Wyznacza ciekłego tlenu tlenem chłodzi do temperatury poniżej punktu rosy, i 90,188 K ( -182,96 ° C ) pod ciśnieniem atmosferycznym ( 101325 Pa ). Jego gęstość wynosi wtedy 1141 kg · m -3 i zamarza w temperaturze 50,5 K ( -222,65 ° C ). Uzyskuje się go przez frakcjonowaną destylację z powietrza .
Jest często określany skrótem LOX , w szczególności w zastosowaniach astronautycznych .
W 1845 roku Michael Faraday był w stanie skroplić najsłynniejsze wówczas gazy, takie jak podtlenek azotu , cyjan , chlor i amoniak . Jednak sześć z nich stawiało opór, określano je wówczas jako „ stałe gazy ”: ditlen , wodór , azot , tlenek węgla , metan , tlenek azotu .
W Grudzień 1877, Louis-Paul Cailletet we Francji i Raoul Pictet w Szwajcarii uda się w produkcji, przez dwa różne procesy i niezależnie od siebie, pierwsze krople ciekłego tlenu.
Pierwszą mierzalną ilość ciekłego tlenu produkują Polacy Karol Olszewski i Zygmunt Wróblewski ( Uniwersytet Jagielloński w Krakowie ).5 kwietnia 1883.
Jest to ciecz kriogeniczna o współczynniku rozszerzalności 860: 1 w temperaturze 20 ° C , dlatego jest używana w niektórych samolotach wojskowych i komercyjnych jako źródło tlenu w drogach oddechowych. Sprawia, że materiały są bardzo kruche w kontakcie ze względu na bardzo niską temperaturę. Jest to bardzo silny środek utleniający , w kontakcie z którym materia organiczna szybko spala się energią lub może eksplodować w nieprzewidywalny sposób, gdy po prostu zostaną nasycone ciekłym tlenem: dotyczy to szczególnie związków petrochemicznych , w tym asfaltu .
Może to stanowić problem podczas obchodzenia się z ciekłym azotem na wolnym powietrzu, ponieważ pod ciśnieniem atmosferycznym ten ostatni ma temperaturę poniżej punktu kondensacji tlenu w powietrzu, który może zatem skraplać się na powierzchni gazu. Nr 2ciecz, tworząc mieszaninę wzbogaconą w O 2ciecz o nieoczekiwanych właściwościach utleniających dla czegoś, co początkowo uważano za ciekły azot ; wreszcie, możemy mieć ciekły tlen tylko wtedy, gdy cały azot wyparuje.
Ciekły tlen był używany przez Niemców już w latach czterdziestych XX wieku pod nazwą A-Stoff z etanolem C 2 H 5 OH(zwany B-Stoff do tego zastosowania) jako paliwo do wytworzenia paliwa ciekłego przeznaczonego do rakiet V-2 .
Jego stosowanie opracowany w czasie zimnej wojny do napędzania międzykontynentalnych pocisków balistycznych , takich jak USA PGM-11 Redstone (bezpośredni potomek niemieckiej V-2, przy użyciu tego samego LOX / etanol pędny ) oraz radziecki R-7 Semiorka ( aka SS- 6 Biel , z której pochodzi obecna wyrzutnia Sojuz-FG z 1959 r., Pierwszy prawdziwy międzykontynentalny pocisk balistyczny, który jako paliwo wykorzystywał specjalnie rafinowaną naftę podobną do amerykańskiej RP-1 .
Obecnie ciekły tlen jest używany jako utleniacz z RP-1 i ciekłym wodorem w wielu wyrzutniach, takich jak rakiety Delta , Atlas , Sojuz i Ariane 5 .
W szpitalach pacjenci z niedotlenieniem są leczeni tlenoterapią , czyli oddychaniem mieszaninami powietrza wzbogaconego tlenem gazowym lub nawet oddychaniem czystym tlenem gazowym. Niezbędny tlen, który w tej sytuacji jest uważany za lek , jest często przechowywany w postaci ciekłego tlenu w dwuściennych zbiornikach .
Istnienie cząsteczek czterotlenowego tlenu O 4składający się z czterech atomów tlenu , został zaproponowany w 1924 roku przez Gilberta Lewisa w celu wyjaśnienia faktu, że ciekły tlen nie jest zgodny z prawem Curie, podczas gdy cząsteczki tlenu O 2powinien dać ciecz paramagnetyczną , ale dziś wydaje się, że w rzeczywistości cząsteczki O 2mają tendencję do łączenia się w pary z antyrównoległymi spinami, tworząc niestabilne struktury typu (O 2 ) 2. Badania przeprowadzone w 2001 roku metodą spektrometrii mas na Uniwersytecie w Rzymie „La Sapienza” wykazały, że struktura tetraoksenu O 4odpowiadałoby kompleksowi utworzonemu z cząsteczki ditlenu w stanie podstawowym z cząsteczką O 2w szczególnym stanie wzbudzonym .