Prvo podesite sastav vazduha. Hajde da sada definišemo šta je kiseonik.

Vazduh toplog, sunčanog juga i oštrog, hladnog severa sadrži istu količinu kiseonika.

Jedan litar vazduha uvek sadrži 210 kubnih centimetara kiseonika, što je 21 odsto zapremine.

Najviše azota ima u vazduhu – sadrži ga litar od 780 kubnih centimetara, odnosno 78 odsto zapremine. U vazduhu se nalazi i mala količina inertnih gasova. Ovi plinovi se nazivaju inertnim jer se gotovo nikada ne spajaju s drugim elementima.

Od inertnih gasova u vazduhu najviše je argona - on je oko 9 kubnih centimetara po litru. Neon se nalazi u mnogo manjim količinama u vazduhu: ima 0,02 kubna centimetra u litru vazduha. Još manje helijuma - to je samo 0,005 kubnih centimetara. Kripton je 5 puta manji od helijuma - 0,001 kubnih centimetara, i vrlo malo ksenona - 0,00008 kubnih centimetara.

Sastav vazduha takođe uključuje gasovita hemijska jedinjenja, na primer ugljen-dioksid ili ugljen-dioksid (CO2). Količina ugljičnog dioksida u zraku kreće se od 0,3 do 0,4 kubnih centimetara po litru. Sadržaj vodene pare u vazduhu je takođe promenljiv. U suhom i vrućem vremenu, oni su manji, a po kišnom vremenu - više.

Sastav vazduha se takođe može izraziti u težinskim procentima. Poznavajući težinu 1 litre zraka i specifičnu težinu svakog plina uključenog u njegov sastav, lako je prebaciti se s volumetrijskih vrijednosti na vrijednosti težine. Azota u zraku sadrži oko 75,5, kisika - 23,1, argona - 1,3 i ugljičnog dioksida (ugljičnog dioksida) - 0,04 težinskih postotaka.

Razlika između težinskih i volumnih postotaka objašnjava se različitim specifičnim težinama dušika, kisika, argona i ugljičnog dioksida.

Kisik, na primjer, lako oksidira bakar na visokim temperaturama. Stoga, ako propuštate zrak kroz cijev ispunjenu vrućim bakrenim strugotinama, onda kada izađe iz cijevi neće sadržavati kisik. Fosfor takođe može ukloniti kiseonik iz vazduha. Tokom sagorevanja, fosfor se željno spaja sa kiseonikom, formirajući fosforni anhidrid (P 2 O 5).

Sastav zraka odredio je Lavoisier 1775. godine.

Zagrijavanjem male količine metalne žive u staklenoj retorti, Lavoisier je podnio uski kraj retorte ispod staklenog poklopca, koji se prevrnuo u posudu napunjenu živom. Ovo iskustvo je trajalo dvanaest dana. Živa u retorti, zagrijana gotovo do ključanja, postajala je sve više prekrivena crvenim oksidom. Istovremeno, nivo žive u prevrnutoj kapici počeo je primetno da raste iznad nivoa žive u posudi u kojoj se nalazi čep. Živa u retorti, oksidirajući, uzimala je sve više kiseonika iz vazduha, pritisak u retorti i poklopcu je opao, a umesto utrošenog kiseonika, živa je usisavala u čep.

Kada se potroši sav kiseonik i prestane oksidacija žive, prestalo je i usisavanje žive u zvono. Izmjerena je zapremina žive u poklopcu. Ispostavilo se da je to V 5 dio ukupne zapremine kapice i retorte.

Gas koji je ostao u poklopcu i retorti nije podržavao sagorijevanje i život. Ovaj dio zraka, koji je zauzimao skoro 4/6 zapremine, nazivao se nitrogen.

Precizniji eksperimenti krajem 18. veka pokazali su da vazduh sadrži 21 odsto kiseonika i 79 odsto azota po zapremini.

I tek krajem 19. veka postalo je poznato da su argon, helijum i drugi inertni gasovi deo vazduha.

PREDAVANJE br. 3. Atmosferski zrak.

Tema: Atmosferski vazduh, njegov hemijski sastav i fiziološki

značenje komponenti.

Zagađenje atmosfere; njihov uticaj na javno zdravlje.

Plan predavanja:

Hemijski sastav atmosferskog zraka.

Biološka uloga i fiziološki značaj njegovih komponenti: dušika, kisika, ugljičnog dioksida, ozona, inertnih plinova.

Pojam zagađenja atmosfere i njihovi izvori.

Uticaj zagađenja atmosfere na zdravlje (direktan uticaj).

Uticaj zagađenja atmosfere na uslove života stanovništva (indirektni uticaj na zdravlje).

Pitanja zaštite atmosferskog zraka od zagađenja.

Gasni omotač Zemlje naziva se atmosfera. Ukupna težina Zemljine atmosfere je 5,13  10 15 tona.

Vazduh koji formira atmosferu je mešavina raznih gasova. Sastav suvog vazduha na nivou mora je:

Tabela br. 1

Sastav suvog vazduha na temperaturi od 0 0 C i

pritisak 760 mm Hg. Art.

Komponente Komponente	Procentualni sastav po zapremini	Koncentracija u mg/m 3

Kiseonik

Ugljen-dioksid




Dušikov oksid

Sastav Zemljine atmosfere ostaje konstantan nad kopnom, nad morem, u gradovima i ruralnim područjima. Takođe se ne menja sa visinom. Treba imati na umu da govorimo o postotku zračnih sastojaka na različitim visinama. Međutim, to se ne može reći o težinskoj koncentraciji plinova. Kako se dižemo prema gore, gustoća zraka se smanjuje, a broj molekula sadržanih u jedinici prostora također se smanjuje. Kao rezultat, težinska koncentracija plina i njegov parcijalni tlak se smanjuju.

Hajde da se zadržimo na karakteristikama pojedinačnih komponenti vazduha.

Glavna komponenta atmosfere je nitrogen. Azot je inertan gas. Ne podržava disanje i sagorijevanje. U atmosferi azota život je nemoguć.

Azot igra važnu biološku ulogu. Azot iz zraka apsorbiraju neke vrste bakterija i algi, koje iz njega stvaraju organska jedinjenja.

Pod utjecajem atmosferskog elektriciteta nastaje mala količina dušikovih iona, koji se padavinama ispiru iz atmosfere i obogaćuju tlo solima dušične i dušične kiseline. Soli dušične kiseline pod utjecajem bakterija tla pretvaraju se u nitrite. Nitrite i soli amonijaka biljke apsorbuju i služe za sintezu proteina.

Tako se vrši transformacija inertnog dušika atmosfere u živu materiju organskog svijeta.

Zbog nedostatka azotnih đubriva prirodnog porekla, čovečanstvo je naučilo da ih dobije veštačkim putem. Stvorena je i razvija se industrija dušičnih gnojiva koja prerađuje atmosferski dušik u amonijak i dušična gnojiva.

Biološki značaj azota nije ograničen na njegovo učešće u ciklusu azotnih supstanci. Ima važnu ulogu kao razblaživač atmosferskog kiseonika, jer je život nemoguć u čistom kiseoniku.

Povećanje sadržaja dušika u zraku uzrokuje hipoksiju i asfiksiju zbog smanjenja parcijalnog tlaka kisika.

Sa povećanjem parcijalnog pritiska, dušik pokazuje narkotična svojstva. Međutim, u otvorenoj atmosferi, narkotički učinak dušika se ne manifestira, jer su fluktuacije u njegovoj koncentraciji beznačajne.

Najvažnija komponenta atmosfere je gasovita kiseonik (O 2 ) .

Kiseonik u našem solarnom sistemu u slobodnom stanju nalazi se samo na Zemlji.

Iznesene su mnoge pretpostavke o evoluciji (razvoju) zemaljskog kiseonika. Najprihvaćenije objašnjenje je da je velika većina kiseonika u modernoj atmosferi nastala fotosintezom u biosferi; a samo početna, mala količina kiseonika nastala je kao rezultat fotosinteze vode.

Biološka uloga kiseonika je izuzetno velika. Život je nemoguć bez kiseonika. Zemljina atmosfera sadrži 1,18  10 15 tona kiseonika.

U prirodi se kontinuirano odvijaju procesi potrošnje kiseonika: disanje ljudi i životinja, procesi sagorevanja, oksidacije. Istovremeno, kontinuirano se odvijaju procesi obnavljanja sadržaja kiseonika u vazduhu (fotosinteza). Biljke apsorbiraju ugljični dioksid, razgrađuju ga, apsorbiraju ugljik i oslobađaju kisik u atmosferu. Biljke emituju 0,5  10 5 miliona tona kiseonika u atmosferu. Ovo je dovoljno da pokrije prirodni gubitak kiseonika. Zbog toga je njegov sadržaj u vazduhu konstantan i iznosi 20,95%.

Neprekidno strujanje vazdušnih masa meša troposferu, zbog čega nema razlike u sadržaju kiseonika u gradovima i ruralnim područjima. Koncentracija kiseonika varira unutar nekoliko desetina procenta. Nije bitno. Međutim, u dubokim jamama, bunarima, pećinama sadržaj kisika može pasti, pa je spuštanje u njih opasno.

Sa padom parcijalnog pritiska kiseonika kod ljudi i životinja primećuju se fenomeni gladovanja kiseonikom. Značajne promjene u parcijalnom tlaku kisika nastaju kada se izdižu iznad razine mora. Fenomeni nedostatka kiseonika mogu se uočiti prilikom penjanja na planine (planinarenje, turizam), tokom putovanja avionom. Penjanje na visinu od 3000m može izazvati visinsku bolest ili visinsku bolest.

Dugotrajnim životom u visoravnima ljudi razvijaju ovisnost o nedostatku kisika i dolazi do aklimatizacije.

Visok parcijalni pritisak kiseonika je nepovoljan za ljude. Pri parcijalnom pritisku većem od 600 mm, vitalni kapacitet pluća se smanjuje. Udisanje čistog kiseonika (parcijalni pritisak 760 mm) izaziva plućni edem, upalu pluća, konvulzije.

U prirodnim uslovima nema povećanog sadržaja kiseonika u vazduhu.

Ozon sastavni je dio atmosfere. Njegova masa je 3,5 milijardi tona. Sadržaj ozona u atmosferi varira u zavisnosti od godišnjih doba: u proljeće je visok, u jesen nizak. Sadržaj ozona ovisi o geografskoj širini područja: što je bliže ekvatoru, to je niže. Koncentracija ozona ima dnevnu varijaciju: dostiže svoj maksimum do podneva.

Koncentracija ozona je neravnomjerno raspoređena po visini. Njegov najveći sadržaj se uočava na nadmorskoj visini od 20-30 km.

Ozon se kontinuirano proizvodi u stratosferi. Pod uticajem ultraljubičastog zračenja sunca, molekuli kiseonika se disociraju (razgrađuju) sa stvaranjem atomskog kiseonika. Atomi kiseonika se rekombinuju (kombinuju) sa molekulima kiseonika i formiraju ozon (O 3). Na visinama iznad i ispod 20-30 km usporavaju se procesi fotosinteze (formiranja) ozona.

Prisustvo ozonskog omotača u atmosferi je od velike važnosti za postojanje života na Zemlji.

Ozon odlaže kratkotalasni dio spektra sunčevog zračenja, ne prenosi talase kraće od 290 nm (nanometara). U nedostatku ozona život na zemlji bio bi nemoguć, zbog razornog djelovanja kratkog ultraljubičastog zračenja na sva živa bića.

Ozon takođe apsorbuje infracrveno zračenje sa talasnom dužinom od 9,5 mikrona (mikrona). Zbog toga, ozon zadržava oko 20 posto Zemljinog toplotnog zračenja, smanjujući gubitak topline. U nedostatku ozona, apsolutna temperatura Zemlje bila bi niža za 7 0 .

U donjem sloju atmosfere - troposferi, ozon se dovodi iz stratosfere kao rezultat miješanja zračnih masa. Sa slabim miješanjem, koncentracija ozona na površini zemlje opada. Uočeno je povećanje ozona u zraku tokom grmljavine kao rezultat pražnjenja atmosferskog elektriciteta i povećanja turbulencije (miješanja) atmosfere.

Istovremeno, značajno povećanje koncentracije ozona u zraku rezultat je fotohemijske oksidacije organskih tvari koje ulaze u atmosferu s izduvnim plinovima vozila i industrijskim emisijama. Ozon je jedna od toksičnih supstanci. Ozon djeluje iritativno na sluzokožu očiju, nosa, grla u koncentraciji od 0,2-1 mg/m 3 .

ugljični dioksid (CO 2 ) nalazi se u atmosferi u koncentraciji od 0,03%. Njegova ukupna količina je 2330 milijardi tona. Velika količina ugljičnog dioksida nalazi se u otopljenom obliku u vodama mora i oceana. U vezanom obliku, dio je dolomita i krečnjaka.

Atmosfera se stalno nadopunjuje ugljičnim dioksidom kao rezultat vitalnih procesa živih organizama, procesa sagorijevanja, propadanja i fermentacije. Osoba emituje 580 litara ugljičnog dioksida dnevno. Prilikom razgradnje krečnjaka oslobađa se velika količina ugljičnog dioksida.

Unatoč prisutnosti brojnih izvora formiranja, nema značajnijeg nakupljanja ugljičnog dioksida u zraku. Ugljični dioksid stalno asimiliraju (asimiliraju) biljke tokom fotosinteze.

Osim biljaka, mora i okeani su regulatori ugljičnog dioksida u atmosferi. Kada parcijalni pritisak ugljičnog dioksida u zraku poraste, on se otapa u vodi, a kada se smanji, ispušta se u atmosferu.

U površinskoj atmosferi primjećuju se male fluktuacije u koncentraciji ugljičnog dioksida: niža je iznad oceana nego nad kopnom; više u šumi nego u polju; veća u gradovima nego van grada.

Ugljični dioksid igra važnu ulogu u životu životinja i ljudi. Stimuliše respiratorni centar.

Ima neke količine u vazduhu inertnih gasova: argon, neon, helijum, kripton i ksenon. Ovi gasovi pripadaju nultoj grupi periodnog sistema, ne reaguju sa drugim elementima i inertni su u hemijskom smislu.

Inertni gasovi su narkotici. Njihova narkotična svojstva se manifestuju pri visokom barometarskom pritisku. U otvorenoj atmosferi, narkotična svojstva inertnih plinova se ne mogu manifestirati.

Osim sastavnih dijelova atmosfere, sadrži razne nečistoće prirodnog porijekla i zagađenja unesena kao rezultat ljudskih aktivnosti.

Nečistoće koje su prisutne u vazduhu pored njegovog prirodnog hemijskog sastava nazivaju se atmosfersko zagađenje.

Zagađenje atmosfere dijeli se na prirodno i vještačko.

Prirodno zagađenje uključuje nečistoće koje u zrak ulaze kao rezultat prirodnih procesa (biljna, zemljišna prašina, vulkanske erupcije, kosmička prašina).

Vještačko zagađenje atmosfere nastaje kao rezultat ljudskih proizvodnih aktivnosti.

Umjetni izvori zagađenja atmosfere podijeljeni su u 4 grupe:

transport;

industrija;

termoenergetika;

spaljivanje smeća.

Pogledajmo njihov kratak opis.

Trenutnu situaciju karakteriše činjenica da obim emisija iz drumskog saobraćaja premašuje obim emisija iz industrijskih preduzeća.

Jedan automobil ispušta više od 200 hemijskih jedinjenja u vazduh. Svaki automobil u prosjeku troši 2 tone goriva i 30 tona zraka godišnje, a emituje 700 kg ugljičnog monoksida (CO), 230 kg nesagorjelih ugljovodonika, 40 kg dušikovih oksida (NO 2) i 2-5 kg čvrstih materija u atmosferu.

Savremeni grad je zasićen drugim vidovima transporta: železničkim, vodenim i vazdušnim. Ukupna količina emisija u životnu sredinu iz svih vidova transporta ima tendenciju kontinuiranog povećanja.

Industrijska preduzeća su na drugom mjestu nakon transporta po ekološkoj šteti.

Atmosferski vazduh najintenzivnije zagađuju preduzeća crne i obojene metalurgije, petrohemijska i koksohemijska industrija, kao i preduzeća za proizvodnju građevinskog materijala. Oni u atmosferu emituju desetine tona čađi, prašine, metala i njihovih spojeva (bakar, cink, olovo, nikl, kalaj itd.).

Ulaskom u atmosferu, metali zagađuju tlo, akumuliraju se u njemu, prodiru u vodu rezervoara.

U područjima gdje se nalaze industrijska preduzeća, stanovništvo je izloženo riziku od štetnih efekata atmosferskog zagađenja.

Pored čvrstih čestica, industrija u vazduh ispušta različite gasove: sumporni anhidrid, ugljen monoksid, azotne okside, vodonik sulfid, ugljovodonike, radioaktivne gasove.

Zagađivači mogu dugo ostati u životnoj sredini i štetno djelovati na ljudski organizam.

Na primjer, ugljikovodici ostaju u okolišu do 16 godina, aktivno sudjeluju u fotokemijskim procesima u atmosferskom zraku sa stvaranjem toksičnih magla.

Pri sagorevanju čvrstih i tečnih goriva u termoelektranama primećuje se veliko zagađenje vazduha. Oni su glavni izvori zagađenja zraka oksidima sumpora i dušika, ugljičnim monoksidom, čađom i prašinom. Ove izvore karakteriše veliko zagađenje vazduha.

Trenutno su poznate mnoge činjenice o štetnim efektima zagađenja atmosfere na zdravlje ljudi.

Zagađenje zraka ima akutne i kronične posljedice na ljudski organizam.

Primjeri akutnog utjecaja atmosferskog zagađenja na javno zdravlje su toksične magle. Koncentracije toksičnih materija u vazduhu su se povećavale u nepovoljnim meteorološkim uslovima.

Prva toksična magla registrovana je u Belgiji 1930. godine. Nekoliko stotina ljudi je povrijeđeno, 60 ljudi je poginulo. Kasnije su se slični slučajevi ponovili: 1948. godine u američkom gradu Donora. Pogođeno je 6.000 ljudi. Godine 1952. 4.000 ljudi je umrlo od Velike londonske magle. Godine 1962. 750 Londonaca je umrlo iz istog razloga. 1970. godine 10 hiljada ljudi patilo je od smoga nad japanskom prijestolnicom (Tokijem), 1971. godine - 28 hiljada.

Pored navedenih katastrofa, analizom istraživačkog materijala domaćih i stranih autora skreće se pažnja na porast opšteg morbiditeta stanovništva usled zagađenja atmosfere.

Studije sprovedene u okviru ovog plana omogućavaju nam da zaključimo da se kao rezultat uticaja atmosferskog zagađenja u industrijskim centrima povećava:

ukupna smrtnost od kardiovaskularnih i respiratornih bolesti;

akutni nespecifični morbiditet gornjih disajnih puteva;

hronični bronhitis;

bronhijalna astma;

emfizem;

rak pluća;

smanjenje očekivanog životnog vijeka i kreativne aktivnosti.

Osim toga, matematička analiza je u ovom trenutku otkrila statistički značajnu korelaciju između stope incidencije stanovništva bolestima krvi, organa za varenje, kožnim bolestima i stepenom zagađenosti atmosferskog zraka.

Dišni organi, probavni sistem i koža su „ulazna kapija“ za otrovne supstance i služe kao mete za njihovo direktno i indirektno djelovanje.

Uticaj zagađenja atmosfere na uslove života smatra se indirektnim (indirektnim) uticajem atmosferskog zagađenja na zdravlje stanovništva.

To uključuje:

smanjenje općeg osvjetljenja;

smanjenje ultraljubičastog zračenja sunca;

promjena klimatskih uvjeta;

pogoršanje životnih uslova;

negativan uticaj na zelene površine;

negativan uticaj na životinje.

Supstance koje zagađuju atmosferu nanose veliku štetu zgradama, građevinama, građevinskim materijalima.

Ukupna ekonomska šteta Sjedinjenih Država od zagađivača zraka, uključujući njihov utjecaj na ljudsko zdravlje, građevinske materijale, metale, tkanine, kožu, papir, boju, gumu i druge materijale, iznosi 15-20 milijardi dolara godišnje.

Sve navedeno ukazuje da je zaštita atmosferskog zraka od zagađenja problem izuzetnog značaja i predmet pomne pažnje stručnjaka u svim zemljama svijeta.

Sve mjere za zaštitu atmosferskog zraka treba provoditi sveobuhvatno u nekoliko područja:

Zakonodavne mjere. To su zakoni koje je usvojila vlada zemlje u cilju zaštite vazdušne sredine;

Racionalno postavljanje industrijskih i stambenih površina;

Tehnološke mjere usmjerene na smanjenje emisija u atmosferu;

Sanitarne i tehničke mjere;

Razvoj higijenskih standarda za atmosferski zrak;

Kontrola čistoće atmosferskog vazduha;

Kontrola rada industrijskih preduzeća;

Unapređenje naseljenih mesta, uređenje, zalivanje, stvaranje zaštitnih praznina između industrijskih preduzeća i stambenih kompleksa.

Pored navedenih mjera unutardržavnog plana, trenutno se razvijaju i uveliko provode međudržavni programi zaštite atmosferskog zraka.

Problem zaštite vazdušnog basena rešavaju brojne međunarodne organizacije - SZO, UN, UNESCO i druge.

Odmah da rezervišemo, azot u vazduhu zauzima veliki deo, međutim, hemijski sastav preostalog udela je veoma zanimljiv i raznolik. Ukratko, lista glavnih elemenata je sljedeća.

Međutim, daćemo i neka objašnjenja o funkcijama ovih hemijskih elemenata.

1. Azot

Sadržaj azota u vazduhu je 78% po zapremini i 75% po masi, odnosno ovaj element dominira u atmosferi, ima titulu jednog od najzastupljenijih na Zemlji, a osim toga nalazi se i van čoveka. zona stanovanja - na Uranu, Neptunu i u međuzvjezdanim prostorima. Dakle, koliko je dušika u zraku, već smo shvatili, ostaje pitanje njegove funkcije. Azot je neophodan za postojanje živih bića, deo je:

proteini;
amino kiseline;
nukleinske kiseline;
hlorofil;
hemoglobin itd.

U proseku, oko 2% žive ćelije čine samo atomi azota, što objašnjava zašto ima toliko azota u vazduhu kao procenat zapremine i mase.
Azot je takođe jedan od inertnih gasova koji se ekstrahuju iz atmosferskog vazduha. Iz njega se sintetiše amonijak, koristi se za hlađenje i u druge svrhe.

2. Kiseonik

Sadržaj kiseonika u vazduhu jedno je od najpopularnijih pitanja. Zadržavajući intrigu, pređimo na jednu smiješnu činjenicu: kisik je otkriven dva puta - 1771. i 1774. godine, međutim, zbog razlike u publikacijama otkrića, zasluge za otkriće elementa pripale su engleskom hemičaru Josephu Priestleyu, koji je zapravo izolovao kiseonik drugi. Dakle, udio kiseonika u vazduhu varira oko 21% po zapremini i 23% po masi. Zajedno sa azotom, ova dva gasa čine 99% zemaljskog vazduha. Međutim, postotak kisika u zraku je manji od dušika, a mi ipak nemamo problema s disanjem. Činjenica je da je količina kiseonika u vazduhu optimalno izračunata posebno za normalno disanje, u svom čistom obliku ovaj gas deluje na organizam kao otrov, dovodi do poteškoća u radu nervnog sistema, zatajenja disanja i cirkulacije krvi. U isto vrijeme, nedostatak kisika također negativno utječe na zdravlje, uzrokujući gladovanje kisikom i sve neugodne simptome povezane s tim. Dakle, koliko kiseonika ima u vazduhu, toliko je potrebno za zdravo puno disanje.

3. Argon

Argon u vazduhu zauzima treće mesto, nema miris, boju i ukus. Značajna biološka uloga ovog gasa nije utvrđena, ali ima narkotičko dejstvo i čak se smatra dopingom. Argon izvađen iz atmosfere koristi se u industriji, medicini, za stvaranje veštačke atmosfere, hemijsku sintezu, gašenje požara, stvaranje lasera itd.

4. Ugljični dioksid

Ugljični dioksid čini atmosferu Venere i Marsa, njegov postotak u zemljinom zraku je mnogo manji. Istovremeno, ogromna količina ugljičnog dioksida sadržana je u okeanu, redovno ga opskrbljuju svi organizmi koji dišu, a emituju ga radom industrije. U ljudskom životu ugljični dioksid se koristi u gašenju požara, prehrambenoj industriji kao plin i kao aditiv za hranu E290 - konzervans i prašak za pecivo. U čvrstom obliku, ugljični dioksid je jedno od najpoznatijih rashladnih sredstava za suhi led.

5. Neon

Ista tajanstvena svjetlost disko svjetala, jarkih natpisa i modernih farova koristi peti najčešći hemijski element koji ljudi također udišu - neon. Kao i mnogi inertni gasovi, neon ima narkotičko dejstvo na osobu pri određenom pritisku, ali se upravo taj gas koristi u pripremi ronilaca i drugih ljudi koji rade pod povišenim pritiskom. Također, mješavine neona i helijuma se koriste u medicini za respiratorne poremećaje, sam neon se koristi za hlađenje, u proizvodnji signalnih svjetala i tih istih neonskih lampi. Međutim, suprotno stereotipu, neonsko svjetlo nije plavo, već crveno. Sve ostale boje daju lampe sa drugim gasovima.

6. Metan

Metan i vazduh imaju veoma drevnu istoriju: u primarnoj atmosferi, čak i pre pojave čoveka, metan je bio u mnogo većim količinama. Sada ovaj gas, ekstrahovan i korišćen kao gorivo i sirovina u proizvodnji, nije toliko rasprostranjen u atmosferi, ali se i dalje emituje sa Zemlje. Moderne studije utvrđuju ulogu metana u disanju i životu ljudskog tijela, ali o tome još nema mjerodavnih podataka.

7. Helijum

Gledajući koliko helijuma ima u vazduhu, svako će shvatiti da ovaj gas nije jedan od najvažnijih po važnosti. Zaista, teško je odrediti biološki značaj ovog gasa. Ne računajući smiješno izobličenje glasa pri udisanju helijuma iz balona 🙂 Međutim, helijum se široko koristi u industriji: u metalurgiji, prehrambenoj industriji, za punjenje balona i meteoroloških sondi, u laserima, nuklearnim reaktorima itd.

8. Krypton

Ne govorimo o rodnom mjestu Supermana 🙂 Kripton je inertni plin koji je tri puta teži od zraka, kemijski inertan, ekstrahiran iz zraka, koristi se u žaruljama sa žarnom niti, laserima i još uvijek se aktivno proučava. Od zanimljivih svojstava kriptona, vrijedi napomenuti da pri pritisku od 3,5 atmosfere djeluje narkotično na osobu, a na 6 atmosfera poprima oštar miris.

9. Vodonik

Vodonik u vazduhu zauzima 0,00005% zapremine i 0,00008% mase, ali je istovremeno i najzastupljeniji element u svemiru. Sasvim je moguće napisati poseban članak o njegovoj povijesti, proizvodnji i primjeni, pa ćemo se sada ograničiti na mali popis industrija: hemijska, goriva, prehrambena industrija, avijacija, meteorologija, elektroprivreda.

10. Xenon

Potonji je u sastavu vazduha, za koji se prvobitno smatralo da je samo primesa kriptona. Njegovo ime se prevodi kao "vanzemaljac", a postotak sadržaja na Zemlji i šire je minimalan, što je dovelo do njegove visoke cijene. Sada je ksenon neophodan: proizvodnja moćnih i impulsnih izvora svjetlosti, dijagnostika i anestezija u medicini, motori svemirskih letjelica, raketno gorivo. Osim toga, kada se udiše, ksenon značajno snižava glas (suprotan efekat od helijuma), a u novije vrijeme na doping listu je dodano i udisanje ovog plina.

Hemijski sastav vazduha je od velike higijenske važnosti, jer igra odlučujuću ulogu u sprovođenju respiratorne funkcije organizma. Atmosferski zrak je mješavina kisika, ugljičnog dioksida, argona i drugih plinova u omjerima navedenim u tabeli. jedan.

Kiseonik (O 2) - najvažnija komponenta vazduha za ljude. U mirovanju, osoba obično apsorbira u prosjeku 0,3 litara kisika u minuti.

Tokom fizičke aktivnosti, potrošnja kiseonika se dramatično povećava i može dostići 4,5/5 litara ili više za 1 minut. Fluktuacije sadržaja kiseonika u atmosferskom vazduhu su male i ne prelaze, po pravilu, 0,5%.

U stambenim, javnim i sportskim prostorijama ne primjećuju se značajne promjene u sadržaju kisika, jer vanjski zrak prodire u njih. U najnepovoljnijim higijenskim uslovima u prostoriji, uočeno je smanjenje sadržaja kiseonika za 1%. Takve fluktuacije nemaju primjetan učinak na tijelo.

Obično se fiziološke promjene uočavaju kada se sadržaj kisika smanji na 16-17%. Ako se njegov sadržaj smanji na 11-13% (pri penjanju na visinu), pojavljuje se izražen nedostatak kisika, naglo pogoršanje dobrobiti i smanjenje radnog kapaciteta. Sadržaj kiseonika do 7-8% može biti fatalan.

U sportskoj praksi, kako bi se povećala efikasnost i intenzitet procesa oporavka, koristi se inhalacija kiseonika.

Ugljen-dioksid (CO 2), ili ugljen-dioksid, je gas bez boje i mirisa koji nastaje pri disanju ljudi i životinja, raspadanju i razgradnji organskih materija, sagorevanju goriva i sl. U atmosferskom vazduhu van naselja sadržaj ugljen-dioksida u proseku iznosi 0,04%. , au industrijskim centrima njegova koncentracija raste na 0,05-0,06%. U stambenim i javnim zgradama, kada se u njima nalazi veliki broj ljudi, sadržaj ugljičnog dioksida može porasti i do 0,6-0,8%. U najgorim higijenskim uslovima u prostoriji (velike gužve, loša ventilacija i sl.), njegova koncentracija obično ne prelazi 1% zbog prodora vanjskog zraka. Takve koncentracije ne izazivaju negativne efekte na organizam.

Kod produženog udisanja zraka sa sadržajem od 1 - 1,5% ugljičnog dioksida, uočava se pogoršanje zdravlja, a kod 2-2,5% otkrivaju se patološke promjene. Značajni poremećaji u tjelesnim funkcijama i smanjenje efikasnosti nastaju kada je sadržaj ugljičnog dioksida 4-5%. Kod sadržaja od 8-10% dolazi do gubitka svijesti i smrti. Do značajnog povećanja sadržaja ugljičnog dioksida u zraku može doći u vanrednim situacijama u skučenim prostorima (rudnici, mine, podmornice, skloništa za bombe itd.) ili na mjestima gdje dolazi do intenzivnog raspadanja organske tvari.

Određivanje sadržaja ugljičnog dioksida u stambenim, javnim i sportskim objektima može poslužiti kao indirektni pokazatelj zagađenosti zraka ljudskim otpadnim proizvodima. Kao što je već napomenuto, sam ugljični dioksid u ovim slučajevima ne šteti tijelu, međutim, uz povećanje njegovog sadržaja, uočava se i pogoršanje fizičkih i kemijskih svojstava zraka (povećavaju se temperatura i vlažnost, poremeća se ionski sastav , pojavljuju se plinovi neugodnog mirisa). Zrak u zatvorenom prostoru se smatra lošim ako sadržaj ugljičnog dioksida u njemu prelazi 0,1%. Ova vrijednost se uzima kao proračunska pri projektovanju i ugradnji ventilacije u prostorijama.

Taj dio atmosfere, koji je u blizini Zemlje i koji, shodno tome, osoba diše, naziva se troposfera. Troposfera ima visinu od devet do jedanaest kilometara i mehanička je mješavina raznih plinova.

Sastav vazduha nije konstantan. U zavisnosti od geografskog položaja, terena, vremenskih uslova, vazduh može imati različit sastav i različita svojstva. Vazduh može biti gasovit ili ispušten, svež ili težak - sve to znači da sadrži određene nečistoće.

Azot - 78,9 posto;

Kiseonik - 20,95 posto;

Ugljični dioksid - 0,3 posto.

Osim toga, u atmosferi su prisutni i drugi gasovi (helijum, argon, neon, ksenon, kripton, vodonik, radon, ozon), a njihov zbir je nešto manji od jedan odsto.

Vrijedi također istaći prisustvo u zraku nekih trajnih nečistoća prirodnog porijekla, posebno nekih gasovitih proizvoda koji nastaju kao rezultat kako bioloških tako i hemijskih procesa. Među njima posebno treba spomenuti amonijak (sastav zraka udaljenog od naseljenih mjesta uključuje oko tri do pet tisućitih miligrama po kubnom metru), metan (njegov nivo je u prosjeku dvije desethiljaditi dio miligrama po kubnom metru), dušikovi oksidi ( u atmosferi njihova koncentracija doseže otprilike petnaest tisućitih miligrama po kubnom metru), sumporovodik i drugi plinoviti produkti.

Pored parnih i gasovitih nečistoća, hemijski sastav vazduha obično uključuje prašinu kosmičkog porekla koja tokom godine pada na površinu Zemlje u količini od sedamstohiljaditih tona po kvadratnom kilometru, kao i čestice prašine koje potiču od vulkanskih erupcija.

Međutim, sastav zraka i troposfere su u najvećoj mjeri (i to ne na bolje) zagađeni takozvanom prizemnom (biljnom, zemljišnom) prašinom i dimom od šumskih požara. Posebno puno takve prašine u kontinentalnim zračnim masama koje potiču iz pustinja srednje Azije i Afrike. Zato sa sigurnošću možemo reći da idealno čisto vazdušno okruženje jednostavno ne postoji, a to je koncept koji postoji samo teoretski.

Sastav zraka ima tendenciju da se stalno mijenja, a njegove prirodne promjene obično igraju prilično malu ulogu, posebno u poređenju sa mogućim posljedicama njegovih umjetnih poremećaja. Ovakva kršenja su uglavnom povezana s proizvodnim aktivnostima čovječanstva, upotrebom uređaja za potrošačke usluge, kao i vozila. Ova kršenja mogu dovesti, između ostalog, do denaturacije zraka, odnosno do izraženih razlika u njegovom sastavu i svojstvima od odgovarajućih pokazatelja atmosfere.

Ove i mnoge druge vrste ljudske aktivnosti dovele su do činjenice da je osnovni sastav zraka počeo da prolazi kroz spore i beznačajne, ali ipak apsolutno nepovratne promjene. Na primjer, naučnici su izračunali da je u proteklih pedeset godina čovječanstvo koristilo otprilike istu količinu kiseonika kao i prethodnih milion godina, a u procentima - dvije desetine procenta njegove ukupne zalihe u atmosferi. Istovremeno, shodno tome raste i ispuštanje u zrak, koje je, prema posljednjim podacima, u proteklih sto godina dostiglo skoro četiri stotine milijardi tona.

Dakle, sastav vazduha se menja na gore, a teško je zamisliti šta će to postati za nekoliko decenija.