Octaoxygen

Ball-and-stick-modell av O 8	En del av kristallstrukturen av ε-syre

Octaoxygen , även känd som boxygen , ε-syre eller rött syre , är en allotrop av syre som består av åtta syreatomer . Denna allotrop bildas över 600 K (327 °C; 620 °F) vid tryck över 17 GPa.

Beredning och egenskaper

När syrgastrycket vid rumstemperatur ökar med 10 gigapascal (1 500 000 psi) genomgår det en dramatisk fasövergång till en annan allotrop . Dess volym minskar avsevärt och den ändrar färg från himmelsblå till djupröd. Denna ε-fas upptäcktes 1979, men strukturen har varit oklar. Baserat på infraröd spektroskopi antog forskare 1999 att denna fas består av O
₄ molekyler i ett kristallgitter. Men 2006 visades det genom röntgenkristallografi att denna stabila fas i själva verket är O
₈ . Ingen förutspådde strukturen teoretiskt: ett romboid O
₈ -kluster bestående av fyra O
₂ -molekyler.

I denna fas uppvisar den en mörkröd färg, mycket stark infraröd absorption och en magnetisk kollaps. Det är också stabilt över en mycket stor tryckdomän och har varit föremål för många röntgendiffraktioner, spektroskopiska och teoretiska studier. Det har visat sig ha en monoklin C2/m-symmetri, och dess infraröda absorptionsbeteende tillskrevs associeringen av syremolekyler till större enheter. Vid 11 GPa är den intraklusterbindningslängden för O
_8- klustret 0,234 nm och avståndet mellan kluster är 0,266 nm, båda längre än 0,120 nm-bindningslängden i syremolekylen O
₂ .

Bildningsmekanismen för O
₈ -klustret som hittades i arbetet är inte klar ännu, och forskarna tror att laddningsöverföringen mellan syremolekyler eller det magnetiska momentet hos syremolekyler har en betydande roll i bildningen.

Potentiella applikationer

Flytande syre används redan som oxidant i raketer , och det har spekulerats i att rött syre skulle kunna bli en ännu bättre oxidant på grund av dess högre energitäthet .

Forskare tror att denna struktur i hög grad kan påverka den strukturella undersökningen av element.