Õhu valem keemias. Õhu keemiline koostis ja selle hügieeniline tähtsus

Kui värske on talvine õhk hingata. Kui lihtne ja mõnus on metsas, mere ääres või mägedes sügavalt hingata. Just sellistes kohtades püüame veeta oma nädalavahetused või järgmise puhkuse. Kuid õhu protsent paradiis meie planeedil on sama, mis linnades, kus sina ja mina elame. Mis asi siis on? Miks me ei tunne samasugust õhupuhtust oma kodus, kaugel meie unistatud metsadest, mägedest ja meredest? Räägime õhu koostisest protsentides ja selle kvaliteedist.

21% hapnikku (O2), 0,03% süsinikdioksiidi (CO2), ülejäänu on 79% lämmastikku (N2) ja vähesel määral lisandeid.

Nagu üks minu seast ütles kooli õpetajad: "Koer on mattunud lisanditesse." Fakt on see, et viimase 150 aasta jooksul on atmosfääri sattunud tohutul hulgal arseeni, koobaltit, räni, vääveloksiide, lämmastikku, süsinikku ja muid tervisele kahjulikke lisandeid.

Ilmselgelt on nende saasteainete kontsentratsioon maapiirkondade õhus palju väiksem kui linnades. Ja seda ennekõike sõidukite pärast, mis oma heitgaasidega kõik ümberringi uduseks ajavad. Hinnalise õhu saastatuse määra määravad peamiselt geograafilised tingimused.

See on õhu protsentuaalne koostis, sõbrad. Ilmselgelt peaks inimene mõtlema selle kvaliteedile ja mitte saastama atmosfääri. Järgmisena käsitleme mõnda huvitavat fakti.

Miks on umbses ruumis halb tunne?

Inimene hingab õhku sisse ja välja hingab süsihappegaasi ja midagi muud vormis gaasilised ained- seda meile koolis õpetati. Seal uurisime ka õhu koostist. Pidage meeles aega, mil tundsite end suletud ruumis ilma nähtava põhjuseta halvasti (kui selline juhtum juhtus). Miks sa arvad? Teil oleks õigus, kui eeldate, et seda ruumi pole pikka aega ventileeritud.

Tundsite end halvasti samade gaasiliste ainete suure kontsentratsiooni tõttu, mida teie koos ümbritsevate inimestega sisse hingasite. Inimese väljahingatav segu ei sisalda rohkem kui 16–18 protsenti hapnikku ja 4–6 protsenti süsihappegaasi. Ja seda on 130–200 korda rohkem kui sissehingatavas õhus.

Seal on ka teisi halbu ühendeid. Seega ei tohiks nõuanne regulaarselt oma kodusid ja kontoreid ventileerida. Sa oled tervem. Sellest ajast alates vastutab ta nende puhtuse ja korra eest.

Looduslik õhupuhastus

Suvel pühime ja pritsime tänavate asfalti veega, et mitte sisse hingata peeneid tolmuosakesi. Kuid talvel on õhu koostis puhtam, kasvõi sellepärast, et just see tolm ja mustus ripub lumesaju triivide all.

Nii intensiivselt istutatud puud asustatud alad, toimivad filtritena, puhastades atmosfääri liigsest süsinikdioksiidist. Seega muudavad nad meie huvides õhu koostist. Rohelised taimed imavad seda ja küllastavad linnaõhku hapnikuga. Kõik samades koolides õpetasid meile, et seda protsessi nimetatakse fotosünteesiks.

Üks puu puhastab 5 tuhat kuupmeetrit õhku ja väike park vabastab meid 200 tonnist tolmust. See tähendab, et mida rohkem rohelust Maale istutatakse, seda kvaliteetsem on õhk, mida me sisse hingame. Pole asjata, et taimi nimetatakse selle planeedi kopsudeks.

Kas olete kunagi kuulnud ionisatsioonist? Seega avaldab negatiivselt laetud osakeste (ioonide) kõrge kontsentratsioon õhus meie kehale kasulikku mõju. Mägede mereäärsed kuurordid ja männimetsad on kuulsad oma väga ioniseeritud õhu poolest.

Samuti, kui teil on õnn elada kose või kiirevoolulise mägijõe läheduses, siis õhuioonid annavad teile hea tervise.

Selliste kohtade tervendav kliima teeb oma töö. Seetõttu on nendes piirkondades või nende läheduses elavatel inimestel väiksem tõenäosus haigestuda ja nad on kuulsad oma pikaealisuse poolest. Ja jah, ma oleks peaaegu unustanud, vajaliku tasemeni. Eriti talvel. Hingake maitsvalt, sõbrad!

Hakkasin siin hiljuti õppima inglise keel ja sattusin ühe laheda teenuse peale. Registreeru LinguaLeos, kui soovite probleemideta inglise keeles suhelda. Väga huvitav ja mittestandardne lähenemineõppimisele.

Jagage artiklit sotsiaalvõrgustikes ja tellige minu ajaveebi uudiskiri.

Denis Statsenko oli teiega. Näeme

Tõenäoliselt pole päris õige rääkida õhust kui keemilisest ühendist. Pigem on see gaaside segu, milles on veeaur. Õhu põhikoostis on lämmastik-hapnik mahusuhtes 78-21%. Ülejäänu kuulub vesiniku, süsihappegaasi, argooni, heelium jne hulka. Õhu koostis võib varieeruda olenevalt koha geograafiast (linn, mets, mäed, meri) 2% piires iga gaasi kohta.

Paljud inimesed mõtlevad mõnikord, millest õhk koosneb ja mis on selle valem. Õhk on gaaside segu, mis ümbritseb meie Maa atmosfääri. Seega on põhikomponendid lämmastik ja hapnik, ülejäänud on gaasid, mis lisavad lihtsalt veidi õhku

Õhk on gaaside segu. Õhu koostis ei ole püsiv väärtus ja varieerub olenevalt piirkonnast, piirkonnast ja isegi teie läheduses viibivate inimeste arvust. Põhimõtteliselt koosneb õhk umbes 78% lämmastikust ja 21% hapnikust, ülejäänu on erinevate ühendite lisandid.



Vladimir! Õhu kui sellise jaoks pole keemilist valemit.

Õhk on SEGU mitmesugustest gaasidest - hapnik, süsinikmonooksiid, lämmastik ja muud gaasid.

Nende gaaside täpset osakaalu atmosfääris on raske nimetada...

Õhk on põhiliselt lämmastiku (umbes 80%) ja hapniku (umbes 20%) segu, kusjuures teisi gaase on umbes 1% või vähem. Sellisena puudub õhu keemiline valem, kuna see on erinevate ühendite segu erinevates protsendimäärades.

Õhk ei ole keemiline ühend. Õhk on gaaside segu ja selle koostis ei ole konstantne ja sõltub otseselt kohast, kus analüüsime õhu koostist, teatud saasteainete olemasolu.

98-99% õhu koostisest on lämmastik ja hapnik. Õhk sisaldab ka

Maa atmosfääri jaoks on võimatu luua ühtset terviklikku valemit. Kuid saate määrata, millised gaasid õhus on:

• Lämmastik N2 - 78,084%.
• Hapnik (mida me hingame) O2 - 20,9476%.
• Argoon Ar - 0,934%.
• Süsinikdioksiid CO2 - 0,0314%.
• Neoonne - 0,001818%.
• Metaan CH4 - 0,0002%.
• Heelium He - 0,000524%.
• Krüpton Kr - 0,000114%.
• Vesinik H2 - 0,00005%.
• Xenon Xe - 0,0000087%.
• Osoon O3 - 0,000007%.
• Lämmastikdioksiid NO2 - 0,000002%.
• Jood I2 - 0,000001%.
• Süsinikmonooksiidi CO ja ammoonium-NH3 kogus on tühine.

• Õhku ei saa nimetada keemiliseks ühendiks, sest see koosneb erinevate gaaside segust, mis muudab pidevalt oma koostist. Pealegi on see muutus oma olemuselt nii kvalitatiivne kui ka kvantitatiivne. Seega, kui kuni 13 kilomeetri kõrguseni muutub atmosfääri koostis vähe, siis tundub osoonikiht kõrgem, see tähendab, et atmosfääris on suur hulk kolmeaatomiline hapnik. Vastupidi, pinnal mõjutab atmosfääri koostist suurel määral nii inimtekkeline (ettevõtete, autode heitkogused) kui ka looduslik (vulkaaniline tegevus) saaste. Keemiline ühend on tavaliselt püsiv, selles sisalduvate elementide aatomid on omavahel seotud erinevate sidemetega ja on ranges vahekorras.

  Siin on atmosfääri koostis pinnal:

  

  Siin on muutused, mis toimuvad atmosfääris kõrgusega:

  

  Te ei leia ühtegi keemiline valemõhku. Asi on selles, et õhu koostises on tohutul hulgal erinevaid gaasilisi lisandeid, nii et saate esitada nende lisandite loendi ainult ligikaudse protsendiga ja siin on see loend.

Seda ei saa puudutada ega näha, aga peamine, mida me talle võlgneme, on elu. Muidugi on see õhk, mis ei olnud hõivatud viimane koht iga rahva folklooris. Kuidas antiikaja inimesed seda ette kujutasid ja mis see tegelikult on - sellest kirjutan allpool.

Gaasid, mis moodustavad õhu

Looduslik gaaside segu nimetatakse õhuks. Selle vajalikkust ja tähtsust elusolendite jaoks ei saa vaevalt alahinnata - see mängib olulist rolli oksüdatiivsed protsessid, millega kaasneb kõigele elusolendile vajaliku energia vabanemine. Eksperimentide abil suutsid teadlased kindlaks teha selle täpse koostise, kuid peamine, mida tuleb mõista, on see ei ole homogeenne aine, vaid gaasisegu . Umbes 99% koostisest on hapniku ja lämmastiku segu ja üldiselt õhk moodustab atmosfääri meie planeedist. Seega koosneb segu järgmistest gaasidest:

• metaan;
• krüptoon;
• heelium;
• ksenoon;
• vesinik;
• neoon;
• süsinikdioksiid;
• hapnik;
• lämmastik;
• argoon.

Tuleb märkida, et koostis ei ole konstantne ja võivad piirkonniti oluliselt erineda. Näiteks, suured linnad mida iseloomustab kõrge süsinikdioksiidi sisaldus. Mägedes seda jälgitakse hapniku taseme langus, kuna see gaas on lämmastikust raskem ja selle tihedus selle tõustes väheneb. Teadus ütleb, et koostis võib olenevalt erineda erinevad osad planeedid 1% kuni 4% iga gaasi kohta.

Välja arvatud protsentides gaase, õhku iseloomustavad järgmised parameetrid:

• niiskus;
• temperatuur;
• survet.

Õhk on pidevas liikumises, moodustades vertikaalseid vooge. Horisontaalne - tuuled, sõltuvad teatud looduslikud tingimused, nii et neil võib olla erinevad omadused kiirus, jõud ja suund.

Õhk folklooris

Legendid igast rahvast varustama õhku teatud "elavate" omadustega. Reeglina olid selle elemendi vaimud tabamatud ja nähtamatud olendid. Legendide järgi nad asustatud mäetipud või pilved, ja erinesid oma eelsoodumuse poolest inimestele. Nemad olid need, keda arvati olevat lõi lumehelbeid ja kogus pilvi pilvedes, tuultel üle taeva lennates.

Egiptlased lugesid õhku elu sümbol, ja indiaanlased uskusid seda Brahma väljahingamine on elu, ja sissehingamine tähendab vastavalt surma. Mis puutub slaavlastesse, siis õhk (tuul) oli selle rahva legendides peaaegu kesksel kohal. Ta suutis väikseid taotlusi kuulda ja mõnikord isegi täita. Siiski ei olnud ta alati lahke, asudes mõnikord kurjade jõudude poole. kurja ja ettearvamatu hulkuri näol.

Atmosfääriõhu põhikomponendid on hapnik (umbes 21%), lämmastik (78%), süsihappegaas (0,03-0,04%), veeaur, inertgaasid, osoon, vesinikperoksiid (umbes 1%).

Hapnikku on kõige rohkem komponentõhku. Selle otsesel osalusel toimuvad kõik oksüdatiivsed protsessid inimese ja looma kehas. Puhkeolekus tarbib inimene umbes 350 ml hapnikku minutis ja rasketel juhtudel füüsiline töö tarbitava hapniku hulk suureneb mitu korda.

Sissehingatav õhk sisaldab 20,7-20,9% hapnikku ja väljahingatav õhk umbes 15-16%. Seega neelavad kehakuded umbes 1/4 sissehingatavas õhus olevast hapnikust.

Atmosfääris hapnikusisaldus oluliselt ei muutu. Taimed neelavad süsihappegaasi ja selle lagundamisel assimileerivad süsinikku ja vabastavad eralduva hapniku atmosfääri. Hapniku moodustumise allikaks on ka veeauru fotokeemiline lagunemine atmosfääri ülemistes kihtides päikese ultraviolettkiirguse mõjul. Atmosfääriõhu püsiva koostise tagamisel on oluline ka õhuvoolude segunemine atmosfääri alumistes kihtides. Erandiks on hermeetiliselt suletud ruumid, kus inimeste pikemaajalise viibimise tõttu võib hapnikusisaldus oluliselt väheneda (allveelaevad, varjualused, survestatud lennukikabiinid jne).

Organismi jaoks on oluline hapniku osarõhk, mitte selle absoluutne sisaldus sissehingatavas õhus. See on tingitud asjaolust, et hapniku üleminek alveolaarsest õhust verre ja verest koevedelikku toimub osarõhu erinevuste mõjul. Hapniku osarõhk väheneb kõrguse tõustes merepinnast (tabel 1).

Tabel 1. Hapniku osarõhk erinevatel kõrgustel

Suur tähtsus kasutab hapnikku hapnikuvaegusega kaasnevate haiguste raviks (hapnikutelgid, inhalaatorid).

Süsinikdioksiid. Süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris on üsna konstantne. Seda püsivust seletatakse selle tsükliga looduses. Hoolimata asjaolust, et lagunemisprotsessidega ja keha elutähtsa aktiivsusega kaasneb süsinikdioksiidi eraldumine, ei toimu selle sisalduse olulist suurenemist atmosfääris, kuna taimed neelavad süsinikdioksiidi. Sel juhul kasutatakse ehitamiseks süsinikku orgaaniline aine ja hapnik siseneb atmosfääri. Väljahingatav õhk sisaldab kuni 4,4% süsihappegaasi.

Süsinikdioksiid on hingamiskeskuse füsioloogiline stimulant, mistõttu kunstliku hingamise ajal lisatakse seda õhku väikestes kogustes. IN suured hulgad sellel võib olla narkootiline toime ja see võib põhjustada surma.

Süsinikdioksiidil on ka hügieeniline tähtsus. Selle sisu põhjal hinnatakse õhu puhtust elu- ja avalikes ruumides (s.o ruumides, kus viibivad inimesed). Kui inimesed kogunevad halvasti ventileeritud ruumidesse, siis paralleelselt süsihappegaasi akumuleerumisega õhus suureneb inimese teiste jääkainete sisaldus, tõuseb õhutemperatuur ja suureneb selle niiskus.

On kindlaks tehtud, et kui süsihappegaasi sisaldus siseõhus ületab 0,07-0,1%, siis omandab õhk ebameeldiva lõhna ja võib häirida organismi funktsionaalset seisundit.

Eluruumide õhu loetletud omaduste muutuste paralleelsus ja süsihappegaasi kontsentratsiooni tõus ning selle sisalduse määramise lihtsus võimaldavad seda indikaatorit kasutada õhukvaliteedi ja õhukvaliteedi hügieeniliseks hindamiseks. avalike ruumide ventilatsiooni efektiivsus.

Lämmastik ja muud gaasid. Lämmastik on aluseline lahutamatu osa atmosfääriõhk. Organismis lahustub see veres ja koevedelikes, kuid ei osale keemilistes reaktsioonides.

Nüüdseks on katseliselt kindlaks tehtud, et kõrge rõhu tingimustes põhjustab õhulämmastik loomadel neuromuskulaarse koordinatsiooni häireid, millele järgneb erutuvus ja narkootiline seisund. Teadlased täheldasid sarnaseid nähtusi sukeldujate seas. Helio-hapniku segu kasutamine sukeldujate hingamiseks võimaldab tõsta laskumissügavust 200 m-ni ilma tugevate joobeseisunditeta.

Elektriliste äikeselahenduste ajal ja päikese ultraviolettkiirte mõjul tekib õhku väikeses koguses muid gaase. Nende hügieeniline väärtus on suhteliselt väike.

* Gaasi osarõhk gaaside segus on rõhk, mille antud gaas tekitaks, kui see hõivaks kogu segu mahu.

Tabelis antud. 1.1. suletud ruumides toimub atmosfääriõhu koostises mitmesuguseid muutusi. Esiteks üksikisikute protsent vajalikud komponendid, ja teiseks ilmnevad täiendavad lisandid, mis ei ole puhtale õhule iseloomulikud. See lõik käsitleb muudatusi gaasi koostis ja selle lubatud kõrvalekallete kohta normaalsest.

Inimese elu jaoks olulisemad gaasid on hapnik ja süsihappegaas, mis osalevad gaasivahetuses inimeste ja keskkond. See gaasivahetus toimub peamiselt inimese kopsudes hingamise ajal. Nahapinna kaudu toimuv gaasivahetus on ligikaudu 100 korda väiksem kui kopsude kaudu, kuna täiskasvanud inimese keha pindala on ligikaudu 1,75 m2 ja kopsualveoolide pind on ligikaudu 200 m2. Hingamisprotsessiga kaasneb soojuse moodustumine inimkehas koguses 4,69–5,047 (keskmiselt 4,879) kcal 1 liitri neeldunud hapniku kohta (muundatud süsinikdioksiidiks). Tuleb märkida, et sissehingatavas õhus sisalduvast hapnikust imendub vaid väike osa (ligikaudu 20%). Seega, kui sisse atmosfääriõhk sisaldab umbes 21% hapnikku, siis inimese väljahingatavas õhus on see umbes 17%. Tavaliselt on väljahingatava süsinikdioksiidi kogus väiksem kui imendunud hapniku kogus. Inimese poolt eralduva süsinikdioksiidi mahtude ja neelduva hapniku suhet nimetatakse hingamisteguriks (RQ), mis jääb tavaliselt vahemikku 0,71 kuni 1. Kui aga inimene on tugevas erutusseisundis või teeb väga rasket tööd , võib RQ olla isegi suurem kui üks.

Hapniku kogus inimesele vajalik normaalsete elufunktsioonide säilitamine, sõltub peamiselt tehtava töö intensiivsusest ja selle määrab närvi- ja lihaspinge määr. Hapniku imendumine veres toimub kõige paremini osarõhul umbes 160 mmHg. Art., Mis atmosfäärirõhul 760 mm Hg. Art. vastab normaalsele hapnikuprotsendile atmosfääriõhus, s.o 21%.

Tänu inimkeha kohanemisvõimele võib normaalset hingamist jälgida ka väiksema hapnikukoguse korral.

Kui õhu hapnikusisalduse vähenemine toimub inertsete gaaside (näiteks lämmastiku) tõttu, siis on võimalik hapnikusisalduse märkimisväärne vähenemine - kuni 12%.

Kinnistes ruumides ei kaasne hapnikusisalduse vähenemisega aga mitte inertgaaside kontsentratsiooni suurenemine, vaid süsihappegaasi akumuleerumine. Nendes tingimustes peaks maksimaalne lubatud minimaalne hapnikusisaldus õhus olema palju suurem. Tavaliselt võetakse selle kontsentratsiooni normiks hapnikusisaldus 17 mahuprotsenti. Üldiselt võib öelda, et suletud ruumides ei lange hapniku protsent kunagi selle normini, kuna süsinikdioksiidi kontsentratsioon jõuab piirväärtuseni palju varem. Seetõttu on praktiliselt olulisem kehtestada maksimum vastuvõetavad standardid suletud ruumide sisaldus ei ole hapnik, vaid süsinikdioksiid.

Süsinikdioksiid CO2 on nõrga hapu maitse ja lõhnaga värvitu gaas; see on õhust 1,52 korda raskem ja kergelt mürgine. Süsinikdioksiidi kogunemine suletud ruumide õhus põhjustab peavalu, peapööritust, nõrkust, tundlikkuse kaotust ja isegi teadvuse kaotust.

Arvatakse, et süsinikdioksiidi kogus atmosfääriõhus on 0,03 mahuprotsenti. See kehtib maapiirkonnad. Suurte tööstuskeskuste õhus on selle sisaldus tavaliselt suurem. Arvutamiseks võetakse kontsentratsiooniks 0,04%. Inimese väljahingatav õhk sisaldab ligikaudu 4% süsinikdioksiidi.

Ilma kahjulike tagajärgedeta inimkehale võib suletud ruumide õhus taluda süsihappegaasi kontsentratsiooni, mis on oluliselt suurem kui 0,04%.

Süsinikdioksiidi maksimaalne lubatud kontsentratsioon sõltub inimeste viibimise kestusest konkreetses kinnises ruumis ja nende elukutse tüübist. Näiteks suletud varjualuste jaoks, kui need asetatakse terved inimesed kuni 8 tunni jooksul võib maksimaalseks lubatud CO2 kontsentratsiooniks aktsepteerida normi 2%. Lühiajalise peatumise korral võib seda määra suurendada. Inimese võimalus viibida kõrge süsihappegaasi kontsentratsiooniga keskkonda on tingitud võimest Inimkeha kohaneda erinevate tingimustega. Kui CO2 kontsentratsioon on suurem kui 1%, hakkab inimene oluliselt rohkem õhku sisse hingama. Seega 3% CO2 kontsentratsiooni korral kahekordistub hingamine isegi puhkeolekus, mis iseenesest ei põhjusta suhteliselt lühikesel sellises õhus viibimisel märgatavaid negatiivseid tagajärgi. Kui inimene viibib piisavalt kaua (3 või enam päeva) ruumis, kus CO2 kontsentratsioon on 3%, on tal oht teadvuse kaotada.

Kui inimesed viibivad pikka aega suletud ruumides ja kui inimesed teevad seda või teist tööd, peaks süsinikdioksiidi maksimaalne lubatud kontsentratsioon olema oluliselt väiksem kui 2%. Lubatud kõikuda 0,1 kuni 1%. Süsinikdioksiidi sisaldust 0,1% võib pidada vastuvõetavaks erinevatel eesmärkidel kasutatavate hoonete ja rajatiste tavalistes tihendamata ruumides. Süsinikdioksiidi madalam kontsentratsioon (umbes 0,07-0,08) tuleks määrata ainult meditsiini- ja lasteasutuste ruumides.

Nagu järgnevast selgub, on maapealsete hoonete siseõhu süsihappegaasi sisalduse nõuded tavaliselt kergesti täidetud, kui selle emissiooni allikaks on inimesed. Teine küsimus on siis, kui süsihappegaas koguneb tootmisruumidesse teatud mõjul tehnoloogilised protsessid, mis esineb näiteks pärmi-, õlle-, hüdrolüüsitöökodades. Sel juhul võetakse süsinikdioksiidi suurimaks lubatud kontsentratsiooniks 0,5%.