氧气是无色透明的，液态、固态氧单质为什么是淡蓝色的？ 第1页

固态氧可不止蓝色一种颜色哦。

常压下氧气为无色无味气体，熔点-218.8℃，沸点-183.1℃，也就是说，常压下，只要一直降温，就可以获得液氧、固态氧。根据常识，如果我们一直加压，即便温度不那么低，也可以获得固态氧。实际上，目前我们已知固态氧一共由六种不同的相，相图如下所示：

根据相图，常压下降温可以获得固态氧α相、β相、γ相，而δ相、ε相和ζ相则需要加压获得。其中常压下可以稳定存在的三个相颜色分别是淡淡的天蓝色、粉红色到淡蓝色、淡蓝色。而橘色的δ相稳定地存在于室温，压强在 9.6-10GPa之间。当压强超过10GPa时，暗红色的ε相出现，直到96GPa时出现金属ζ相。因此，固态氧的颜色其实非常丰富。

至于固态氧为什么会有这样的光学特性，一直备受学术界关注。我们认为，常压下的固态氧，同液氧一样，可以吸收可见光中的红光成分，因此展现出淡淡的天蓝色。而高压下的固态氧，随着压强增加，分子排列更加紧密，其吸收的光子能量也发生变化，像10GPa左右的固态氧可以吸收2.4eV左右的光子，即波长约为550nm的光，因此呈现橙黄色或红色。随着压力继续增大，固态氧吸收边向红外方向移动，最终在约96GPa时转变为金属相，展现金属光泽。

参考资料：

[1]刘艳辉. 固态氧高压相变的第一性原理研究[D].吉林大学,2008.

[2] Desgreniers S , Vohra Y K , Ruoff A L . Optical response of very high density solid oxygen to 132 GPa[J]. J.phys.chem, 1990, 94(3):1117-1122.

What Is the Color of Oxygen: Properties and Exciting Facts