О воздухе, которым мы дышим ― Компания «Свежий Воздух»

Химический состав

В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не однородное вещество.

Состав воздуха:

Состав воздуха может измениться: в крупных городах содержание углекислого газа будет выше, чем в лесах; в горах малое содержание кислорода, в связи с тем, что кислород тяжелее азота, поэтому его плотность с высотой быстрее уменьшается. В разных частях земли состав воздуха может различаться на 1-3% по каждому газу.

Воздух всегда содержит водяной пар. Итак, при температуре 0°С на 1 м? воздух может содержать максимум 5 граммов воды, а при температуре +10°С – уже 10 грамм.

Атмосфера в разные эпохи

Состав атмосферы всегда влиял на эволюцию. В различные геологические времена из-за стихийных бедствий наблюдалось повышение или понижение уровня кислорода, и это приводило к изменениям в биосистеме. Около 300 миллионов лет назад содержание атмосферы возросло до 35%, и планету заселили насекомые гигантских размеров. Величайшее вымирание живых существ в истории Земли произошло около 250 миллионов лет назад. В ходе него погибло более 90% жителей моря и 75% жителей суши.

Одна из версий массового вымирания гласит, что виновником стал низкий уровень кислорода в воздухе. Количество этого газа упало до 12%, и это в нижнем слое атмосферы до высоты 5300 метров. В наше время содержание кислорода в атмосферном воздухе достигает 20,9%, что на 0,7% ниже, чем 800 тысяч лет назад. Эти цифры подтвердили исследователи из Принстонского университета, исследовавшие образцы образовавшегося в то время льда Гренландии и Атлантического океана. В замерзшей воде сохранились пузырьки воздуха, и этот факт помогает рассчитать уровень кислорода в атмосфере.

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Теперь давайте посмотрим на состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Для начала давайте определимся, что такое дыхание. Дыхание — сложный, непрерывный процесс, при котором газовый состав крови постоянно обновляется. В состав вдыхаемого воздуха входит 20,94 процента кислорода, 0,03 процента углекислого газа и 79,03 процента азота. Но в состав выдыхаемого воздуха входит всего 16,3 процента кислорода, целых 4 процента углекислого газа и 79,7 процента азота.

Вы можете заметить, что вдыхаемый воздух отличается от выдыхаемого по содержанию кислорода, а также количеству углекислого газа. Это вещества, из которых состоит воздух, которым мы вдыхаем и выдыхаем. Таким образом, наш организм насыщается кислородом и выделяет наружу весь ненужный углекислый газ.

Сухой кислород улучшает электрические и защитные свойства пленок за счет отсутствия воды, а также их уплотнения и уменьшения объемного заряда. Также в обычных условиях сухой кислород не может вступать в реакцию с золотом, медью или серебром. Для проведения химического анализа воздуха или других лабораторных исследований, в том числе комплексного исследования качества воды, вы можете посетить нашу лабораторию «ЭкоТестЭкспресс».

Воздух – это атмосфера планеты, на которой мы живем. И у нас всегда возникает вопрос, что входит в состав воздуха, ответ – просто набор газов, как уже было описано выше, какие газы находятся в воздухе и в какой пропорции. Что касается содержания газов в воздухе, то все ясно и просто; процентное соотношение практически для всех районов нашей планеты одинаково.

Анаэробная жизнь

Хотя некоторые организмы адаптировались к возрастающим уровням выделяемого газа, многие из простейших форм жизни на Земле исчезли. Другие организмы выжили, спрятавшись от кислорода. Некоторые из них сегодня живут в корнях бобовых, используя азот воздуха для построения аминокислот для растений. Смертоносный организм ботулизм – еще один беглец от кислорода. Он легко сохраняется в вакуумных банках.

Давайте теперь определим, что же такое есть кислород

Кислород — химический элемент периодической таблицы элементов Менделеева; кислород не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Кислород в воздухе крайне необходим для дыхания человека, а также для горения, ведь не секрет, что без воздуха никакие материалы не будут гореть. Кислород содержит смесь трех стабильных нуклидов, массовые числа которых равны 16, 17 и 18.

Итак, кислород — самый распространенный элемент на Земле, в процентном отношении наибольший процент кислорода содержится в силикатах, которые составляют около 47,4 процента массы твердой земной коры. Также море и пресная вода всей земли содержат огромное количество кислорода, а именно 88,8 процента, а количество кислорода в воздухе составляет всего 20,95 процента. Следует также отметить, что кислород входит в состав более чем 1500 соединений земной коры.

Что касается производства кислорода, то оно достигается за счет разделения воздуха при низких температурах. Этот процесс происходит следующим образом: сначала воздух сжимается с помощью компрессора; по мере сжатия воздух начинает нагреваться. Сжатому воздуху дают остыть до комнатной температуры, а после охлаждения ему дают возможность свободно расширяться.

Когда происходит расширение, температура газа начинает резко падать, после охлаждения воздуха температура может быть на несколько десятков градусов ниже комнатной, поэтому воздух снова подвергается сжатию и выделившееся тепло отводится. После нескольких стадий сжатия и охлаждения воздуха проводится ряд других процедур, в результате которых выделяется чистый кислород без примесей.

И тут возникает другой вопрос: что тяжелее: кислород или углекислый газ. Ответ прост: углекислый газ будет тяжелее кислорода. Плотность углекислого газа составляет 1,97 кг/м3, а плотность кислорода — 1,43 кг/м3. Что касается углекислого газа, то, оказывается, он играет одну из главных ролей в жизни всего живого на Земле, а также оказывает влияние на круговорот углерода в природе. Доказано, что углекислый газ участвует в регуляции дыхания, а также кровообращения.

Закажите бесплатную консультацию эколога и получите* Нажимая кнопку «Отправить», я даю свое согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных». «, на условиях и для целей, указанных в согласии на обработку персональных данных

Процесс окисления

Когда кислород соединяется с водородом или углеродом, происходит реакция, называемая окислением. Этот процесс приводит к распаду органических молекул, которые являются основой жизни. В организме человека окисление происходит следующим образом. Эритроциты собирают кислород из легких и транспортируют его по всему организму. Это процесс разрушения молекул пищи, которую мы едим. Этот процесс высвобождает энергию, воду и оставляет углекислый газ. Последний выделяется клетками крови обратно в легкие, и мы выдыхаем его в воздух. Человек может задохнуться, если ему не позволят дышать более 5 минут.

Физические свойства

Физические свойства воздуха:

Что такое углекислый газ?

Теперь давайте подробнее определим, что такое углекислый газ, а также укажем состав углекислого газа. Итак, углекислый газ – это, другими словами, углекислый газ, это бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом. Что касается воздуха, то концентрация углекислого газа в нем составляет 0,038 процента. Физические свойства углекислого газа заключаются в том, что он не существует в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении, а переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное.

Углекислый газ в твердой форме еще называют сухим льдом. Сегодня углекислый газ является участником глобального потепления. Углекислый газ образуется при сжигании различных веществ. Стоит отметить, что при промышленном производстве углекислого газа его закачивают в баллоны. Углекислый газ, закачанный в баллоны, используется в качестве огнетушителей, а также при производстве газированной воды, а также применяется в пневматическом оружии. А также в пищевой промышленности в качестве консерванта.

Воздух в философии

Символы воздуха

Немецкий мыслитель Фридрих Вильгельм Ницше писал о воздухе, что это высшая и тончайшая из материй. Человеческая свобода соткана из воздуха. Поэтому символ воздуха – это прежде всего символ свободы. Это свобода, для которой нет преград, потому что воздух нельзя ограничить, его нельзя уловить и придать форму.

Азот

Азот – основной компонент воздуха. Перевод названия элемента – «неживой» – может относиться к азоту как к единому веществу, но азот в связанном состоянии является одним из основных элементов жизни, он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, витаминов и так далее

Азот – элемент второго периода, не имеет возбужденных состояний, так как атом не имеет свободных орбиталей. Однако азот способен проявлять в основном состоянии не только III, но и IV валентность за счет образования ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму с участием неподеленной электронной пары азота. Степень окисления, которую может проявлять азот, варьируется в широких пределах: от -3 до +5.

В природе азот встречается в виде одного вещества – газа N2 и в связанном состоянии. В молекуле азота атомы соединены прочной тройной связью (энергия связи 940 кДж/моль). При обычных температурах азот может реагировать только с литием. После предварительной активации молекул нагреванием, облучением или действием катализаторов азот реагирует с металлами и неметаллами.

Дыхание

Рассмотрим содержание кислорода во вдыхаемом воздухе. Атмосферный воздух, поступающий в легкие снаружи при вдохе, называется вдыхаемым воздухом, а воздух, покидающий дыхательные пути при выдохе, — выдыхаемым воздухом.

Это смесь воздуха, наполнившего альвеолы, с воздухом дыхательных путей. Химический состав воздуха, который вдыхает и выдыхает здоровый человек в естественных условиях, практически не меняется и выражается следующими цифрами.

Содержание газа %)

Кислород является основным компонентом воздуха для жизни. Изменения количества этого газа в атмосфере невелики. Если содержание кислорода в воздухе у моря достигает 20,99%, то уровень не опускается ниже 20,5% даже в сильно загрязненном воздухе промышленных городов. Такие изменения не обнаруживают воздействия на организм человека. Физиологические нарушения возникают при падении процентного содержания кислорода в воздухе до 16-17%. В этом случае наблюдается явная нехватка кислорода, что приводит к резкому снижению жизнедеятельности, а при содержании кислорода в воздухе 7-8% возможна смерть.

Какой кислородный уровень оптимален для жизни

Недоношенные дети, легкие которых еще не полностью открыты для дыхания, попадают в специальные инкубаторы. В них содержание кислорода в воздухе выше по объему, и вместо обычных 21% уровень устанавливается на уровне 30-40%. Младенцы с серьезными проблемами дыхания окружены воздухом со 100-процентным содержанием кислорода, чтобы предотвратить повреждение мозга ребенка. Пребывание в таких условиях улучшает кислородный режим тканей, находящихся в состоянии гипоксии, и нормализует их жизнедеятельность. Но слишком много его в воздухе так же опасно, как и слишком мало. Слишком много кислорода в крови ребенка может повредить кровеносные сосуды глаз и привести к потере зрения. Это показывает двойственность свойств газа. Нам необходимо дышать им, чтобы жить, но его избыток иногда может стать ядом для организма.

Из чего состоит атмосфера

Атмосфера Земли состоит из множества газов. В основном это азот, который занимает 77%. Газ, без которого немыслима жизнь на Земле, занимает гораздо меньший объем; Содержание кислорода в воздухе равно 21% от общего объема атмосферы. Последние 2% — это смесь различных газов, в том числе аргона, углекислого газа, гелия, неона, криптона и других.

Атмосфера Земли поднимается на высоту 8 тыс км. Воздух, пригодный для дыхания, имеется только в нижнем слое атмосферы, в тропосфере, достигающей 8 км вверх у полюсов и 16 км над экватором. По мере увеличения высоты воздух становится разреженным и увеличивается недостаток кислорода. Чтобы оценить, каково содержание кислорода в воздухе на разных высотах, приведем пример. На вершине Эвереста (высота 8848 м) воздух содержит в 3 раза меньше этого газа, чем над уровнем моря. Поэтому покорители высоких горных вершин – альпинисты – могут подняться на вершину только в кислородных масках.

Чему подчиняется уровень его в воздухе

Его активное поглощение из атмосферы может быть вызвано движением ледников. По мере удаления они обнажают гигантские области органических слоев, потребляющих кислород. Другой причиной может быть охлаждение воды в мировом океане: бактерии при более низких температурах активнее поглощают кислород. Ученые утверждают, что промышленный скачок и вместе с ним сжигание огромных объемов топлива не имеют особого влияния. Мировой океан остывает уже 15 миллионов лет, а количество жизнеобеспечивающих веществ в атмосфере уменьшилось независимо от влияния человека. Вероятно, на Земле существуют какие-то естественные процессы, из-за которых потребление кислорода превышает его производство.

Что мы узнали?

Воздух – необходимый элемент для каждого живого существа, значение которого сложно переоценить. Большую часть составляют азот и кислород. В химический состав воздуха также входят углекислый газ, аргон, неон, криптон, водород и гелий. В этой статье по химии (класс 8) кратко рассказывается о воздухе в целом и его основных элементах.

Кислород – главное условие выживания на планете

В начале существования Земли окружавший ее воздух не имел в своем составе этого газа. Это вполне подходило для жизни простейших — одноклеточных молекул, плававших в море. Им не нужен был кислород. Процесс начался около 2 миллионов лет назад, когда первые живые организмы в результате реакции фотосинтеза начали выделять небольшие дозы этого газа, полученного в результате химических реакций, сначала в океан, затем в атмосферу. Жизнь на планете развивалась и принимала разнообразные формы, большинство из которых не сохранились до наших дней. Некоторые организмы со временем приспособились жить с новым газом.

Они научились безопасно использовать эту энергию внутри клетки, где она действовала как электростанция для извлечения энергии из пищи. Такой способ использования кислорода называется дыханием, и мы делаем это каждую секунду. Именно дыхание сделало возможным появление более сложных организмов и человека. За миллионы лет содержание кислорода в воздухе резко возросло до сегодняшнего уровня примерно в 21%. Накопление этого газа в атмосфере способствовало образованию озонового слоя на высоте 8–30 км от земной поверхности. При этом планета получила защиту от губительного воздействия ультрафиолетовых лучей. Дальнейшее развитие форм жизни на воде и суше резко возросло в результате усиления фотосинтеза.

Читайте также: Растения, занесенные в Красную книгу Алтайского края — названия, описание и фото