ماصات الأكسجين هي مواد كيميائية يمكنها إزالة الأكسجين بشكل فعال من البيئات المغلقة، وتستخدم على نطاق واسع في حفظ الأغذية، وتخزين الأدوية، وحماية المكونات الإلكترونية، والحفاظ على الآثار الثقافية. مبدأهم الأساسي هو تحويل الأكسجين الموجود في البيئة إلى مركبات مستقرة من خلال التفاعلات الكيميائية، وبالتالي تقليل تركيز الأكسجين وتأخير تفاعلات الأكسدة.
حاليًا، تعتمد طرق امتصاص الأكسجين السائدة على أنظمة كيميائية مثل الحديد-، والكبريتيت، وحمض الأسكوربيك. ومن بين هذه العناصر، تعتبر ماصات الأكسجين التي تعتمد على الحديد-الخيار الأكثر شيوعًا والفعال من حيث التكلفة-. يتضمن مبدأ عملها تفاعل مسحوق الحديد مع الأكسجين في بيئة رطبة لتكوين الصدأ (Fe₂O₃·nH₂O)، وبالتالي استهلاك الأكسجين. تتمثل مزايا هذه الطريقة في كفاءة التفاعل العالية والتكلفة المنخفضة، ولكنها تتطلب ظروف رطوبة معينة وقد تنتج بقايا صلبة بعد التفاعل. لتحسين الأداء، غالبًا ما تضيف المواد الماصة الحديثة المعتمدة على الحديد- مكونات مساعدة مثل كلوريد الصوديوم والكربون المنشط لتحسين معدل التفاعل وقدرة امتصاص الأكسجين.
تتفاعل ماصات الأكسجين القائمة على الكبريتيت مع الأكسجين عبر كبريتيت الصوديوم (Na₂SO₃) أو ميتابيسلفيت الصوديوم (Na₂S₂O₅) لتكوين الكبريتات. هذه الطريقة مناسبة للبيئات الحساسة لتآكل المعادن، ولكن منتجات التفاعل قد تؤثر على استقرار بعض المنتجات. تستخدم أنظمة حمض الأسكوربيك (فيتامين C) خصائصها المختزلة للتفاعل مباشرة مع الأكسجين، مما يجعلها مناسبة لتغليف المواد الغذائية، خاصة في البيئات ذات المتطلبات الصارمة للمخلفات الكيميائية.
فيما يتعلق بتكنولوجيا التطبيق، تعد طريقة التغليف لامتصاص الأكسجين أمرًا بالغ الأهمية. عادة، يتم استخدام مادة غشاء قابلة للتنفس ولكنها مقاومة للماء (مثل البولي إيثيلين أو البولي بروبيلين) لتغليف جهاز الامتصاص، مما يضمن إمكانية دخول الأكسجين بينما لا تتسرب الرطوبة ومنتجات التفاعل. علاوة على ذلك، تستخدم بعض المنتجات-المتطورة مواد مركبة متعددة-من الطبقات للتحكم بدقة في معدل امتصاص الأكسجين وإطالة دورة الحماية.
في السنوات الأخيرة، طور الباحثون أيضًا تقنيات جديدة لامتصاص الأكسجين تعتمد على التحفيز الإنزيمي أو التحفيز الضوئي، مثل نظام أوكسيديز الجلوكوز، والذي يمكنه إزالة الأكسجين بكفاءة في ظل ظروف معتدلة، لكن تكلفته العالية حدت من تطبيقه على نطاق واسع. في المستقبل، مع التقدم في علوم المواد، سوف تتطور ماصات الأكسجين نحو كفاءة أعلى، وصداقة للبيئة، وإمكانية التحكم لتلبية الاحتياجات الصناعية والمدنية الأوسع.
