Chemické složení vzduchu a jeho hygienický význam. Věděli jste, že vzduch je směs plynů? Plynné složení vzduchu

PŘEDNÁŠKA č. 3. Atmosférický vzduch.

Téma: Atmosférický vzduch, jeho chemické složení a fyziologické

význam složek.

znečištění atmosféry; jejich dopad na veřejné zdraví.

Plán přednášek:

Chemické složení atmosférický vzduch.

biologickou roli a fyziologický význam jeho složky: dusík, kyslík, oxid uhličitý, ozón, inertní plyny.

Pojem znečištění ovzduší a jejich zdroje.

Vliv znečištění ovzduší na zdraví (přímý vliv).

Vliv znečištění ovzduší na životní podmínky obyvatel (nepřímý vliv na zdraví).

Otázky ochrany ovzduší před znečištěním.

Plynný obal Země se nazývá atmosféra. Celková hmotnost zemské atmosféry je 5,13  10 15 tun.

Vzduch, který tvoří atmosféru, je směsí různých plynů. Složení suchého vzduchu na hladině moře je:

Tabulka č. 1

Složení suchého vzduchu o teplotě 0 0 C a

tlak 760 mm Hg. Umění.

Složení zemské atmosféry zůstává konstantní na zemi, nad mořem, ve městech i na venkově. S výškou se také nemění. Je třeba si uvědomit, že mluvíme o procentuálním zastoupení složek vzduchu v různých výškách. To se však nedá říci o hmotnostní koncentraci plynů. Jak stoupáme vzhůru, hustota vzduchu klesá a také se snižuje počet molekul obsažených v jednotce prostoru. V důsledku toho klesá hmotnostní koncentrace plynu a jeho parciální tlak.

Zastavme se u vlastností jednotlivých složek vzduchu.

Hlavní složkou atmosféry je dusík. Dusík je inertní plyn. Nepodporuje dýchání a spalování. V dusíkové atmosféře je život nemožný.

dusík hraje důležitou roli biologická role. Vzdušný dusík pohlcují některé druhy bakterií a řas, které z něj tvoří organické sloučeniny.

Vlivem atmosférické elektřiny vzniká malé množství iontů dusíku, které se srážkami vyplavují z atmosféry a obohacují půdu o dusík a soli dusíku. kyselina dusičná. Soli kyseliny dusité se vlivem půdních bakterií mění na dusitany. Dusitany a amonné soli jsou rostlinami absorbovány a slouží k syntéze bílkovin.

Provádí se tak přeměna inertního dusíku atmosféry na živou hmotu organického světa.

Kvůli nedostatku dusíkatých hnojiv přírodního původu se je lidstvo naučilo získávat uměle. Vznikl a rozvíjí se průmysl dusíkatých hnojiv, který zpracovává vzdušný dusík na čpavek a dusíkatá hnojiva.

Biologický význam dusíku se neomezuje pouze na jeho účast v koloběhu dusíkatých látek. Hraje důležitá role jako ředidlo vzdušného kyslíku, protože v čistém kyslíku je život nemožný.

Zvýšení obsahu dusíku ve vzduchu způsobuje hypoxii a asfyxii v důsledku snížení parciálního tlaku kyslíku.

Se zvýšením parciálního tlaku dusík vykazuje narkotické vlastnosti. V otevřené atmosféře se však narkotický účinek dusíku neprojevuje, protože kolísání jeho koncentrace je nevýznamné.

Nejdůležitější složkou atmosféry je plyn kyslík (O 2 ) .

Kyslík v naší sluneční soustavě ve volném stavu se nachází pouze na Zemi.

Bylo předloženo mnoho předpokladů ohledně evoluce (vývoje) pozemského kyslíku. Nejpřijímanějším vysvětlením je, že převážná většina kyslíku v moderní atmosféře pochází z fotosyntézy v biosféře; a pouze počáteční, malé množství kyslíku vzniklo jako výsledek vodní fotosyntézy.

Biologická role kyslíku je extrémně vysoká. Bez kyslíku je život nemožný. Zemská atmosféra obsahuje 1,18  10 15 tun kyslíku.

V přírodě neustále probíhají procesy spotřeby kyslíku: dýchání lidí a zvířat, procesy spalování, oxidace. Zároveň nepřetržitě probíhají procesy obnovy obsahu kyslíku ve vzduchu (fotosyntéza). rostliny absorbují oxid uhličitý, rozkládají ho, absorbují uhlík a uvolňují kyslík do atmosféry. Rostliny vypouštějí do atmosféry 0,5  10 5 milionů tun kyslíku. To stačí k pokrytí přirozené ztráty kyslíku. Proto je jeho obsah ve vzduchu konstantní a činí 20,95 %.

Nepřetržité proudění vzduchových hmot promíchává troposféru, proto není ve městech a obcích rozdíl v obsahu kyslíku. venkov. Koncentrace kyslíku kolísá v rozmezí několika desetin procenta. Na tom nezáleží. V hlubokých jámách, studnách, jeskyních však může obsah kyslíku klesnout, takže sestup do nich je nebezpečný.

S poklesem parciálního tlaku kyslíku u lidí a zvířat jsou pozorovány jevy nedostatku kyslíku. Při stoupání nad hladinu moře dochází k výrazným změnám parciálního tlaku kyslíku. Fenomén nedostatku kyslíku lze pozorovat při lezení po horách (horolezectví, turistika), při cestování letadlem. Lezení do výšky 3000 m může způsobit výškovou nemoc nebo výškovou nemoc.

Při dlouhodobém pobytu na vysočině si lidé vypěstují závislost na nedostatku kyslíku a dochází k aklimatizaci.

Vysoký parciální tlak kyslíku je pro člověka nepříznivý. Při parciálním tlaku větším než 600 mm se vitální kapacita plic snižuje. Inhalace čistého kyslíku (parciální tlak 760 mm) způsobuje plicní edém, zápal plic, křeče.

V přirozených podmínkách není ve vzduchu zvýšený obsah kyslíku.

Ozón je nedílnou součástí atmosféry. Jeho hmotnost je 3,5 miliardy tun. Obsah ozonu v atmosféře se mění v závislosti na ročních obdobích: na jaře je vysoký, na podzim je nízký. Obsah ozonu závisí na zeměpisné šířce oblasti: čím blíže k rovníku, tím je nižší. Koncentrace ozonu má denní kolísání: svého maxima dosahuje v poledne.

Koncentrace ozonu je po výšce rozložena nerovnoměrně. Jeho nejvyšší obsah je pozorován v nadmořské výšce 20-30 km.

Ozon je nepřetržitě produkován ve stratosféře. Pod vlivem ultrafialového záření ze slunce se molekuly kyslíku disociují (rozpadají) za vzniku atomárního kyslíku. Atomy kyslíku se rekombinují (slučují) s molekulami kyslíku a tvoří ozón (O 3). Ve výškách nad a pod 20-30 km se zpomalují procesy fotosyntézy (tvorba) ozonu.

Přítomnost ozónové vrstvy v atmosféře má velký význam pro existenci života na Zemi.

Ozon zpožďuje krátkovlnnou část spektra slunečního záření, nepropouští vlny kratší než 290 nm (nanometrů). Bez ozónu by byl život na Zemi nemožný kvůli ničivému účinku krátkého ultrafialového záření na všechno živé.

Ozón také pohlcuje infračervené záření o vlnové délce 9,5 mikronů (mikronů). Díky tomu ozon zachycuje asi 20 procent zemského tepelného záření a snižuje tak ztráty jejího tepla. Při absenci ozónu by byla absolutní teplota Země nižší o 7 0 .

Ve spodní vrstvě atmosféry - troposféře je ozón přinášen ze stratosféry v důsledku míšení vzduchových hmot. Při slabém promíchávání se koncentrace ozonu na zemském povrchu snižuje. Nárůst ozónu ve vzduchu je pozorován během bouřky v důsledku výbojů atmosférické elektřiny a zvýšení turbulence (promíchání) atmosféry.

Výrazné zvýšení koncentrace ozonu v ovzduší je přitom důsledkem fotochemické oxidace organických látek, které se dostávají do atmosféry s výfukovými plyny vozidel a průmyslovými emisemi. Ozon patří mezi toxické látky. Vykreslování ozónem dráždivý účinek na sliznice očí, nosu, krku v koncentraci 0,2-1 mg/m3.

oxid uhličitý (CO 2 ) se nachází v atmosféře v koncentraci 0,03 %. Jeho celkové množství je 2330 miliard tun. Velký počet oxid uhličitý se nachází v rozpuštěné formě ve vodě moří a oceánů. Ve vázané formě je součástí dolomitů a vápenců.

Atmosféra je neustále doplňována oxidem uhličitým v důsledku životně důležitých procesů živých organismů, procesů spalování, rozkladu a fermentace. Člověk vypustí 580 litrů oxidu uhličitého za den. Při rozkladu vápence se uvolňuje velké množství oxidu uhličitého.

Navzdory přítomnosti četných zdrojů tvorby nedochází ve vzduchu k žádné významné akumulaci oxidu uhličitého. Oxid uhličitý je rostlinami během fotosyntézy neustále asimilován (asimilován).

Kromě rostlin jsou regulátorem oxidu uhličitého v atmosféře moře a oceány. Když parciální tlak oxidu uhličitého ve vzduchu stoupne, rozpustí se ve vodě a při poklesu se uvolní do atmosféry.

V povrchové atmosféře jsou pozorovány malé výkyvy koncentrace oxidu uhličitého: nad oceánem je nižší než nad pevninou; vyšší v lese než na poli; vyšší ve městech než mimo město.

Oxid uhličitý hraje důležitou roli v životě zvířat i lidí. Stimuluje dechové centrum.

Ve vzduchu je nějaké množství inertní plyny: argon, neon, helium, krypton a xenon. Tyto plyny patří do nulové skupiny periodické tabulky, nereagují s jinými prvky a jsou inertní v chemickém smyslu.

Inertní plyny jsou narkotické. Jejich narkotické vlastnosti se projevují při vysokém barometrickém tlaku. V otevřené atmosféře se narkotické vlastnosti inertních plynů nemohou projevit.

Kromě složek atmosféry obsahuje různé nečistoty přírodního původu a znečištění vnesené v důsledku lidské činnosti.

Nečistoty, které jsou přítomny ve vzduchu kromě jeho přirozeného chemického složení, se nazývají znečištění atmosféry.

Znečištění atmosféry se dělí na přirozené a umělé.

Přírodní znečištění zahrnuje nečistoty, které se dostávají do ovzduší v důsledku přírodních procesů (rostlina, půdní prach, sopečné erupce, kosmický prach).

Umělé znečištění atmosféry vzniká v důsledku lidské výrobní činnosti.

Umělé zdroje znečištění ovzduší se dělí do 4 skupin:

doprava;

průmysl;

tepelná energetika;

spalování odpadků.

Pojďme se podívat na jejich stručný popis.

Současný stav je charakteristický tím, že objem emisí ze silniční dopravy převyšuje objem emisí z průmyslových podniků.

Jedno auto uvolní do ovzduší více než 200 chemických sloučenin. Každé auto spotřebuje ročně v průměru 2 tuny paliva a 30 tun vzduchu a vypustí 700 kg oxidu uhelnatého (CO), 230 kg nespálených uhlovodíků, 40 kg oxidů dusíku (NO 2) a 2–5 kg ​pevných látek do atmosféry.

Moderní město je přesyceno jinými druhy dopravy: železniční, vodní a leteckou. Celkové množství emisí do životního prostředí ze všech druhů dopravy má tendenci neustále narůstat.

Průmyslové podniky jsou z hlediska škod na životním prostředí na druhém místě za dopravou.

Nejintenzivněji znečišťují ovzduší podniky metalurgie železa a neželezných kovů, petrochemický a koksochemický průmysl a podniky na výrobu stavebních hmot. Vypouštějí do atmosféry desítky tun sazí, prachu, kovů a jejich sloučenin (měď, zinek, olovo, nikl, cín atd.).

Kovy, které vstupují do atmosféry, znečišťují půdu, hromadí se v ní, pronikají do vody nádrží.

V oblastech, kde se nacházejí průmyslové podniky, je obyvatelstvo ohroženo nepříznivými vlivy znečištění ovzduší.

Kromě pevných částic vypouští průmysl do ovzduší různé plyny: anhydrid kyseliny sírové, oxid uhelnatý, oxidy dusíku, sirovodík, uhlovodíky, radioaktivní plyny.

Škodliviny mohou zůstat v životním prostředí po dlouhou dobu a mít škodlivý vliv na lidský organismus.

Například uhlovodíky zůstávají v životním prostředí až 16 let, aktivně se účastní fotochemických procesů v atmosférickém vzduchu s tvorbou toxických mlh.

Masivní znečištění ovzduší je pozorováno při spalování pevných a kapalných paliv v tepelných elektrárnách. Jsou hlavními zdroji znečištění ovzduší oxidy síry a dusíku, oxidem uhelnatým, sazemi a prachem. Tyto zdroje se vyznačují masivním znečištěním ovzduší.

V současné době je známo mnoho faktů o nepříznivých dopadech znečištění atmosféry na lidské zdraví.

Znečištění ovzduší má akutní i chronické účinky na lidský organismus.

Příkladem akutního dopadu znečištění atmosféry na veřejné zdraví jsou toxické mlhy. Koncentrace toxických látek v ovzduší se za nepříznivých meteorologických podmínek zvýšily.

První toxická mlha byla zaregistrována v Belgii v roce 1930. Několik stovek lidí bylo zraněno, 60 lidí zemřelo. Následně se podobné případy opakovaly: v roce 1948 v americkém městě Donora. Postiženo bylo 6000 lidí. V roce 1952 zemřelo na Velkou londýnskou mlhu 4000 lidí. V roce 1962 zemřelo ze stejného důvodu 750 Londýňanů. V roce 1970 trpělo smogem nad japonským hlavním městem (Tokiem) 10 tisíc lidí, v roce 1971 - 28 tisíc.

Kromě výše uvedených katastrof upozorňuje rozbor výzkumných materiálů domácích i zahraničních autorů na nárůst obecné nemocnosti obyvatelstva v důsledku znečištění ovzduší.

Studie provedené v tomto plánu nám umožňují dospět k závěru, že v důsledku dopadu znečištění atmosféry v průmyslových centrech dochází k nárůstu:

celková úmrtnost na kardiovaskulární a respirační onemocnění;

akutní nespecifická nemocnost horních cest dýchacích;

chronická bronchitida;

bronchiální astma;

emfyzém;

rakovina plic;

snížení střední délky života a tvůrčí aktivity.

V současnosti navíc matematická analýza odhalila statisticky významnou korelaci mezi mírou nemocnosti populace nemocemi krve, trávicích orgánů, kožními nemocemi a mírou znečištění ovzduší.

Dýchací systém, zažívací ústrojí a kůže jsou „vstupními branami“ pro toxické látky a slouží jako cíle pro jejich přímé i nepřímé působení.

Vliv znečištění ovzduší na životní podmínky je považován za nepřímý (nepřímý) vliv znečištění ovzduší na zdraví obyvatelstva.

To zahrnuje:

snížení celkového osvětlení;

snížení ultrafialového záření ze slunce;

měnící se klimatické podmínky;

zhoršení životních podmínek;

negativní dopad na zelené plochy;

negativní dopad na zvířata.

Látky, které znečišťují ovzduší, způsobují velké škody na budovách, konstrukcích, stavebních materiálech.

Celkové ekonomické škody Spojených států způsobené látkami znečišťujícími ovzduší, včetně jejich dopadu na lidské zdraví, stavební materiály, kovy, látky, kůži, papír, barvy, gumu a další materiály, jsou 15–20 miliard dolarů ročně.

Vše výše uvedené nasvědčuje tomu, že ochrana ovzduší před znečištěním je mimořádně důležitým problémem a předmětem velké pozornosti odborníků ve všech zemích světa.

Všechna opatření na ochranu atmosférického vzduchu by měla být prováděna komplexně v několika oblastech:

Legislativní opatření. Jedná se o zákony přijaté vládou dané země zaměřené na ochranu ovzduší;

Racionální umístění průmyslových a obytných oblastí;

Technologická opatření zaměřená na snižování emisí do ovzduší;

Hygienická opatření;

Vývoj hygienických norem pro atmosférický vzduch;

Kontrola nad čistotou atmosférického vzduchu;

Kontrola nad prací průmyslových podniků;

Zlepšení osídlených oblastí, terénní úpravy, zavlažování, vytváření ochranných proluk mezi průmyslovými podniky a obytnými soubory.

Kromě uvedených opatření vnitrostátního plánu jsou v současné době rozvíjeny a široce realizovány mezistátní programy ochrany atmosférického ovzduší.

Problém ochrany vzdušného bazénu je řešen v řadě mezinárodních organizací - WHO, OSN, UNESCO a dalších.

Na stránkách blogu hodně mluvíme o různých Chemikálie a směsí, ale příběh o jedné z nejdůležitějších komplexních látek – o vzduchu jsme ještě neměli. Pojďme to napravit a promluvme si o vzduchu. V prvním článku: trocha historie studia vzduchu, jeho chemického složení a základní fakta o něm.

Trochu historie studia vzduchu

V současnosti je vzduch chápán jako směs plynů, které tvoří atmosféru naší planety. Ale nebylo tomu tak vždy: dlouho vědci si mysleli, že vzduch je jednoduchá látka, integrální látka. A přestože mnoho vědců vyslovovalo hypotézy o složitém složení vzduchu, věci nepřesáhly dohady až do 18. století. Navíc vzduch dostal filozofický význam. V Starověké Řecko vzduch byl považován za jeden ze základních kosmických prvků, spolu se zemí, ohněm, zemí a vodou, tvořící všechny věci. Aristoteles přisuzoval vzduch sublunárním světelným prvkům, zosobňujícím vlhkost a teplo. Nietzsche ve svých spisech psal o vzduchu jako o symbolu svobody, jako o nejvyšší a nejjemnější formě hmoty, pro kterou neexistují žádné překážky.

V 17. století bylo dokázáno, že vzduch je hmotná entita, látka, jejíž vlastnosti, jako je hustota a hmotnost, lze měřit.

V 18. století vědci prováděli reakce vzduchu s různými látkami v uzavřených chemických nádobách. Bylo tedy zjištěno, že asi pětina objemu vzduchu je absorbována a zbývající část spalování a dýchání není podporováno. V důsledku toho se dospělo k závěru, že vzduch je komplexní látka sestávající ze dvou složek, z nichž jedna, kyslík, podporuje hoření a druhá, dusík, „zkažený vzduch“, nepodporuje spalování a dýchání. Tak byl objeven kyslík. O něco později byl získán čistý dusík. A teprve na samém konci 19. století byly objeveny argon, helium, krypton, xenon, radon a neon, které se vyskytují i ​​ve vzduchu.

Chemické složení

Vzduch je tvořen směsí asi dvaceti sedmi různých plynů. Přibližně 99 % tvoří směs kyslíku a dusíku. V rámci zbývajících procent: vodní pára, oxid uhličitý, metan, vodík, ozón, inertní plyny (argon, xenon, neon, helium, krypton) a další. Například sirovodík lze často nalézt ve vzduchu, kysličník uhelnatý, jód, oxidy dusíku, amoniak.

Předpokládá se, že v čistém vzduchu při normální podmínky obsahuje 78,1 % dusíku a 20,93 % kyslíku. Nicméně v závislosti na geografická poloha a nadmořských výškách se složení vzduchu může lišit.

Existuje také něco jako znečištěné ovzduší, tedy vzduch, jehož složení se od přirozeného atmosférického liší přítomností škodlivin. Tyto látky jsou:
. přírodního původu (sopečné plyny a prach, mořská sůl, výpary a plyny z přírodních požárů, pyl rostlin, prach z eroze půdy atd.).
. antropogenní původ - vyplývající z průmyslových a domácích lidských činností (emise uhlíku, síry, sloučenin dusíku; uhlí a jiný prach z těžebních a průmyslových podniků; zemědělský odpad, průmyslové a domácí skládky, havarijní úniky ropy a dalších látek ohrožujících životní prostředí; výfukové plyny Vozidlo atd.).

Vlastnosti

Čistý atmosférický vzduch nemá barvu a zápach, je neviditelný, i když je cítit. Fyzikální parametry vzduchu jsou určeny následujícími vlastnostmi:

Hmotnost;
. teplota;
. hustota;
. atmosférický tlak;
. vlhkost vzduchu;
. tepelná kapacita;
. tepelná vodivost;
. viskozita.

Většina parametrů vzduchu závisí na jeho teplotě, proto existuje mnoho tabulek parametrů vzduchu pro různé teploty. Teplota vzduchu se měří meteorologickým teploměrem a vlhkost se měří vlhkoměrem.

Vzduch má oxidační vlastnosti (díky vysokému obsahu kyslíku), podporuje hoření a dýchání; špatně vede teplo, dobře se rozpouští ve vodě. Jeho hustota klesá s rostoucí teplotou a zvyšuje se jeho viskozita.

V následujícím článku se o některých dozvíte zajímavosti o vzduchu a jeho využití.

Všichni dobře víme, že ani jedna živá bytost nemůže žít na zemi bez vzduchu. Vzduch je životně důležitý pro nás všechny. Každý od dětí po dospělé ví, že bez vzduchu nelze přežít, ale ne každý ví, co vzduch je a z čeho se skládá. Vzduch je tedy směs plynů, které nelze vidět ani se jich dotknout, ale všichni dobře víme, že je kolem nás, i když to prakticky nevnímáme. Dělat výzkum různého charakteru, včetně , je možné v naší laboratoři.

Vzduch cítíme pouze tehdy, když cítíme silný vítr nebo jsme v blízkosti ventilátoru. Z čeho se skládá vzduch, a to z dusíku a kyslíku a jen z malé části z argonu, vody, vodíku a oxidu uhličitého. Pokud uvážíme složení vzduchu v procentech, pak dusík je 78,08 procenta, kyslík 20,94 procenta, argon 0,93 procenta, oxid uhličitý 0,04 procenta, neon 1,82 * 10-3 procent, helium 4,6 * 10-4 procent, metan 1,7 * 10 -4 procenta, krypton 1,14*10-4 procenta, vodík 5*10-5 procent, xenon 8,7*10-6 procent, oxid dusný 5*10-5 procent.

Obsah kyslíku ve vzduchu je velmi vysoký, protože právě kyslík je nezbytný pro život. Lidské tělo. Kyslík, který je pozorován ve vzduchu při dýchání, vstupuje do buněk lidského těla a účastní se procesu oxidace, v důsledku čehož se uvolňuje energie potřebná k životu. Také kyslík, který je ve vzduchu, je také potřebný pro spalování paliva, které produkuje teplo, a také pro získávání mechanické energie ve spalovacích motorech.

Inertní plyny jsou také extrahovány ze vzduchu během zkapalňování. Kolik kyslíku je ve vzduchu, když se podíváte na procenta, pak kyslík a dusík ve vzduchu je 98 procent. Když známe odpověď na tuto otázku, vyvstává další, jaké plynné látky jsou stále součástí vzduchu.

Takže v roce 1754 vědec jménem Joseph Black potvrdil, že vzduch se skládá ze směsi plynů, a nikoli z homogenní látky, jak se dříve myslelo. Složení vzduchu na Zemi zahrnuje metan, argon, oxid uhličitý, helium, krypton, vodík, neon, xenon. Stojí za zmínku, že procento vzduchu se může mírně lišit v závislosti na tom, kde lidé žijí.

Bohužel v velká města podíl oxidu uhličitého v procentech bude vyšší než např. na vesnicích nebo v lesích. Nabízí se otázka, kolik procent kyslíku je ve vzduchu v horách. Odpověď je jednoduchá, kyslík je mnohem těžší než dusík, takže v horách ho bude ve vzduchu mnohem méně, s výškou totiž klesá hustota kyslíku.

Rychlost kyslíku ve vzduchu

Takže pokud jde o poměr kyslíku ve vzduchu, existují určité normy, například pro pracovní oblast. Aby člověk mohl naplno pracovat, je norma kyslíku ve vzduchu od 19 do 23 procent. Při provozu zařízení v podnicích je nutné sledovat těsnost zařízení a různých strojů. Pokud je při testování vzduchu v místnosti, kde pracují lidé, indikátor kyslíku pod 19 procenty, pak je nutné místnost opustit a zapnout nouzové větrání. Hladinu kyslíku ve vzduchu na pracovišti můžete kontrolovat tak, že si pozvete laboratoř EcoTestExpress a budete ji zkoumat.

Pojďme si nyní definovat, co je kyslík.

Kyslík je chemický prvek Podle Mendělejevovy periodické tabulky prvků nemá kyslík žádný zápach, žádnou chuť, žádnou barvu. Kyslík ve vzduchu je nezbytný pro lidské dýchání, stejně jako pro spalování, protože pro nikoho není tajemstvím, že pokud nebude vzduch, nebudou hořet žádné materiály. Složení kyslíku zahrnuje směs tří stabilních nuklidů, jejichž hmotnostní čísla jsou 16, 17 a 18.

Kyslík je tedy nejrozšířenějším prvkem na Zemi, co do procenta kyslíku je největší procento v silikátech, což je asi 47,4 procenta hmotnosti pevné zemské kůry. Také v námořní a sladké vody Celá země obsahuje obrovské množství kyslíku, a to 88,8 procenta, pokud jde o množství kyslíku ve vzduchu, je to pouze 20,95 procenta. Je třeba také poznamenat, že kyslík je součástí více než 1500 sloučenin v zemské kůře.

Co se týče výroby kyslíku, ten se získává separací vzduchu při nízké teploty. Tento proces probíhá následovně, na začátku stlačují vzduch pomocí kompresoru, při stlačování vzduchu se začne ohřívat. Stlačený vzduch se nechá vychladnout na pokojovou teplotu a po ochlazení se nechá volně expandovat.

Při expanzi začne teplota plynu prudce klesat, po ochlazení vzduchu může být jeho teplota o několik desítek stupňů nižší než pokojová teplota, takový vzduch je opět podroben kompresi a uvolněné teplo je odebíráno. Po několika stupních stlačování vzduchu a ochlazování se provádí řada procedur, jejichž výsledkem je čistý kyslík bez jakýchkoliv nečistot.

A zde vyvstává další otázka, kterou je těžší kyslík nebo oxid uhličitý. Odpověď je prostě samozřejmě, že oxid uhličitý bude těžší než kyslík. Hustota oxidu uhličitého je 1,97 kg/m3, zatímco hustota kyslíku je 1,43 kg/m3. Pokud jde o oxid uhličitý, jak se ukazuje, hraje jednu z hlavních rolí v životě veškerého života na Zemi a má také vliv na koloběh uhlíku v přírodě. Bylo prokázáno, že oxid uhličitý se podílí na regulaci dýchání, ale i krevního oběhu.

Co je oxid uhličitý?

Nyní definujme podrobněji, co je oxid uhličitý, a také označme složení oxidu uhličitého. Takže oxid uhličitý jinými slovy je oxid uhličitý, je to bezbarvý plyn s mírně kyselou vůní a chutí. Pokud jde o vzduch, koncentrace oxidu uhličitého v něm je 0,038 procenta. fyzikální vlastnosti oxid uhličitý je, že za normálních okolností neexistuje v kapalném stavu atmosférický tlak a přechází přímo z pevného do plynného skupenství.

Oxid uhličitý v pevném stavu se také nazývá suchý led. K dnešnímu dni je účastníkem oxid uhličitý globální oteplování. Spalováním produkují oxid uhličitý různé látky. Je třeba poznamenat, že při průmyslové výrobě oxidu uhličitého se čerpá do válců. Oxid uhličitý čerpaný do lahví se používá jako hasicí přístroje, dále při výrobě sodové vody a používá se také v pneumatických zbraních. A také v potravinářském průmyslu jako konzervant.

Složení vdechovaného a vydechovaného vzduchu

Nyní si rozeberme složení vdechovaného a vydechovaného vzduchu. Nejprve si definujme, co je dýchání. Dýchání je komplexní nepřetržitý proces, při kterém se složení plynu v krvi neustále aktualizuje. Složení vzduchu, který dýcháme, je 20,94 procenta kyslíku, 0,03 procenta oxidu uhličitého a 79,03 procenta dusíku. Ale složení vydechovaného vzduchu už je jen 16,3 procenta kyslíku, celá 4 procenta oxidu uhličitého a 79,7 procenta dusíku.

Je vidět, že vdechovaný vzduch se od vydechovaného liší obsahem kyslíku a také množstvím oxidu uhličitého. Jsou to látky, které tvoří vzduch, který dýcháme a vydechujeme. Naše tělo je tak nasyceno kyslíkem a veškerý nepotřebný oxid uhličitý vypouští ven.

Suchý kyslík zlepšuje elektrické a ochranné vlastnosti fólií díky absenci vody, stejně jako jejich zhutnění a snížení prostorového náboje. Také suchý kyslík za normálních podmínek nemůže reagovat se zlatem, mědí nebo stříbrem. Utratit chemický rozbor vzduch nebo jiný laboratorní výzkum, včetně, je možné v naší laboratoři "EcoTestExpress".

Vzduch je atmosféra planety, na které žijeme. A vždy máme otázku, co je součástí vzduchu, odpověď je prostě soubor plynů, jak již bylo popsáno výše, které plyny a v jakém poměru jsou ve vzduchu. Co se týče obsahu plynů ve vzduchu, zde je vše snadné a jednoduché, procentuální poměr pro téměř všechny oblasti naší planety je stejný.

Složení a vlastnosti vzduchu

Vzduch se skládá nejen ze směsi plynů, ale také z různých aerosolů a par. Procentuální složení vzduch je poměr dusíku ke kyslíku a dalším plynům ve vzduchu. Takže, kolik kyslíku je ve vzduchu, jednoduchá odpověď je pouze 20 procent. Komponentní složení plyn, pokud jde o dusík, ten obsahuje lví podíl na veškerém vzduchu a stojí za zmínku, že kdy vysoký krevní tlak dusík začíná mít narkotické vlastnosti.

To nemá malý význam, protože při práci potápěčů musí často pracovat v hloubkách pod obrovským tlakem. O kyslíku toho bylo řečeno již mnoho, protože má velký význam pro život člověka na naší planetě. Je třeba poznamenat, že vdechování vzduchu se zvýšeným kyslíkem osobou není dlouhé období jednotlivce nepříznivě neovlivňuje.

Ale pokud člověk dýchá vzduch s zvýšená úroveň kyslíku po dlouhou dobu, způsobí patologické změny v těle. Další hlavní složkou vzduchu, o které již bylo mnoho řečeno, je oxid uhličitý, jak se ukazuje, bez něj člověk nemůže žít stejně jako bez kyslíku.

Kdyby na Zemi nebyl vzduch, nemohl by na naší planetě žít ani jeden živý organismus, natož nějak fungovat. Bohužel v moderní svět obrovské množství průmyslových zařízení, která znečišťují naše ovzduší, v V poslední době stále více volají po tom, co je třeba chránit životní prostředí a udržujte vzduch čistý. Proto je třeba provádět častá měření vzduchu, aby se zjistilo, jak je čistý. Pokud se vám zdá, že vzduch ve vaší místnosti není dostatečně čistý a je to na vině vnější faktory vždy se můžete obrátit na laboratoř EcoTestExpress, která vše provede potřebné testy( , výzkum ) a dá závěr o čistotě vzduchu, který dýcháte.

Složení vzduchu na Zemi je jedním z důvodů našeho života. Bez vzduchu bude člověk žít jen tři minuty a po 10 nastane klinická smrt.

Zatímco dýcháme, žijeme. Ne na žádné planetě Sluneční Soustava mezi chemií a biologií není tak těsné spojení. Náš svět je jedinečný.

V závislosti na území je objem hlavní složky životně důležitého plynu od 16 do 20 procent - jedná se o kyslík, jehož vzorec je O 2. Jeho kolísání je pociťováno v prostoru jako „čerstvost“ po bouřce - to je ozon O3.

Z tohoto článku se dozvíte všechna tajemství vzdušného pláště Země. Co se stane se světem bez jediné složky? Jakou škodu to může způsobit? Jak mírné zhoršení atmosféry ovlivní život?

Co je vzduch

Staří Řekové používali jako definici vzduchu dvě slova: calamus, což znamenalo spodní vrstvy atmosféry (Dim), a éter znamenaly světlé horní vrstvy atmosféry (transcendentální prostor).

V alchymii je symbolem vzduchu trojúhelník rozdělený na dvě části vodorovnou čarou.

V moderním světě by to odpovídalo takové definici - směs plynů, obklopující planetu, který chrání před pronikáním slunečního záření a vysokými dávkami ultrafialového záření.

Během mnohamilionového období vývoje planeta přeměnila plynné látky a vytvořila unikátní ochranný štít, který téměř není vidět. Jejich hmotnostní zlomek je pro prostor nesrovnatelně malý.

Nic jiného nemá vliv na formování světa. Když si pamatujeme, že část vzdušných mas je kyslík, co se pak na Zemi stane bez něj? Budovy a stavby se zhroutí.

Kovové mosty a další stavby, které fascinují miliony turistů, se díky malému počtu molekul kyslíku (v této situaci téměř nule) promění v jediný hroudu. Život všech živých organismů na planetě se zhorší a některé povedou ke smrti.

Moře a oceány, které se vypařují ve formě vodíku, zmizí. A když se planeta stane jako Měsíc, zavládne radiační oheň, který spálí zbytky flóry, protože bez kyslíku se teplota velmi zvýší, ale bez atmosféry nebude žádná ochrana před sluncem.

Z čeho se skládá vzduch

Téměř celá zemská atmosféra se skládá pouze z pěti plynů: dusíku, kyslíku, vodní páry, argonu a oxidu uhličitého.

Jsou v něm přítomny i další směsi, ale z důvodu přehlednosti prezentace nebude uvažováno chemické složení vodní páry. Za zmínku stojí, že ve vzdušné hmotě nezaujímá více než pět procent.

Složení vzduchu v procentech

V ideálním případě se vzduch shromážděný v nádobě skládá z:

• 78 procent z dusíku;
• 16 - 20 procent kyslíku;
• 1 procento argonu;
• tři setiny procenta oxidu uhličitého;
• jedna tisícina procenta neonu;
• 0,0002 procenta metanu.

Menší komponenty jsou:

• helium - 0,000524 %;
• krypton - 0,000114 %;
• vodík - H2 0,00005 %;
• xenon - 0,0000087 %;
• ozon O3 - 0,000007 %;
• oxid dusičitý - 0,000002 %;
• jód - 0,000001 %;
• kysličník uhelnatý;
• amoniak.

Složení vdechovaného a vydechovaného vzduchu

Dýchání má přednost před ostatními lidskými potřebami. Ze školního kurzu každý ví, že člověk vdechuje kyslík a vydechuje oxid uhličitý. I když v životě jsou ve vzduchu kromě čistého O 2 přítomny i další látky.

Nádech výdech. Podobný cyklus se opakuje asi 22 000krát denně, během kterého se spotřebovává kyslík, který udržuje vitalitu Lidské tělo. Problém je v tom, že jemná plicní tkáň je napadána znečištěním ovzduší, čisticími roztoky, vlákny, výpary a prachem.

První polovina článku hovořila o snížení kyslíku, ale co se stane s jeho zvýšením. Zdvojnásobení koncentrace hlavního plynu by vedlo ke snížení spotřeby paliva u automobilů.

Vdechováním většího množství kyslíku by se člověk stal psychicky mnohem pozitivnějším. Některým druhům hmyzu by však příznivé klima umožnilo zvětšit se. Existuje řada teorií, které to předpovídají. Zdá se, že nikdo by nechtěl potkat pavouka velikosti psa a o růstu velkých zástupců lze jen fantazírovat.

Méně se nadechovat těžké kovy, by lidstvo mohlo porazit řadu složitých nemocí, ale takový projekt bude vyžadovat hodně síly. Existuje celý program zaměřený na vytvoření praktického ráje na zemi: v každém domě, místnosti, městě nebo zemi. Jeho cílem je čistší ovzduší, zachraňovat lidi před nebezpečná práce v dolech a hutnictví. Místo, kde by místa obsadili mistři svého řemesla.

Je důležité, aby bylo možné vdechovat čistý, průmyslem nedotčený vzduch, ale to vyžaduje politickou, nebo lépe řečeno světovou vůli. Lidé jsou mezitím zaneprázdněni sháněním peněz a levných (špinavých) technologií, zbývá vdechnout jen městský smog. Jak dlouho to bude trvat, není známo.

Mapa vám umožní vizuálně posoudit atmosférický vzduch hlavního města naší země, který vdechuje více než tucet lidí.

Hygienická hodnota atmosférického vzduchu

Oficiálně lze znečištění ovzduší definovat jako obsah škodlivých látek ve vzduchu nebo částic nebo mikroskopických biologických molekul, které představují zdravotní riziko pro živé organismy: člověka, zvířata nebo rostliny.

Míra znečištění ovzduší v konkrétní lokalitě závisí především na zdroji či zdrojích znečištění. To zahrnuje:

• výfukové plyny vozidel;
• uhelné elektrárny;
• průmyslové závody a další zdroje znečištění.

Vše výše uvedené chrlí do vzduchu Různé typy nebezpečné látky a toxiny překračující normu desetinásobně a někdy i stokrát. V kombinaci s přírodními zdroji – sopkami, gejzíry atd. – vzniká smrtící koktejl jedovatých vzduchových hmot, kterému se běžně říká „smog“.

Důkazy o vině každého člověka jsou jasné. Naše osobní rozhodnutí a průmysl mohou mít škodlivý vliv na tolik potřebný plyn. Za století technologického průlomu příroda dokázala trpět, což znamená, že pomsta je nevyhnutelná.

Zvyšováním emisí se lidstvo blíží k propasti, ze které není a nemůže být návratu. Než bude pozdě, mělo by se alespoň něco napravit. Bylo prokázáno, že alternativní průmyslové technologie mohou pomoci vyčistit vzduch v Moskvě, Petrohradu, Tokiu, Berlíně a dalších velkých městech.

Zde jsou některá řešení:

1. Vyměňte v autech benzín za elektřinu a obloha nad městem bude o něco krásnější.
2. Odstraňte z měst uhelné stanice, nechte je vstoupit do dějin země, začněte využívat energii slunce, vody a větru. Potom po dešti nebudou saze létat z komína dalšího závodu, ale budou tam jen vůně „čerstvosti“.
3. Zasadit strom v parku. Pokud to udělají tisíce lidí, pak astmatici a lidé s depresí přestanou navštěvovat nemocnice a hledat je unikátní receptura z úst psychologa.

Spodní vrstvy atmosféry jsou tvořeny směsí plynů zvanou vzduch. , ve kterém jsou suspendovány kapalné a pevné částice. Celková hmotnost posledně jmenovaného je nevýznamná ve srovnání s celkovou hmotností atmosféry.

Atmosférický vzduch je směs plynů, z nichž hlavními jsou dusík N2, kyslík O2, argon Ar, oxid uhličitý CO2 a vodní pára. Vzduch bez vodní páry se nazývá suchý vzduch. V blízkosti zemského povrchu tvoří suchý vzduch 99 % dusíku (78 % objemu nebo 76 % hmotnosti) a kyslíku (21 % objemu nebo 23 % hmotnosti). Zbývající 1 % připadá téměř výhradně na argon. Na oxid uhličitý CO2 zbývá pouze 0,08 %. Četné další plyny jsou součástí vzduchu v tisícinách, milioninách a ještě menších zlomcích procenta. Jedná se o krypton, xenon, neon, helium, vodík, ozón, jód, radon, metan, čpavek, peroxid vodíku, oxid dusný aj. Složení suchého atmosférického vzduchu v blízkosti zemského povrchu uvádí tabulka. jeden.

stůl 1

Složení suchého atmosférického vzduchu v blízkosti zemského povrchu

Procentuální složení suchého vzduchu v blízkosti zemského povrchu je velmi stálé a prakticky všude stejné. Výrazně se může změnit pouze obsah oxidu uhličitého. V důsledku procesů dýchání a spalování se jeho objemový obsah ve vzduchu v uzavřených, špatně větraných prostorách, stejně jako v průmyslových centrech, může několikrát zvýšit - až na 0,1-0,2%. Procento dusíku a kyslíku se mění zcela nevýznamně.

Složení skutečné atmosféry zahrnuje tři důležité proměnné složky – vodní páru, ozón a oxid uhličitý. Obsah vodní páry ve vzduchu se na rozdíl od ostatních složek vzduchu výrazně liší: na zemském povrchu se pohybuje v rozmezí setin procenta až několika procent (od 0,2 % v polárních šířkách do 2,5 % na rovníku a v některých případů kolísá téměř od nuly do 4 %). Vysvětluje se to tím, že za podmínek existujících v atmosféře může vodní pára přecházet do kapalného a pevného skupenství a naopak se může vypařováním ze zemského povrchu opět dostat do atmosféry.

Vodní pára nepřetržitě vstupuje do atmosféry odpařováním z vodních ploch, z vlhké půdy a transpirací rostlin, přičemž na různých místech a v jiný čas přichází v různém množství. Šíří se vzhůru od zemského povrchu a je přenášen vzdušnými proudy z jednoho místa na Zemi na druhé.

V atmosféře může dojít k nasycení. V tomto stavu je vodní pára obsažena ve vzduchu v množství, které je při dané teplotě maximální možné. Vodní pára se nazývá nasycení(nebo nasycený), a vzduch, který ji obsahuje nasycený.

Stav nasycení je obvykle dosažen při poklesu teploty vzduchu. Při dosažení tohoto stavu se pak s dalším poklesem teploty část vodní páry stává nadbytečnou a kondenzuje přechází do kapalného nebo pevného skupenství. Ve vzduchu se objevují kapky vody a ledové krystaly mraků a mlhy. Mraky se mohou znovu vypařit; v jiných případech mohou kapky a krystaly mraků, které se zvětšují, dopadat na zemský povrch ve formě srážek. V důsledku toho všeho se obsah vodní páry v každé části atmosféry neustále mění.

Nejdůležitější povětrnostní procesy a klimatické vlastnosti jsou spojeny s vodní párou ve vzduchu a s jejími přechody z plynného skupenství do kapalného a pevného skupenství. Přítomnost vodní páry v atmosféře výrazně ovlivňuje tepelné poměry atmosféry a zemského povrchu. Vodní pára silně pohlcuje dlouhovlnné infračervené záření vyzařované zemským povrchem. Sám zase vyzařuje infračervené záření, jehož většina směřuje k zemskému povrchu. Tím se snižuje noční ochlazování zemského povrchu a tím i spodních vrstev vzduchu.

Velké množství tepla se vynakládá na odpařování vody ze zemského povrchu a při kondenzaci vodní páry v atmosféře se toto teplo přenáší do vzduchu. Mraky vzniklé kondenzací odrážejí a pohlcují sluneční záření na jeho cestě k zemskému povrchu. Srážky z mraků jsou základním prvkem počasí a klimatu. A konečně, přítomnost vodní páry v atmosféře je nezbytná pro fyziologické procesy.

Vodní pára, jako každý plyn, má elasticitu (tlak). Tlak vodní páry Eúměrné jeho hustotě (obsah na jednotku objemu) a jeho absolutní teplotě. Vyjadřuje se ve stejných jednotkách jako tlak vzduchu, tzn. buď v milimetry rtuti, buď v milibarů.

Tlak vodní páry při nasycení se nazývá saturační elasticita. Tohle je maximální možný tlak vodní páry při dané teplotě. Například při teplotě 0° je elasticita nasycení 6,1 mb . Na každých 10° teploty se elasticita nasycení přibližně zdvojnásobí.

Pokud vzduch obsahuje méně vodní páry, než je potřeba k jeho nasycení při dané teplotě, lze určit, jak blízko je vzduch k nasycení. Chcete-li to provést, spočítejte relativní vlhkost. Toto je název poměru skutečné elasticity E vodní pára ve vzduchu k elasticitě nasycení E při stejné teplotě, vyjádřeno v procentech, tzn.

Například při teplotě 20 ° je elasticita nasycení 23,4 mb. Pokud je skutečný tlak par ve vzduchu 11,7 mb, pak je relativní vlhkost vzduchu

Tlak vodní páry v blízkosti zemského povrchu se pohybuje od setin milibaru (při velmi nízkých teplotách v zimě v Antarktidě a Jakutsku) po 35 mbi více (v blízkosti rovníku). Čím je vzduch teplejší, tím více vodní páry může obsahovat bez nasycení, a proto v něm může být větší elasticita vodní páry.

Relativní vlhkost může nabývat všech hodnot - od nuly pro zcela suchý vzduch ( E= 0) až 100 % pro stav nasycení (e = E).