen vaikutukset näkyvät merien ja vesistöjen hapenkadossa, mikä johtaa merien hapettomuuteen. Hyperbaristen ja lääketieteellisten sovellusten yhteydessä hapen kyllästyksen ja O2-pitoisuuksien hallinta on olennaista turvallisuuden ja hoidon kannalta.