Χημικός τύπος του αέρα που αναπνέουμε. Οι ισχύοντες υγειονομικοί κανόνες και τα πρότυπα αέρα

Ο αέρας είναι ένα μείγμα αερίων που είναι απαραίτητα για την ύπαρξη και τη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του και ποιες ουσίες περιλαμβάνονται στον αέρα;

Ο αέρας είναι απαραίτητος για την αναπνοή όλων των ζωντανών οργανισμών. Αποτελείται από άζωτο, οξυγόνο, αργό, διοξείδιο του άνθρακα και μια σειρά από ακαθαρσίες. Η σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τις συνθήκες και το έδαφος. Έτσι, σε ένα αστικό περιβάλλον, το επίπεδο του διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα αυξάνεται σε σύγκριση με μια δασική ζώνη λόγω της αφθονίας Οχημα. Σε μεγάλα υψόμετρα, η συγκέντρωση οξυγόνου μειώνεται επειδή τα μόρια αζώτου είναι ελαφρύτερα από τα μόρια οξυγόνου. Επομένως, η συγκέντρωση οξυγόνου μειώνεται πιο γρήγορα.

Ο Σκωτσέζος φυσικός και χημικός Joseph Black απέδειξε πειραματικά το 1754 ότι ο αέρας δεν είναι απλώς μια ουσία, αλλά ένα μείγμα αερίων

Ρύζι. 1. Τζόζεφ Μπλακ.

Αν μιλάμε για τη σύνθεση του αέρα σε ποσοστό, τότε το κύριο συστατικό του είναι το άζωτο. Το άζωτο καταλαμβάνει το 78% του συνολικού όγκου του αέρα. ΠοσοστόΤο οξυγόνο στο μόριο του αέρα είναι 20,9%. Το άζωτο και το οξυγόνο είναι τα 2 κύρια στοιχεία του αέρα. Η περιεκτικότητα σε άλλες ουσίες είναι πολύ μικρότερη και δεν υπερβαίνει το 1%. Έτσι, το αργό καταλαμβάνει όγκο 0,9%, και το διοξείδιο του άνθρακα - 0,03%. Ο αέρας περιέχει επίσης ακαθαρσίες όπως νέον, κρυπτόν, μεθάνιο, ήλιο, υδρογόνο και ξένο.

Ρύζι. 2. Σύνθεση αέρα.

Σε βιομηχανικούς χώρους δίνεται μεγάλη σημασία στην αεροιονική σύνθεση του αέρα. Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα στον αέρα έχουν ευεργετική επίδραση στο ανθρώπινο σώμα, το φορτίζουν με ενέργεια και βελτιώνουν τη διάθεση.

Αζωτο

Το άζωτο είναι το κύριο συστατικό του αέρα. Η μετάφραση του ονόματος του στοιχείου - "άψυχο" - μπορεί να αναφέρεται στο άζωτο ως απλή ουσία, αλλά το άζωτο σε δεσμευμένη κατάσταση είναι ένα από τα κύρια στοιχεία της ζωής, είναι μέρος πρωτεϊνών, νουκλεϊκά οξέα, βιταμίνες κ.λπ.

Το άζωτο είναι στοιχείο της δεύτερης περιόδου, δεν έχει διεγερμένες καταστάσεις, αφού το άτομο δεν έχει ελεύθερα τροχιακά. Ωστόσο, το άζωτο είναι ικανό να εμφανίζει όχι μόνο σθένος III, αλλά και IV στη βασική κατάσταση λόγω του σχηματισμού ενός ομοιοπολικού δεσμού μέσω ενός μηχανισμού δότη-δέκτη που περιλαμβάνει το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων του αζώτου. Ο βαθμός οξείδωσης που μπορεί να παρουσιάσει το άζωτο ποικίλλει ευρέως: από -3 έως +5.

Στη φύση, το άζωτο εμφανίζεται με τη μορφή μιας απλής ουσίας - αερίου N2 και σε δεσμευμένη κατάσταση. Σε ένα μόριο αζώτου, τα άτομα είναι στενά συνδεδεμένα τριπλός δεσμός(ενέργεια δέσμευσης 940 kJ/mol). Σε κανονικές θερμοκρασίες, το άζωτο μπορεί να αντιδράσει μόνο με το λίθιο. Μετά την προκαταρκτική ενεργοποίηση των μορίων με θέρμανση, ακτινοβολία ή δράση καταλυτών, το άζωτο αντιδρά με μέταλλα και αμέταλλα.

Οξυγόνο

Το οξυγόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στη Γη: κλάσμα μάζας V φλοιός της γης 47,3%, και το κλάσμα όγκου στην ατμόσφαιρα είναι 20,95%, το κλάσμα μάζας στους ζωντανούς οργανισμούς είναι περίπου 65%.

Σχεδόν σε όλες τις ενώσεις (εκτός από ενώσεις με φθόριο και υπεροξείδια), το οξυγόνο εμφανίζει σταθερό σθένος II και κατάσταση οξείδωσης 2. Το άτομο οξυγόνου δεν έχει διεγερμένες καταστάσεις, αφού στη δεύτερη εξωτερικό επίπεδοδεν υπάρχουν ελεύθερα τροχιακά. Ως απλή ουσία, το οξυγόνο υπάρχει με τη μορφή δύο αλλοτροπικών τροποποιήσεων - των αερίων οξυγόνου O2 και του όζοντος O3. Το περισσότερο σημαντική σύνδεσητο οξυγόνο είναι νερό. Περίπου 71% η επιφάνεια της γηςκαταλαμβάνει ένα κέλυφος νερού, χωρίς νερό η ζωή είναι αδύνατη.

Το όζον στη φύση σχηματίζεται από το οξυγόνο του αέρα κατά τις εκκενώσεις κεραυνών και στο εργαστήριο με τη διέλευση μιας ηλεκτρικής εκκένωσης μέσω του οξυγόνου.

Ρύζι. 3. Όζον.

Το όζον είναι ένας ακόμη ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας από το οξυγόνο. Συγκεκριμένα? οξειδώνει τον χρυσό και την πλατίνα

Το οξυγόνο στη βιομηχανία λαμβάνεται συνήθως με υγροποίηση του αέρα με επακόλουθο διαχωρισμό του αζώτου λόγω της εξάτμισης του (υπάρχει διαφορά στα σημεία βρασμού: -183 βαθμούς για το υγρό οξυγόνο και -196 βαθμούς για το υγρό άζωτο.). Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 249.

Ας κάνουμε μια κράτηση αμέσως: το άζωτο στον αέρα απορροφάται πλέον, ωστόσο, η χημική σύνθεση του υπόλοιπου τμήματος είναι πολύ ενδιαφέρουσα και ποικιλόμορφη. Εν ολίγοις, ο κατάλογος των κύριων στοιχείων έχει ως εξής.

Ωστόσο, θα δώσουμε επίσης μερικές εξηγήσεις για τις λειτουργίες αυτών των χημικών στοιχείων.

1. Άζωτο

Η περιεκτικότητα του αέρα σε άζωτο είναι 78% κατ' όγκο και 75% κατά μάζα, δηλαδή αυτό το στοιχείο κυριαρχεί στην ατμόσφαιρα, έχει τον τίτλο ενός από τα πιο κοινά στη Γη και, επιπλέον, βρίσκεται εκτός της ανθρώπινης κατοικίας ζώνη - στον Ουρανό, τον Ποσειδώνα και σε διαστρικούς χώρους. Έτσι, έχουμε ήδη καταλάβει πόσο άζωτο υπάρχει στον αέρα, αλλά το ερώτημα παραμένει σχετικά με τη λειτουργία του. Το άζωτο είναι απαραίτητο για την ύπαρξη ζωντανών όντων, είναι μέρος:

• πρωτεΐνες;
• αμινοξέα;
• νουκλεϊκά οξέα;
• χλωροφύλλη;
• αιμοσφαιρίνη κ.λπ.

Κατά μέσο όρο, περίπου το 2% ενός ζωντανού κυττάρου αποτελείται από άτομα αζώτου, γεγονός που εξηγεί γιατί υπάρχει τόσο πολύ άζωτο στον αέρα ως ποσοστό όγκου και μάζας.
Το άζωτο είναι επίσης ένα από τα αδρανή αέρια που εξάγονται από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Η αμμωνία συντίθεται από αυτό και χρησιμοποιείται για ψύξη και άλλους σκοπούς.

2. Οξυγόνο

Η περιεκτικότητα του αέρα σε οξυγόνο είναι μια από τις πιο δημοφιλείς ερωτήσεις. Κρατώντας την ίντριγκα, ας αποσπάσουμε την προσοχή μας με μία διασκεδαστικό γεγονός: Το οξυγόνο ανακαλύφθηκε δύο φορές - το 1771 και το 1774, αλλά λόγω διαφορών στις δημοσιεύσεις της ανακάλυψης, η τιμή της ανακάλυψης του στοιχείου πήγε στον Άγγλο χημικό Joseph Priestley, ο οποίος ουσιαστικά απομόνωσε το οξυγόνο δεύτερο. Έτσι, η αναλογία του οξυγόνου στον αέρα κυμαίνεται γύρω στο 21% κατ' όγκο και 23% κατά μάζα. Μαζί με το άζωτο, αυτά τα δύο αέρια αποτελούν το 99% του συνόλου του αέρα της γης. Ωστόσο, το ποσοστό οξυγόνου στον αέρα είναι μικρότερο από το άζωτο, και όμως δεν αντιμετωπίζουμε αναπνευστικά προβλήματα. Το γεγονός είναι ότι η ποσότητα οξυγόνου στον αέρα υπολογίζεται βέλτιστα ειδικά για την κανονική αναπνοή· στην καθαρή του μορφή, αυτό το αέριο δρα στο σώμα σαν δηλητήριο, οδηγώντας σε δυσκολίες στη λειτουργία του νευρικού συστήματος, διαταραχή της αναπνοής και της κυκλοφορίας του αίματος . Ταυτόχρονα, η έλλειψη οξυγόνου επηρεάζει αρνητικά και την υγεία, προκαλώντας λιμοκτονία οξυγόνου και όλα τα δυσάρεστα συμπτώματα που σχετίζονται με αυτήν. Επομένως, το πόσο οξυγόνο περιέχεται στον αέρα είναι αυτό που χρειάζεται για μια υγιή, πλήρη αναπνοή.

3. Αργό

Το αργό κατέχει την τρίτη θέση στον αέρα· είναι άοσμο, άχρωμο και άγευστο. Δεν έχει εντοπιστεί σημαντικός βιολογικός ρόλος αυτού του αερίου, αλλά έχει ναρκωτική δράση και θεωρείται ακόμη και ντόπινγκ. Το αργό που εξάγεται από την ατμόσφαιρα χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, την ιατρική, για τη δημιουργία τεχνητής ατμόσφαιρας, τη χημική σύνθεση, την κατάσβεση πυρκαγιάς, τη δημιουργία λέιζερ κ.λπ.

4. Διοξείδιο του άνθρακα

Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης και του Άρη· το ποσοστό του στον αέρα της γης είναι πολύ χαμηλότερο. Εν μεγάλο ποσόΤο διοξείδιο του άνθρακα βρίσκεται στον ωκεανό, παρέχεται τακτικά από όλους τους αναπνευστικούς οργανισμούς και απελευθερώνεται λόγω βιομηχανικών δραστηριοτήτων. Στην ανθρώπινη ζωή, το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται στην πυρόσβεση, στη βιομηχανία τροφίμων ως αέριο και ως συμπλήρωμα διατροφής E290 – συντηρητικό και διογκωτικό. Σε στερεή μορφή, το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα από τα πιο γνωστά ψυκτικά μέσα, ο «ξηρός πάγος».

5. Νέον

Αυτό το ίδιο μυστηριώδες φως των φώτων ντίσκο, των φωτεινών πινακίδων και των σύγχρονων προβολέων χρησιμοποιούν το πέμπτο πιο κοινό χημικό στοιχείο, το οποίο εισπνέεται επίσης από τον άνθρωπο - το νέον. Όπως πολλά αδρανή αέρια, το νέον έχει ναρκωτική επίδραση στους ανθρώπους σε μια συγκεκριμένη πίεση, αλλά είναι αυτό το αέριο που χρησιμοποιείται στην εκπαίδευση δυτών και άλλων ανθρώπων που εργάζονται σε υψηλή πίεση. Επίσης, τα μείγματα νέον-ηλίου χρησιμοποιούνται στην ιατρική για αναπνευστικές διαταραχές· το ίδιο το νέον χρησιμοποιείται για ψύξη, για την παραγωγή φωτεινών σημάτων και των ίδιων λαμπτήρων νέον. Ωστόσο, σε αντίθεση με το στερεότυπο, το φως νέον δεν είναι μπλε, αλλά κόκκινο. Όλα τα άλλα χρώματα παράγονται από λαμπτήρες με άλλα αέρια.

6. Μεθάνιο

Το μεθάνιο και ο αέρας έχουν μια πολύ αρχαία ιστορία: στην πρωτογενή ατμόσφαιρα, ακόμη και πριν από την εμφάνιση του ανθρώπου, το μεθάνιο ήταν σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες. Τώρα εξορύσσεται και χρησιμοποιείται ως καύσιμο και πρώτη ύλη στην κατασκευή, αυτό το αέριο δεν είναι τόσο διαδεδομένο στην ατμόσφαιρα, αλλά εξακολουθεί να απελευθερώνεται από τη Γη. Σύγχρονη έρευναδιαπιστωθεί ο ρόλος του μεθανίου στην αναπνοή και τις ζωτικές λειτουργίες του ανθρώπινου σώματος, αλλά δεν υπάρχουν ακόμη έγκυρα δεδομένα σχετικά με αυτό.

7. Ήλιο

Έχοντας εξετάσει πόσο ήλιο υπάρχει στον αέρα, ο καθένας θα καταλάβει ότι αυτό το αέριο δεν είναι ένα από τα πιο σημαντικά. Πράγματι, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί βιολογικής σημασίαςαυτό το αέριο. Εκτός από την αστεία παραμόρφωση της φωνής κατά την εισπνοή ηλίου από ένα μπαλόνι :) Ωστόσο, το ήλιο χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία: στη μεταλλουργία, στη βιομηχανία τροφίμων, για πλήρωση αεροσκαφών και ανιχνευτών καιρού, σε λέιζερ, πυρηνικούς αντιδραστήρεςκαι τα λοιπά.

8. Κρυπτόν

Δεν μιλάμε για την πατρίδα του Superman :) Το Krypton είναι ένα αδρανές αέριο που είναι τρεις φορές βαρύτερο από τον αέρα, χημικά αδρανές, εξάγεται από τον αέρα, χρησιμοποιείται σε λαμπτήρες πυρακτώσεως, λέιζερ και εξακολουθεί να μελετάται ενεργά. Από τις ενδιαφέρουσες ιδιότητες του κρυπτόν, αξίζει να σημειωθεί ότι σε πίεση 3,5 ατμοσφαιρών έχει ναρκωτική επίδραση στον άνθρωπο και σε 6 ατμόσφαιρες αποκτά μια πικάντικη οσμή.

9. Υδρογόνο

Το υδρογόνο στον αέρα καταλαμβάνει 0,00005% κατ' όγκο και 0,00008% κατά μάζα, αλλά ταυτόχρονα είναι το πιο κοινό στοιχείο στο Σύμπαν. Είναι πολύ πιθανό να γράψουμε ένα ξεχωριστό άρθρο σχετικά με την ιστορία, την παραγωγή και την εφαρμογή του, οπότε τώρα θα περιοριστούμε σε μια μικρή λίστα βιομηχανιών: χημική, καύσιμα, βιομηχανίες τροφίμων, αεροπορία, μετεωρολογία, ηλεκτρική ενέργεια.

10. Xenon

Το τελευταίο είναι συστατικό του αέρα, το οποίο αρχικά θεωρήθηκε μόνο ένα μείγμα κρυπτών. Το όνομά του μεταφράζεται ως «εξωγήινος» και το ποσοστό του περιεχομένου του τόσο στη Γη όσο και πέρα ​​από τα σύνορά της είναι ελάχιστο, γεγονός που καθόρισε την υψηλό κόστος. Σήμερα δεν μπορούν να κάνουν χωρίς ξένο: παραγωγή πηγών φωτός υψηλής ισχύος και παλμικού φωτός, διαγνωστικά και αναισθησία στην ιατρική, κινητήρες διαστημικών σκαφών, καύσιμα πυραύλων. Επιπλέον, όταν εισπνέεται, το ξένο μειώνει σημαντικά τη φωνή (το αντίθετο αποτέλεσμα του ηλίου) και πρόσφατα η εισπνοή αυτού του αερίου συμπεριλήφθηκε στη λίστα των παραγόντων ντόπινγκ.

Τα κύρια συστατικά του ατμοσφαιρικού αέρα είναι το οξυγόνο (περίπου 21%), το άζωτο (78%), το διοξείδιο του άνθρακα (0,03-0,04%), οι υδρατμοί, τα αδρανή αέρια, το όζον, το υπεροξείδιο του υδρογόνου (περίπου 1%).

Το οξυγόνο είναι το πιο συστατικό μέρος του αέρα. Με την άμεση συμμετοχή του, όλες οι οξειδωτικές διεργασίες συμβαίνουν στον ανθρώπινο και ζωικό οργανισμό. Σε κατάσταση ηρεμίας, ένα άτομο καταναλώνει περίπου 350 ml οξυγόνου ανά λεπτό και κατά τη διάρκεια βαριάς σωματικής εργασίας, η ποσότητα του οξυγόνου που καταναλώνεται αυξάνεται αρκετές φορές.

Ο εισπνεόμενος αέρας περιέχει 20,7-20,9% οξυγόνο και ο εκπνεόμενος αέρας περιέχει περίπου 15-16%. Έτσι, οι ιστοί του σώματος απορροφούν περίπου το 1/4 του οξυγόνου που υπάρχει στον εισπνεόμενο αέρα.

Στην ατμόσφαιρα, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο δεν αλλάζει σημαντικά. Τα φυτά απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα και, διασπώντας το, αφομοιώνουν τον άνθρακα και απελευθερώνουν το απελευθερωμένο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα. Πηγή σχηματισμού οξυγόνου είναι επίσης η φωτοχημική αποσύνθεση των υδρατμών στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο. Η ανάμειξη είναι επίσης σημαντική για τη διασφάλιση μιας σταθερής σύνθεσης ατμοσφαιρικού αέρα. ροή αέραστα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Εξαίρεση αποτελούν οι ερμητικά κλειστοί χώροι, όπου, λόγω της παρατεταμένης παραμονής των ανθρώπων, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μπορεί να μειωθεί σημαντικά (υποβρύχια, καταφύγια, καμπίνες αεροσκαφών υπό πίεση κ.λπ.).

Για το σώμα σπουδαίοςέχει μερική πίεση * οξυγόνου, και όχι την απόλυτη περιεκτικότητά του στον εισπνεόμενο αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μετάβαση του οξυγόνου από τον κυψελιδικό αέρα στο αίμα και από το αίμα στο υγρό των ιστών συμβαίνει υπό την επίδραση των διαφορών στη μερική πίεση. Η μερική πίεση του οξυγόνου μειώνεται με την αύξηση του υψομέτρου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας (Πίνακας 1).

Πίνακας 1. Μερική πίεση οξυγόνου σε διαφορετικά υψόμετρα

Μεγάλης σημασίαςέχει τη χρήση οξυγόνου για τη θεραπεία ασθενειών που συνοδεύονται από πείνα με οξυγόνο (σκηνές οξυγόνου, συσκευές εισπνοής).

Διοξείδιο του άνθρακα. Η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι αρκετά σταθερή. Αυτή η σταθερότητα εξηγείται από τον κύκλο της στη φύση. Παρά το γεγονός ότι οι διαδικασίες αποσύνθεσης και ζωτικής δραστηριότητας του σώματος συνοδεύονται από την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα, δεν συμβαίνει σημαντική αύξηση της περιεκτικότητάς του στην ατμόσφαιρα, καθώς το διοξείδιο του άνθρακα απορροφάται από τα φυτά. Σε αυτή την περίπτωση, ο άνθρακας χρησιμοποιείται για την κατασκευή οργανική ύληκαι το οξυγόνο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα. Ο εκπνεόμενος αέρας περιέχει έως και 4,4% διοξείδιο του άνθρακα.

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα φυσιολογικό διεγερτικό του αναπνευστικού κέντρου, επομένως κατά την τεχνητή αναπνοή προστίθεται στον αέρα σε μικρές ποσότητες. Σε μεγάλες ποσότητες μπορεί να έχει ναρκωτική δράση και να προκαλέσει θάνατο.

Το διοξείδιο του άνθρακα έχει επίσης υγιεινή σημασία. Με βάση το περιεχόμενό του, κρίνεται η καθαριότητα του αέρα σε οικιστικούς και δημόσιους χώρους (δηλαδή χώρους όπου υπάρχουν άτομα). Όταν οι άνθρωποι συγκεντρώνονται σε δωμάτια με κακό αερισμό, παράλληλα με τη συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα, η περιεκτικότητα σε άλλα ανθρώπινα απόβλητα αυξάνεται, η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται και η υγρασία του αυξάνεται.

Έχει διαπιστωθεί ότι εάν η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα εσωτερικού χώρου υπερβαίνει το 0,07-0,1%, τότε ο αέρας γίνεται άσχημη μυρωδιάκαι μπορεί να παραβιάσει λειτουργική κατάστασησώμα.

Ο παραλληλισμός των αλλαγών στις αναγραφόμενες ιδιότητες του αέρα σε κατοικίες και η αύξηση της συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και η ευκολία προσδιορισμού του περιεχομένου του, καθιστούν δυνατή τη χρήση αυτού του δείκτη για την υγιεινή αξιολόγηση της ποιότητας του αέρα και την αποτελεσματικότητα του αερισμού των δημόσιων χώρων.

Άζωτο και άλλα αέρια. Το άζωτο είναι βασικό αναπόσπαστο μέροςατμοσφαιρικός αέρας. Στο σώμα, διαλύεται στο αίμα και τα υγρά των ιστών, αλλά δεν συμμετέχει σε χημικές αντιδράσεις.

Έχει πλέον αποδειχθεί πειραματικά ότι σε συνθήκες υψηλής πίεσης, το άζωτο του αέρα προκαλεί διαταραχή του νευρομυϊκού συντονισμού στα ζώα, ακολουθούμενη από διέγερση και ναρκωτική κατάσταση. Οι ερευνητές παρατήρησαν παρόμοια φαινόμενα μεταξύ δυτών. Η χρήση ενός μίγματος ηλιο-οξυγόνου για την αναπνοή από δύτες καθιστά δυνατή την αύξηση του βάθους καθόδου στα 200 μέτρα χωρίς έντονα συμπτώματα μέθης.

Κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις κεραυνών και υπό την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων από τον ήλιο, σχηματίζονται μικρές ποσότητες άλλων αερίων στον αέρα. Η υγιεινή τους αξία είναι σχετικά μικρή.

* Η μερική πίεση ενός αερίου σε ένα μείγμα αερίων είναι η πίεση που θα παρήγαγε ένα δεδομένο αέριο εάν καταλάμβανε ολόκληρο τον όγκο του μείγματος.

Ατμόσφαιρα(από την ελληνική ατμόσφαιρα - ατμός και σφάρια - μπάλα) - το κέλυφος αέρα της Γης, που περιστρέφεται μαζί του. Η ανάπτυξη της ατμόσφαιρας συνδέθηκε στενά με τις γεωλογικές και γεωχημικές διεργασίες που συμβαίνουν στον πλανήτη μας, καθώς και με τις δραστηριότητες των ζωντανών οργανισμών.

Το κατώτερο όριο της ατμόσφαιρας συμπίπτει με την επιφάνεια της Γης, αφού ο αέρας διεισδύει στους μικρότερους πόρους του εδάφους και διαλύεται ακόμη και στο νερό.

Το ανώτερο όριο σε υψόμετρο 2000-3000 km περνά σταδιακά στο διάστημα.

Χάρη στην ατμόσφαιρα, η οποία περιέχει οξυγόνο, είναι δυνατή η ζωή στη Γη. Το ατμοσφαιρικό οξυγόνο χρησιμοποιείται στη διαδικασία αναπνοής των ανθρώπων, των ζώων και των φυτών.

Αν δεν υπήρχε ατμόσφαιρα, η Γη θα ήταν τόσο ήσυχη όσο η Σελήνη. Άλλωστε, ο ήχος είναι η δόνηση των σωματιδίων του αέρα. Το μπλε χρώμα του ουρανού εξηγείται από το γεγονός ότι οι ακτίνες του ήλιου, που περνούν από την ατμόσφαιρα, όπως μέσω ενός φακού, αποσυντίθενται στα συστατικά τους χρώματα. Σε αυτή την περίπτωση, οι ακτίνες των μπλε και μπλε χρωμάτων διασκορπίζονται περισσότερο.

Η ατμόσφαιρα παγιδεύει το μεγαλύτερο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου, η οποία έχει επιζήμια επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Διατηρεί επίσης τη θερμότητα κοντά στην επιφάνεια της Γης, εμποδίζοντας τον πλανήτη μας να κρυώσει.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται πολλά στρώματα, που διαφέρουν ως προς την πυκνότητα (Εικ. 1).

Τροποσφαίρα

Τροποσφαίρα- το χαμηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας, το πάχος του οποίου πάνω από τους πόλους είναι 8-10 km, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη - 10-12 km και πάνω από τον ισημερινό - 16-18 km.

Ρύζι. 1. Η δομή της ατμόσφαιρας της Γης

Ο αέρας στην τροπόσφαιρα θερμαίνεται από την επιφάνεια της γης, δηλαδή από τη γη και το νερό. Επομένως, η θερμοκρασία του αέρα σε αυτό το στρώμα μειώνεται με το ύψος κατά μέσο όρο 0,6 °C για κάθε 100 μ. Στο ανώτερο όριο της τροπόσφαιρας φτάνει τους -55 °C. Ταυτόχρονα, στην περιοχή του ισημερινού στο άνω όριο της τροπόσφαιρας, η θερμοκρασία του αέρα είναι -70 ° C και στην περιοχή Βόρειος πόλος-65 °C.

Περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας συγκεντρώνεται στην τροπόσφαιρα, βρίσκονται σχεδόν όλοι οι υδρατμοί, εμφανίζονται καταιγίδες, καταιγίδες, σύννεφα και βροχοπτώσεις και εμφανίζεται κάθετη (συναγωγή) και οριζόντια (άνεμος) κίνηση του αέρα.

Μπορούμε να πούμε ότι ο καιρός σχηματίζεται κυρίως στην τροπόσφαιρα.

Στρατόσφαιρα

Στρατόσφαιρα- ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται πάνω από την τροπόσφαιρα σε υψόμετρο 8 έως 50 km. Το χρώμα του ουρανού σε αυτό το στρώμα φαίνεται μωβ, γεγονός που εξηγείται από τη λεπτότητα του αέρα, λόγω του οποίου οι ακτίνες του ήλιου σχεδόν δεν διασκορπίζονται.

Η στρατόσφαιρα περιέχει το 20% της μάζας της ατμόσφαιρας. Ο αέρας σε αυτό το στρώμα είναι αραιωμένος, πρακτικά δεν υπάρχουν υδρατμοί και επομένως σχεδόν δεν σχηματίζονται σύννεφα και βροχόπτωση. Ωστόσο, στη στρατόσφαιρα παρατηρούνται σταθερά ρεύματα αέρα, η ταχύτητα των οποίων φτάνει τα 300 km/h.

Αυτό το στρώμα είναι συγκεντρωμένο όζο(οθόνη όζοντος, οζονόσφαιρα), ένα στρώμα που απορροφά υπεριώδεις ακτίνες, εμποδίζοντάς τους να φτάσουν στη Γη και έτσι προστατεύοντας τους ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη μας. Χάρη στο όζον, η θερμοκρασία του αέρα στο ανώτερο όριο της στρατόσφαιρας κυμαίνεται από -50 έως 4-55 °C.

Μεταξύ της μεσόσφαιρας και της στρατόσφαιρας υπάρχει μια μεταβατική ζώνη - η στρατόπαυση.

Μεσόσφαιρα

Μεσόσφαιρα- ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται σε υψόμετρο 50-80 km. Η πυκνότητα του αέρα εδώ είναι 200 ​​φορές μικρότερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης. Το χρώμα του ουρανού στη μεσόσφαιρα φαίνεται μαύρο και τα αστέρια είναι ορατά κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η θερμοκρασία του αέρα πέφτει στους -75 (-90)°C.

Σε υψόμετρο 80 χλμ. ξεκινά θερμόσφαιρα.Η θερμοκρασία του αέρα σε αυτό το στρώμα αυξάνεται απότομα σε ύψος 250 m και στη συνέχεια γίνεται σταθερή: σε υψόμετρο 150 km φτάνει τους 220-240 ° C. σε υψόμετρο 500-600 km ξεπερνά τους 1500 °C.

Στη μεσόσφαιρα και στη θερμόσφαιρα υπό την επίδραση κοσμικές ακτίνεςτα μόρια αερίου διασπώνται σε φορτισμένα (ιονισμένα) ατομικά σωματίδια, γι' αυτό και αυτό το τμήμα της ατμόσφαιρας ονομάζεται ιονόσφαιρα- ένα στρώμα πολύ σπάνιου αέρα, που βρίσκεται σε υψόμετρο 50 έως 1000 km, που αποτελείται κυρίως από ιονισμένα άτομα οξυγόνου, μόρια οξειδίου του αζώτου και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αυτό το στρώμα χαρακτηρίζεται από υψηλή ηλεκτροδότηση και τα μακρά και μεσαία ραδιοκύματα αντανακλώνται από αυτό, όπως από έναν καθρέφτη.

Στην ιονόσφαιρα υπάρχουν σέλας- λάμψη εξευγενισμένων αερίων υπό την επίδραση ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που πετούν από τον Ήλιο - και παρατηρούνται έντονες διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο.

Εξώσφαιρα

Εξώσφαιρα- το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται πάνω από 1000 km. Αυτό το στρώμα ονομάζεται επίσης σφαίρα σκέδασης, καθώς τα σωματίδια αερίου κινούνται εδώ με μεγάλη ταχύτητα και μπορούν να διασκορπιστούν στο διάστημα.

Ατμοσφαιρική σύνθεση

Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα αερίων που αποτελείται από άζωτο (78,08%), οξυγόνο (20,95%), διοξείδιο του άνθρακα (0,03%), αργό (0,93%), μικρή ποσότητα ηλίου, νέον, ξένο, κρυπτό (0,01%), όζον και άλλα αέρια, αλλά η περιεκτικότητά τους είναι αμελητέα (Πίνακας 1). Σύγχρονη σύνθεσηΟ αέρας της Γης δημιουργήθηκε πριν από περισσότερα από εκατό εκατομμύρια χρόνια, αλλά η απότομη αυξημένη ανθρώπινη παραγωγική δραστηριότητα οδήγησε ωστόσο στην αλλαγή του. Επί του παρόντος, υπάρχει αύξηση της περιεκτικότητας σε CO 2 κατά περίπου 10-12%.

Τα αέρια που συνθέτουν την ατμόσφαιρα έχουν διάφορα λειτουργικούς ρόλους. Ωστόσο, η κύρια σημασία αυτών των αερίων καθορίζεται κυρίως από το γεγονός ότι απορροφούν πολύ έντονα ακτινοβολούμενη ενέργειακαι έτσι έχουν σημαντικό αντίκτυπο στο καθεστώς θερμοκρασίας της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας της Γης.

Πίνακας 1. Χημική σύνθεση του ξηρού ατμοσφαιρικού αέρα κοντά στην επιφάνεια της γης

	Συγκέντρωση όγκου. %	Μοριακό βάρος, μονάδες
Οξυγόνο
Διοξείδιο του άνθρακα
Οξείδιο του αζώτου
	από 0 έως 0,00001
Διοξείδιο του θείου	από 0 έως 0,000007 το καλοκαίρι. από 0 έως 0,000002 το χειμώνα
	Από 0 έως 0,000002	46,0055/17,03061
Διοξείδιο του Αζόγκ
Μονοξείδιο του άνθρακα

Αζωτο,Το πιο κοινό αέριο στην ατμόσφαιρα, είναι χημικά ανενεργό.

Οξυγόνο, σε αντίθεση με το άζωτο, είναι ένα χημικά πολύ ενεργό στοιχείο. Η ειδική λειτουργία του οξυγόνου είναι η οξείδωση της οργανικής ύλης σε ετερότροφους οργανισμούς, βράχουςκαι υποοξειδωμένα αέρια που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα από τα ηφαίστεια. Χωρίς οξυγόνο, δεν θα υπήρχε αποσύνθεση της νεκρής οργανικής ύλης.

Ο ρόλος του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά μεγάλος. Εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα των διαδικασιών καύσης, της αναπνοής των ζωντανών οργανισμών και της αποσύνθεσης και είναι, πρώτα απ 'όλα, το κύριο δομικό υλικό για τη δημιουργία οργανικής ύλης κατά τη φωτοσύνθεση. Επιπλέον, μεγάλη σημασία έχει η ικανότητα του διοξειδίου του άνθρακα να μεταδίδει την ηλιακή ακτινοβολία βραχέων κυμάτων και να απορροφά μέρος της θερμικής ακτινοβολίας μεγάλων κυμάτων, η οποία θα δημιουργήσει το λεγόμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο θα μιλήσουμεπαρακάτω.

Οι ατμοσφαιρικές διεργασίες, ιδιαίτερα το θερμικό καθεστώς της στρατόσφαιρας, επηρεάζονται επίσης από όζο.Αυτό το αέριο χρησιμεύει ως φυσικός απορροφητής της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο και ως απορρόφηση ηλιακή ακτινοβολίαοδηγεί σε θέρμανση του αέρα. Οι μέσες μηνιαίες τιμές της συνολικής περιεκτικότητας σε όζον στην ατμόσφαιρα ποικίλλουν ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος και την εποχή του έτους στην περιοχή από 0,23-0,52 cm (αυτό είναι το πάχος της στιβάδας του όζοντος σε πίεση εδάφους και θερμοκρασία). Υπάρχει αύξηση της περιεκτικότητας σε όζον από τον ισημερινό στους πόλους και ένας ετήσιος κύκλος με ελάχιστο το φθινόπωρο και μέγιστο την άνοιξη.

Μια χαρακτηριστική ιδιότητα της ατμόσφαιρας είναι ότι η περιεκτικότητα των κύριων αερίων (άζωτο, οξυγόνο, αργό) αλλάζει ελαφρώς με το υψόμετρο: σε υψόμετρο 65 km στην ατμόσφαιρα η περιεκτικότητα σε άζωτο είναι 86%, οξυγόνο - 19, αργό - 0,91 , σε υψόμετρο 95 km - άζωτο 77, οξυγόνο - 21,3, αργό - 0,82%. Η σταθερότητα της σύστασης του ατμοσφαιρικού αέρα κατακόρυφα και οριζόντια διατηρείται με την ανάμειξή του.

Εκτός από αέρια, ο αέρας περιέχει υδρατμούςΚαι στερεά σωματίδια.Το τελευταίο μπορεί να έχει τόσο φυσική όσο και τεχνητή (ανθρωπογόνο) προέλευση. Αυτά είναι η γύρη, οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι αλατιού, η σκόνη του δρόμου και οι ακαθαρσίες αεροζόλ. Όταν οι ακτίνες του ήλιου διαπερνούν το παράθυρο, φαίνονται με γυμνό μάτι.

Υπάρχουν ιδιαίτερα πολλά σωματίδια στον αέρα των πόλεων και των μεγάλων βιομηχανικών κέντρων, όπου οι εκπομπές επιβλαβών αερίων και οι ακαθαρσίες τους που σχηματίζονται κατά την καύση του καυσίμου προστίθενται στα αερολύματα.

Η συγκέντρωση των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα καθορίζει τη διαφάνεια του αέρα, η οποία επηρεάζει την ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Τα μεγαλύτερα αερολύματα είναι οι πυρήνες συμπύκνωσης (από λατ. συμπύκνωση- συμπύκνωση, πάχυνση) - συμβάλλουν στη μετατροπή των υδρατμών σε σταγονίδια νερού.

Η σημασία των υδρατμών καθορίζεται κυρίως από το γεγονός ότι καθυστερεί τη θερμική ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων από την επιφάνεια της γης. αντιπροσωπεύει τον κύριο σύνδεσμο μεγάλων και μικρών κύκλων υγρασίας. αυξάνει τη θερμοκρασία του αέρα κατά τη συμπύκνωση των κρεβατιών νερού.

Η ποσότητα των υδρατμών στην ατμόσφαιρα ποικίλλει σε χρόνο και χώρο. Έτσι, η συγκέντρωση των υδρατμών στην επιφάνεια της γης κυμαίνεται από 3% στις τροπικές περιοχές έως 2-10 (15)% στην Ανταρκτική.

Η μέση περιεκτικότητα σε υδρατμούς στην κατακόρυφη στήλη της ατμόσφαιρας σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη είναι περίπου 1,6-1,7 cm (αυτό είναι το πάχος του στρώματος των συμπυκνωμένων υδρατμών). Οι πληροφορίες σχετικά με τους υδρατμούς σε διαφορετικά στρώματα της ατμόσφαιρας είναι αντιφατικές. Θεωρήθηκε, για παράδειγμα, ότι στην περιοχή υψομέτρου από 20 έως 30 km, η ειδική υγρασία αυξάνεται έντονα με το υψόμετρο. Ωστόσο, οι επόμενες μετρήσεις δείχνουν μεγαλύτερη ξηρότητα της στρατόσφαιρας. Προφανώς, η ειδική υγρασία στη στρατόσφαιρα εξαρτάται ελάχιστα από το υψόμετρο και είναι 2-4 mg/kg.

Η μεταβλητότητα της περιεκτικότητας σε υδρατμούς στην τροπόσφαιρα καθορίζεται από την αλληλεπίδραση των διαδικασιών εξάτμισης, συμπύκνωσης και οριζόντιας μεταφοράς. Ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης των υδρατμών, σχηματίζονται σύννεφα και πέφτουν βροχοπτώσεις με τη μορφή βροχής, χαλαζιού και χιονιού.

Διαδικασίες μεταβάσεις φάσηςΤο νερό ρέει κυρίως στην τροπόσφαιρα, γι' αυτό και τα σύννεφα στη στρατόσφαιρα (σε υψόμετρα 20-30 km) και τη μεσόσφαιρα (κοντά στη μεσόπαυση), που ονομάζονται μαργαριταρένια και ασημένια, παρατηρούνται σχετικά σπάνια, ενώ τα τροπόσφαιρα συχνά καλύπτουν περίπου το 50% του ολόκληρη την επιφάνεια της γης.

Η ποσότητα των υδρατμών που μπορεί να περιέχεται στον αέρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα.

1 m 3 αέρα σε θερμοκρασία -20 ° C μπορεί να περιέχει όχι περισσότερο από 1 g νερό. σε 0 °C - όχι περισσότερο από 5 g. στους +10 °C - όχι περισσότερο από 9 g. στους +30 °C - όχι περισσότερο από 30 g νερού.

Συμπέρασμα:Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα, τόσο περισσότερους υδρατμούς μπορεί να περιέχει.

Ο αέρας μπορεί να είναι πλούσιοςΚαι όχι κορεσμέναυδρατμούς. Έτσι, εάν σε θερμοκρασία +30 °C 1 m 3 αέρα περιέχει 15 g υδρατμούς, ο αέρας δεν είναι κορεσμένος με υδρατμούς. εάν 30 g - κορεσμένα.

Απόλυτη υγρασίαείναι η ποσότητα υδρατμών που περιέχεται σε 1 m3 αέρα. Εκφράζεται σε γραμμάρια. Για παράδειγμα, αν λένε "η απόλυτη υγρασία είναι 15", αυτό σημαίνει ότι 1 m L περιέχει 15 g υδρατμούς.

Σχετική υγρασία- αυτός είναι ο λόγος (σε ποσοστό) της πραγματικής περιεκτικότητας σε υδρατμούς σε 1 m 3 αέρα προς την ποσότητα υδρατμών που μπορεί να περιέχεται σε 1 m L σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, εάν το ραδιόφωνο εκπέμπει ένα δελτίο καιρού ότι η σχετική υγρασία είναι 70%, αυτό σημαίνει ότι ο αέρας περιέχει το 70% των υδρατμών που μπορεί να συγκρατήσει σε αυτή τη θερμοκρασία.

Όσο μεγαλύτερη είναι η σχετική υγρασία, δηλ. Όσο πιο κοντά βρίσκεται ο αέρας σε κατάσταση κορεσμού, τόσο πιο πιθανή είναι η βροχόπτωση.

Πάντα υψηλή (έως 90%) σχετική υγρασία αέρα παρατηρείται στην ισημερινή ζώνη, καθώς η θερμοκρασία του αέρα παραμένει υψηλή καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και εμφανίζεται μεγάλη εξάτμισηαπό την επιφάνεια των ωκεανών. Η ίδια υψηλή σχετική υγρασία υπάρχει και στις πολικές περιοχές, αλλά επειδή σε χαμηλές θερμοκρασίες δεν είναι ομοιόμορφη ένας μεγάλος αριθμός απόοι υδρατμοί κάνουν τον αέρα κορεσμένο ή σχεδόν κορεσμένο. Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, η σχετική υγρασία ποικίλλει ανάλογα με τις εποχές - είναι υψηλότερη το χειμώνα, χαμηλότερη το καλοκαίρι.

Η σχετική υγρασία του αέρα στις ερήμους είναι ιδιαίτερα χαμηλή: 1 m 1 αέρα εκεί περιέχει δύο έως τρεις φορές λιγότερους υδρατμούς από ό,τι είναι δυνατό σε μια δεδομένη θερμοκρασία.

Για τη μέτρηση της σχετικής υγρασίας χρησιμοποιείται υγρόμετρο (από το ελληνικό hygros - wet και metreco - μετράω).

Όταν ψύχεται, ο κορεσμένος αέρας δεν μπορεί να συγκρατήσει την ίδια ποσότητα υδρατμών· πυκνώνει (συμπυκνώνεται), μετατρέποντας σε σταγονίδια ομίχλης. Η ομίχλη μπορεί να παρατηρηθεί το καλοκαίρι σε μια καθαρή, δροσερή νύχτα.

σύννεφα- αυτή είναι η ίδια ομίχλη, μόνο που σχηματίζεται όχι στην επιφάνεια της γης, αλλά σε ένα ορισμένο ύψος. Καθώς ο αέρας ανεβαίνει, ψύχεται και οι υδρατμοί σε αυτόν συμπυκνώνονται. Τα μικροσκοπικά σταγονίδια νερού που προκύπτουν αποτελούν σύννεφα.

Ο σχηματισμός σύννεφων περιλαμβάνει επίσης αιωρούμενα σωματίδιααιωρείται στην τροπόσφαιρα.

Τα σύννεφα μπορεί να έχουν διαφορετικά σχήματα, τα οποία εξαρτώνται από τις συνθήκες σχηματισμού τους (Πίνακας 14).

Τα χαμηλότερα και βαρύτερα σύννεφα είναι τα στρώματα. Βρίσκονται σε υψόμετρο 2 km από την επιφάνεια της γης. Σε υψόμετρο 2 έως 8 χλμ., παρατηρούνται πιο γραφικά σύννεφα. Τα υψηλότερα και ελαφρύτερα είναι τα σύννεφα κίρους. Βρίσκονται σε υψόμετρο από 8 έως 18 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της γης.

Οικογένειες	Είδη σύννεφων	Εμφάνιση
Α. Άνω σύννεφα - πάνω από 6 χλμ	Ι. Cirrus	Κλωστοειδές, ινώδες, λευκό
	II. Cirrocumulus	Στρώματα και ραβδώσεις από μικρές νιφάδες και μπούκλες, λευκό
	III. Cirrostratus	Διαφανές υπόλευκο πέπλο
Β. Νεφώσεις μεσαίου επιπέδου - πάνω από 2 χλμ	IV. Υψοσρείτης	Στρώματα και ραβδώσεις λευκού και γκρι χρώματος
	V. Altostratified	Λείο πέπλο σε γαλακτώδες γκρι χρώμα
Β. Χαμηλά σύννεφα - έως 2 χλμ	VI. Nimbostratus	Συμπαγές άμορφο γκρι στρώμα
	VII. Stratocumulus	Αδιαφανή στρώματα και ραβδώσεις γκρι χρώματος
	VIII. Πολυεπίπεδη	Αδιαφανές γκρι πέπλο
Ζ. Σύννεφα κάθετη ανάπτυξη- από το κάτω προς το επάνω επίπεδο	IX. Πυκνό σύννεφο	Τα μπαστούνια και οι θόλοι είναι φωτεινά λευκά, με σκισμένα άκρα στον άνεμο
	X. Cumulonimbus	Ισχυρές σωρευτικές μάζες σκούρου χρώματος μολύβδου

Ατμοσφαιρική προστασία

Οι κύριες πηγές είναι οι βιομηχανικές επιχειρήσεις και τα αυτοκίνητα. Στις μεγάλες πόλεις, το πρόβλημα της ρύπανσης από αέριο στις κύριες οδούς μεταφοράς είναι πολύ οξύ. Γι' αυτό πολλές μεγάλες πόλεις σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της χώρας μας, έχουν θεσπίσει περιβαλλοντικό έλεγχο της τοξικότητας των καυσαερίων των οχημάτων. Σύμφωνα με τους ειδικούς, ο καπνός και η σκόνη στον αέρα μπορούν να μειώσουν την παροχή κατά το ήμισυ ηλιακή ενέργειαστην επιφάνεια της γης, γεγονός που θα οδηγήσει σε αλλαγές στις φυσικές συνθήκες.

Η χημική σύσταση του αέρα έχει μεγάλη υγιεινή σημασία, αφού παίζει καθοριστικό ρόλο στην εφαρμογή αναπνευστική λειτουργίασώμα. Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μείγμα οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα, αργού και άλλων αερίων στις αναλογίες που δίνονται στον πίνακα. 1.

ΟξυγόνοΤο (O2) είναι το πιο σημαντικό συστατικό του αέρα για τον άνθρωπο. Σε κατάσταση ηρεμίας, ένα άτομο συνήθως απορροφά κατά μέσο όρο 0,3 λίτρα οξυγόνου ανά λεπτό.

Κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας, η κατανάλωση οξυγόνου αυξάνεται απότομα και μπορεί να φτάσει τα 4,5/5 λίτρα ή περισσότερο ανά λεπτό. Οι διακυμάνσεις της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στον ατμοσφαιρικό αέρα είναι μικρές και, κατά κανόνα, δεν υπερβαίνουν το 0,5%.

Σε οικιστικούς, δημόσιους και αθλητικούς χώρους σημαντικές αλλαγέςΗ περιεκτικότητα σε οξυγόνο δεν παρατηρείται, καθώς ο εξωτερικός αέρας διεισδύει σε αυτά. Κάτω από το πιο δυσμενές συνθήκες υγιεινήςΥπήρξε μείωση 1% στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο δωμάτιο. Τέτοιες διακυμάνσεις δεν έχουν αξιοσημείωτη επίδραση στο σώμα.

Τυπικά, παρατηρούνται φυσιολογικές αλλαγές όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειώνεται στο 16-17%. Εάν η περιεκτικότητά του μειωθεί στο 11-13% (όταν ανεβαίνει σε ύψος), εμφανίζεται έντονη ανεπάρκεια οξυγόνου, απότομη επιδείνωση της ευημερίας και μείωση της απόδοσης. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο έως και 7-8% μπορεί να είναι θανατηφόρα.

Στην αθλητική πρακτική προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση και η ένταση διαδικασίες ανάκτησηςχρησιμοποιείται εισπνοή οξυγόνου.

Διοξείδιο του άνθρακα(CO2), ή διοξείδιο του άνθρακα, είναι ένα άχρωμο, άοσμο αέριο που σχηματίζεται κατά την αναπνοή ανθρώπων και ζώων, τη σήψη και την αποσύνθεση οργανικών ουσιών, την καύση καυσίμου κ.λπ. Στον ατμοσφαιρικό αέρα έξω από κατοικημένες περιοχές, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι κατά μέσο όρο 0,04% , και στα βιομηχανικά κέντρα η συγκέντρωσή του αυξάνεται στο 0,05-0,06%. Σε κατοικίες και δημόσια κτίρια, όταν υπάρχει μεγάλος αριθμός ατόμων σε αυτά, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να αυξηθεί σε 0,6-0,8%. Κάτω από τις χειρότερες συνθήκες υγιεινής σε ένα δωμάτιο (μεγάλα πλήθη, κακός αερισμός κ.λπ.), η συγκέντρωσή του συνήθως δεν ξεπερνά το 1% λόγω της διείσδυσης του εξωτερικού αέρα. Τέτοιες συγκεντρώσεις δεν προκαλούν αρνητικές επιπτώσεις στον οργανισμό.

Με παρατεταμένη εισπνοή αέρα που περιέχει 1-1,5% διοξείδιο του άνθρακα, παρατηρείται επιδείνωση της υγείας και στο 2-2,5% ανιχνεύονται παθολογικές αλλαγές. Σημαντική διαταραχή των λειτουργιών του σώματος και μειωμένη απόδοση συμβαίνουν όταν η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι 4-5%. Σε επίπεδα 8-10%, εμφανίζεται απώλεια συνείδησης και θάνατος. Σημαντική αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα μπορεί να συμβεί σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης σε περιορισμένους χώρους (νάρκες, νάρκες, υποβρύχια, καταφύγια βομβών, κ.λπ.) ή σε μέρη όπου συμβαίνει εντατική αποσύνθεση οργανικών ουσιών.

Ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα σε οικιστικές, δημόσιες και αθλητικές εγκαταστάσεις μπορεί να χρησιμεύσει ως έμμεσος δείκτης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από ανθρώπινα απόβλητα. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, το ίδιο το διοξείδιο του άνθρακα σε αυτές τις περιπτώσεις δεν προκαλεί βλάβη στο σώμα, ωστόσο, μαζί με την αύξηση της περιεκτικότητάς του, παρατηρείται επιδείνωση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του αέρα (αύξηση θερμοκρασίας και υγρασίας, ιοντική σύνθεση διαταράσσεται, εμφανίζονται δύσοσμα αέρια). Ο εσωτερικός αέρας θεωρείται κακής ποιότητας εάν η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα σε αυτόν υπερβαίνει το 0,1%. Αυτή η τιμή γίνεται αποδεκτή ως υπολογισμένη τιμή κατά το σχεδιασμό και την εγκατάσταση εξαερισμού σε δωμάτια.

Προηγούμενο κεφάλαιο::: Προς περιεχόμενα::: Επόμενο κεφάλαιο

Χημική σύνθεση του αέραείναι σημαντικό για την εφαρμογή της αναπνευστικής λειτουργίας. Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μείγμα αερίων: οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, αργό, άζωτο, νέο, κρυπτό, ξένο, υδρογόνο, όζον κ.λπ. Το οξυγόνο είναι το πιο σημαντικό. Σε κατάσταση ηρεμίας, ένα άτομο απορροφά 0,3 l/min. Κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας η κατανάλωση οξυγόνου αυξάνεται και μπορεί να φτάσει τα 4,5–8 l/min.Οι διακυμάνσεις της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα είναι μικρές και δεν ξεπερνούν το 0,5%. Εάν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειωθεί στο 11-13%, εμφανίζονται συμπτώματα ανεπάρκειας οξυγόνου.

Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο 7-8% μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι άχρωμο και άοσμο, σχηματίζεται κατά την αναπνοή και την αποσύνθεση, την καύση του καυσίμου. Στην ατμόσφαιρα είναι 0,04%, και στις βιομηχανικές ζώνες – 0,05-0,06%. Με μεγάλο πλήθος ανθρώπων μπορεί να αυξηθεί στο 0,6 - 0,8%. Με παρατεταμένη εισπνοή αέρα που περιέχει 1-1,5% διοξείδιο του άνθρακα, σημειώνεται επιδείνωση της υγείας και με 2-2,5% - παθολογικές αλλαγές. Σε 8-10% απώλεια συνείδησης και θάνατο, ο αέρας έχει μια πίεση που ονομάζεται ατμοσφαιρική ή βαρομετρική. Μετριέται σε χιλιοστά υδραργύρου (mmHg), hectopascals (hPa), millibar (mb). Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση θεωρείται ότι είναι στο επίπεδο της θάλασσας σε γεωγραφικό πλάτος 45˚ σε θερμοκρασία αέρα 0˚C. Είναι ίσο με 760 mmHg. (Ο αέρας σε ένα δωμάτιο θεωρείται κακής ποιότητας εάν περιέχει 1% διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή η τιμή γίνεται αποδεκτή ως υπολογισμένη τιμή κατά το σχεδιασμό και την εγκατάσταση αερισμού σε δωμάτια.

Μόλυνση του αέρα.Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο που σχηματίζεται κατά την ατελή καύση του καυσίμου και εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με βιομηχανικές εκπομπές και καυσαέρια από κινητήρες εσωτερικής καύσης. Στις μεγαλουπόλεις η συγκέντρωσή του μπορεί να φτάσει τα 50-200 mg/m3. Όταν καπνίζετε καπνό, το μονοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στο σώμα. Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αίμα και γενικά τοξικό δηλητήριο. Μπλοκάρει την αιμοσφαιρίνη, χάνει την ικανότητά της να μεταφέρει οξυγόνο στους ιστούς. Η οξεία δηλητηρίαση εμφανίζεται όταν η συγκέντρωση του μονοξειδίου του άνθρακα στον αέρα είναι 200-500 mg/m3. Σε αυτή την περίπτωση, παρατηρείται πονοκέφαλος, γενική αδυναμία, ναυτία και έμετος. Η μέγιστη επιτρεπόμενη μέση ημερήσια συγκέντρωση είναι 0 1 mg/m3, εφάπαξ – 6 mg/m3. Ο αέρας μπορεί να μολύνεται από διοξείδιο του θείου, αιθάλη, πίσσα, οξείδια του αζώτου και δισουλφίδιο του άνθρακα.

Μικροοργανισμοί.Βρίσκονται πάντα σε μικρές ποσότητες στον αέρα, όπου μεταφέρονται με τη σκόνη του εδάφους. Μικρόβια που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα μεταδοτικές ασθένειεςπεθάνει γρήγορα. Ιδιαίτερο επιδημιολογικό κίνδυνο αποτελεί ο αέρας σε οικιστικούς χώρους και αθλητικές εγκαταστάσεις. Για παράδειγμα, στις αίθουσες πάλης υπάρχει μικροβιακό περιεχόμενο έως και 26.000 ανά 1 m3 αέρα. Οι αερογενείς λοιμώξεις εξαπλώνονται πολύ γρήγορα σε τέτοιο αέρα.

ΣκόνηΕίναι ελαφρά πυκνά σωματίδια ορυκτής ή οργανικής προέλευσης· όταν η σκόνη εισχωρεί στους πνεύμονες, παραμένει εκεί και προκαλεί διάφορες ασθένειες. Η βιομηχανική σκόνη (μόλυβδος, χρώμιο) μπορεί να προκαλέσει δηλητηρίαση. Στις πόλεις, η σκόνη δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,15 mg/m3. Οι αθλητικοί χώροι πρέπει να ποτίζονται τακτικά, να έχουν χώρο πρασίνου και να πραγματοποιούν υγρό καθαρισμό. Έχουν δημιουργηθεί ζώνες υγειονομικής προστασίας για όλες τις επιχειρήσεις που ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα. Σύμφωνα με την κατηγορία κινδύνου, έχουν διαφορετικά μεγέθη: για επιχειρήσεις κατηγορίας 1 - 1000 m, 2 - 500 m, 3 - 300 m, 4 -100 m, 5 - 50 m. Όταν τοποθετείτε αθλητικές εγκαταστάσεις κοντά σε επιχειρήσεις, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το ροδόγραμμα ανέμου, οι υγειονομικές προστατευτικές ζώνες, ο βαθμός ατμοσφαιρικής ρύπανσης κ.λπ.

Ένα από τα σημαντικά μέτρα προστασίας ατμοσφαιρικό περιβάλλονείναι η προληπτική και διαρκής υγειονομική επίβλεψη και η συστηματική παρακολούθηση της κατάστασης του ατμοσφαιρικού αέρα. Παράγεται χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένο σύστημαπαρακολούθηση.

Ο καθαρός ατμοσφαιρικός αέρας στην επιφάνεια της Γης έχει την ακόλουθη χημική σύσταση: οξυγόνο - 20,93%, διοξείδιο του άνθρακα - 0,03-0,04%, άζωτο - 78,1%, αργό, ήλιο, κρυπτό 1%.

Ο εκπνεόμενος αέρας περιέχει 25% λιγότερο οξυγόνο και 100 φορές περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα.
Οξυγόνο.Το πιο σημαντικό συστατικό του αέρα. Εξασφαλίζει τη ροή των οξειδοαναγωγικών διεργασιών στο σώμα. Ένας ενήλικας καταναλώνει 12 λίτρα οξυγόνου σε κατάσταση ηρεμίας και 10 φορές περισσότερο κατά τη σωματική εργασία. Στο αίμα, το οξυγόνο συνδέεται με την αιμοσφαιρίνη.

Οζο.Ένα χημικά ασταθές αέριο, είναι ικανό να απορροφά την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία βραχέων κυμάτων, η οποία έχει επιζήμια επίδραση σε όλα τα έμβια όντα. Το όζον απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία μακρών κυμάτων που εκπέμπεται από τη Γη και έτσι εμποδίζει την υπερβολική ψύξη της ( στιβάδα του όζοντοςΓη). Υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, το όζον αποσυντίθεται σε ένα μόριο οξυγόνου και ένα άτομο. Το όζον είναι βακτηριοκτόνος παράγοντας για την απολύμανση του νερού. Στη φύση, σχηματίζεται κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις, κατά την εξάτμιση του νερού, κατά τη διάρκεια της υπεριώδους ακτινοβολίας, κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, στα βουνά και σε δάση κωνοφόρων.

Διοξείδιο του άνθρακα.Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα διεργασιών οξειδοαναγωγής που συμβαίνουν στο σώμα ανθρώπων και ζώων, καύσης καυσίμου και αποσύνθεσης οργανικών ουσιών. Στον αέρα των πόλεων, η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται λόγω των βιομηχανικών εκπομπών - έως 0,045%, σε κατοικίες - έως 0,6-0,85. Ένας ενήλικας σε κατάσταση ηρεμίας εκπέμπει 22 λίτρα διοξειδίου του άνθρακα ανά ώρα και κατά τη σωματική εργασία - 2-3 φορές περισσότερο. Σημάδια επιδείνωσης της υγείας ενός ατόμου εμφανίζονται μόνο με παρατεταμένη εισπνοή αέρα που περιέχει 1-1,5% διοξείδιο του άνθρακα, έντονες λειτουργικές αλλαγές - σε συγκέντρωση 2-2,5% και έντονα συμπτώματα (κεφαλαλγία, γενική αδυναμία, δύσπνοια, αίσθημα παλμών, μειωμένη απόδοση) – στο 3-4%. Η υγιεινή σημασία του διοξειδίου του άνθρακα έγκειται στο γεγονός ότι χρησιμεύει ως έμμεσος δείκτης της γενικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Το πρότυπο διοξειδίου του άνθρακα στα γυμναστήρια είναι 0,1%.

Αζωτο.Ένα αδιάφορο αέριο χρησιμεύει ως αραιωτικό για άλλα αέρια. Η αυξημένη εισπνοή αζώτου μπορεί να έχει ναρκωτική δράση.

Μονοξείδιο του άνθρακα.Σχηματίζεται κατά την ατελή καύση οργανικών ουσιών. Δεν έχει ούτε χρώμα ούτε μυρωδιά. Η συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα εξαρτάται από την ένταση της κυκλοφορίας των οχημάτων. Διεισδύοντας μέσω των πνευμονικών κυψελίδων στο αίμα, σχηματίζει καρβοξυαιμοσφαιρίνη, με αποτέλεσμα η αιμοσφαιρίνη να χάνει την ικανότητά της να μεταφέρει οξυγόνο. Η μέγιστη επιτρεπόμενη μέση ημερήσια συγκέντρωση μονοξειδίου του άνθρακα είναι 1 mg/m3. Οι τοξικές δόσεις μονοξειδίου του άνθρακα στον αέρα είναι 0,25-0,5 mg/l. Με παρατεταμένη έκθεση, πονοκέφαλο, λιποθυμία, αίσθημα παλμών.

Διοξείδιο του θείου.Εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της καύσης καυσίμου πλούσιου σε θείο (κάρβουνο). Σχηματίζεται κατά το ψήσιμο και την τήξη θειούχων μεταλλευμάτων και κατά τη βαφή υφασμάτων. Ερεθίζει τους βλεννογόνους των ματιών και την ανώτερη αναπνευστική οδό. Ο ουδός αίσθησης είναι 0,002-0,003 mg/l. Το αέριο έχει βλαβερή επίδραση στη βλάστηση, ιδιαίτερα στα κωνοφόρα δέντρα.
Μηχανικές ακαθαρσίες αέραέρχονται με τη μορφή καπνού, αιθάλης, αιθάλης, θρυμματισμένων σωματιδίων εδάφους και άλλων στερεών. Η περιεκτικότητα του αέρα σε σκόνη εξαρτάται από τη φύση του εδάφους (άμμος, άργιλος, άσφαλτος), την υγειονομική του κατάσταση (πότισμα, καθαρισμός) και την ατμοσφαιρική ρύπανση βιομηχανικές εκπομπές, υγειονομική κατάσταση των χώρων.

Η σκόνη ερεθίζει μηχανικά τους βλεννογόνους της ανώτερης αναπνευστικής οδού και των ματιών. Η συστηματική εισπνοή σκόνης προκαλεί ασθένειες του αναπνευστικού. Όταν αναπνέετε από τη μύτη, συγκρατείται έως και 40-50% της σκόνης. Η μικροσκοπική σκόνη που παραμένει αιωρούμενη για μεγάλο χρονικό διάστημα είναι η δυσμενέστερη από άποψη υγιεινής. Το ηλεκτρικό φορτίο της σκόνης ενισχύει την ικανότητά της να διεισδύει και να παραμένει στους πνεύμονες. Σκόνη. που περιέχει μόλυβδο, αρσενικό, χρώμιο κ.λπ. τοξικες ουσιες, προκαλεί τυπικά φαινόμενα δηλητηρίασης και κατά τη διείσδυση όχι μόνο με εισπνοή, αλλά και μέσω του δέρματος και του γαστρεντερικού σωλήνα. Σε σκονισμένο αέρα, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας και ο ιονισμός του αέρα μειώνονται σημαντικά. Για την πρόληψη δυσμενείς επιδράσειςσκόνη στο σώμα, τα κτίρια κατοικιών είναι επιρρεπή σε ατμοσφαιρικούς ρύπους από την πλευρά του ανέμου. Ανάμεσά τους διατάσσονται ζώνες υγειονομικής προστασίας με πλάτος 50-1000 m και άνω. Σε οικιστικούς χώρους, συστηματικός υγρός καθαρισμός, αερισμός δωματίων, αλλαγή παπουτσιών και εξωτερικών ενδυμάτων, σε ανοιχτούς χώρους χρήση εδαφών χωρίς σκόνη και πότισμα.

Μικροοργανισμοί αέρα. Βακτηριακή ρύπανση του αέρα, καθώς και άλλων αντικειμένων εξωτερικό περιβάλλον(νερό, χώμα), ενέχει επιδημιολογικό κίνδυνο. Υπάρχουν διάφοροι μικροοργανισμοί στον αέρα: βακτήρια, ιοί, μούχλα, κύτταρα ζύμης. Η πιο συνηθισμένη είναι η αεροπορική μετάδοση λοιμώξεων: ένας μεγάλος αριθμός μικροβίων εισέρχεται στον αέρα και εισέρχεται στην αναπνευστική οδό υγιών ατόμων όταν αναπνέουν. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας δυνατής συνομιλίας, και ακόμη περισσότερο κατά το βήχα και το φτέρνισμα, ψεκάζονται μικροσκοπικά σταγονίδια σε απόσταση 1-1,5 m και απλώνονται με αέρα σε απόσταση 8-9 m. Αυτά τα σταγονίδια μπορούν να ανασταλούν για 4-5 ώρες. αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις εγκαθίστανται σε 40-60 λεπτά. Στη σκόνη, ο ιός της γρίπης και οι βάκιλοι της διφθερίτιδας παραμένουν βιώσιμοι για 120-150 ημέρες. Υπάρχει μια πολύ γνωστή σχέση: όσο περισσότερη σκόνη στον εσωτερικό αέρα, τόσο πιο άφθονη είναι η περιεκτικότητα σε μικροχλωρίδα σε αυτόν.

Χημική σύνθεση του αέρα

Ο αέρας είναι ένα μείγμα αερίων που σχηματίζονται γύρω από τη Γη προστατευτικό στρώμα- ατμόσφαιρα. Ο αέρας είναι απαραίτητος για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς: τα ζώα για την αναπνοή και τα φυτά για τη διατροφή. Επιπλέον, ο αέρας προστατεύει τη Γη από την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου. Τα κύρια συστατικά του αέρα είναι το άζωτο και το οξυγόνο. Υπάρχουν επίσης μικρές ακαθαρσίες στον αέρα ευγενή αέρια, διοξείδιο του άνθρακα και μια ορισμένη ποσότητα στερεών σωματιδίων - αιθάλη, σκόνη. Όλα τα ζώα χρειάζονται αέρα για να αναπνεύσουν. Περίπου το 21% του αέρα είναι οξυγόνο. Ένα μόριο οξυγόνου (Ο2) αποτελείται από δύο συνδεδεμένα άτομα οξυγόνου.

Σύνθεση αέρα

Το ποσοστό των διαφόρων αερίων στον αέρα ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με την τοποθεσία, την εποχή του χρόνου και την ημέρα. Το άζωτο και το οξυγόνο είναι τα κύρια συστατικά του αέρα. Το ένα τοις εκατό του αέρα αποτελείται από ευγενή αέρια, διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς και ρύπους όπως το διοξείδιο του αζώτου. Τα αέρια που περιέχονται στον αέρα μπορούν να διαχωριστούν με κλασματική απόσταξη. Ο αέρας ψύχεται μέχρι τα αέρια να μετατραπούν σε υγρή κατάσταση (βλ. άρθρο " Στερεά, υγρά και αέρια»). Μετά από αυτό, το υγρό μείγμα θερμαίνεται. Κάθε υγρό έχει το δικό του σημείο βρασμού και τα αέρια που σχηματίζονται κατά τον βρασμό μπορούν να συλλεχθούν χωριστά. Το οξυγόνο, το άζωτο και το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχονται συνεχώς στους ζωντανούς οργανισμούς από τον αέρα και επιστρέφουν στον αέρα, δηλ. εμφανίζεται ένας κύκλος. Τα ζώα εισπνέουν οξυγόνο από τον αέρα και εκπνέουν διοξείδιο του άνθρακα.

Οξυγόνο

Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για τη ζωή. Τα ζώα το αναπνέουν, το χρησιμοποιούν για να αφομοιώσουν την τροφή και να παίρνουν ενέργεια. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, συμβαίνει μια διαδικασία στα φυτά φωτοσύνθεσηκαι τα φυτά απελευθερώνουν οξυγόνο. Το οξυγόνο είναι επίσης απαραίτητο για την καύση. Χωρίς οξυγόνο, τίποτα δεν μπορεί να καεί. Σχεδόν το 50% των ενώσεων στον φλοιό της γης και στους ωκεανούς περιέχουν οξυγόνο. Η συνηθισμένη άμμος είναι μια ένωση πυριτίου και οξυγόνου. Το οξυγόνο χρησιμοποιείται σε αναπνευστικές συσκευές για δύτες και σε νοσοκομεία. Το οξυγόνο χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή χάλυβα (βλ. άρθρο "Σίδηρος, χάλυβας και άλλα υλικά") και πυραύλων (βλ. άρθρο "Πύραυλοι και διαστημόπλοια").

Στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, τα άτομα οξυγόνου συνδυάζονται σε τρία για να σχηματίσουν το μόριο του όζοντος (Ο3). Οζοείναι μια αλλοτροπική τροποποίηση του οξυγόνου. Το όζον είναι ένα δηλητηριώδες αέριο, αλλά στην ατμόσφαιρα το στρώμα του όζοντος προστατεύει τον πλανήτη μας απορροφώντας το μεγαλύτερο μέρος της επιβλαβούς υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου (περισσότερα στο άρθρο "Η επίδραση του Ήλιου στη Γη").

Αζωτο

Πάνω από το 78% του αέρα είναι άζωτο. Οι πρωτεΐνες, από τις οποίες κατασκευάζονται οι ζωντανοί οργανισμοί, περιέχουν επίσης άζωτο. Κύριος βιομηχανική εφαρμογήάζωτο - παραγωγή αμμωνίαςπου χρειάζονται για λιπάσματα. Για να γίνει αυτό, το άζωτο συνδυάζεται με το υδρογόνο. Το άζωτο διοχετεύεται σε συσκευασίες για κρέας ή ψάρι, επειδή... Κατά την επαφή με τον συνηθισμένο αέρα, τα προϊόντα οξειδώνονται και αλλοιώνονται Τα ανθρώπινα όργανα που προορίζονται για μεταμόσχευση αποθηκεύονται σε υγρό άζωτο επειδή είναι ψυχρό και χημικά αδρανές. Ένα μόριο αζώτου (N2) αποτελείται από δύο συνδεδεμένα άτομα αζώτου.

Τα φυτά λαμβάνουν άζωτο από το έδαφος με τη μορφή νιτρικών αλάτων και το χρησιμοποιούν για να συνθέσουν πρωτεΐνες. Τα ζώα τρώνε φυτά και οι ενώσεις του αζώτου επιστρέφουν στο έδαφος μέσω των ζωικών εκκρίσεων και όταν τα νεκρά σώματά τους αποσυντίθενται. Στο έδαφος, οι ενώσεις του αζώτου αποσυντίθενται από βακτήρια, απελευθερώνοντας αμμωνία και στη συνέχεια ελεύθερο άζωτο. Άλλα βακτήρια απορροφούν το άζωτο από τον αέρα και το μετατρέπουν σε νιτρικά άλατα για χρήση από τα φυτά.

Διοξείδιο του άνθρακα

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι μια ένωση άνθρακα και οξυγόνου. Ο αέρας περιέχει περίπου 0,003% διοξείδιο του άνθρακα. Ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα (CO2) αποτελείται από δύο άτομα οξυγόνου και ένα άτομο άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα από τα στοιχεία του κύκλου του άνθρακα. Τα φυτά το απορροφούν κατά τη φωτοσύνθεση και τα ζώα το εκπνέουν. Το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται επίσης από την καύση ουσιών που περιέχουν άνθρακα, όπως το ξύλο ή η βενζίνη. Επειδή τα αυτοκίνητα και τα εργοστάσιά μας καίνε τόσο πολύ καύσιμο, το ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνεται. Οι περισσότερες ουσίες δεν μπορούν να καούν σε αέριο ανθρακικό οξύ, γι' αυτό και χρησιμοποιούνται σε πυροσβεστήρες. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι πιο πυκνό από τον αέρα. «Πνίγει» τη φλόγα, κόβοντας την πρόσβαση του οξυγόνου. Το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται ελαφρά στο νερό, σχηματίζοντας ένα ασθενές διάλυμα ανθρακικού οξέος. Το στερεό διοξείδιο του άνθρακα ονομάζεται ξηρός πάγος. Όταν ο ξηρός πάγος λιώνει, μετατρέπεται σε αέριο. χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τεχνητών σύννεφων στο θέατρο.

Μόλυνση του αέρα

Η αιθάλη και τα δηλητηριώδη αέρια - μονοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του αζώτου, διοξείδιο του θείου - μολύνουν την ατμόσφαιρα. Το μονοξείδιο του άνθρακα σχηματίζεται κατά την καύση. Πολλές ουσίες καίγονται τόσο γρήγορα που δεν έχουν χρόνο να προσθέσουν αρκετό οξυγόνο και αντί για διοξείδιο του άνθρακα (CO2), σχηματίζεται μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι πολύ δηλητηριώδες. εμποδίζει το αίμα των ζώων να μεταφέρει οξυγόνο. Υπάρχει μόνο ένα άτομο οξυγόνου σε ένα μόριο μονοξειδίου του άνθρακα. Τα καυσαέρια του αυτοκινήτου περιέχουν μονοξείδιο του άνθρακα καθώς και διοξείδιο του αζώτου, το οποίο προκαλεί όξινη βροχή. Το διοξείδιο του θείου απελευθερώνεται όταν καίγονται ορυκτά καύσιμα, ειδικά ο άνθρακας. Είναι δηλητηριώδες και δυσκολεύει την αναπνοή. Επιπλέον, διαλύεται στο νερό και προκαλεί όξινη βροχή. Τα σωματίδια σκόνης και αιθάλης που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα από τις επιχειρήσεις ρυπαίνουν επίσης τον αέρα. τα εισπνέουμε, εγκαθίστανται σε φυτά. Στη βενζίνη προστίθεται μόλυβδος για καλύτερη καύση (ωστόσο, πολλά αυτοκίνητα πλέον κινούνται με αμόλυβδη βενζίνη). Οι ενώσεις του μολύβδου συσσωρεύονται στο σώμα και έχουν επιζήμια επίδραση στο νευρικό σύστημα. Στα παιδιά μπορεί να προκαλέσουν εγκεφαλική βλάβη.

Οξινη βροχή

Το νερό της βροχής περιέχει πάντα λίγο οξύ λόγω του διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα, αλλά οι ρύποι (διοξείδιο του θείου και του αζώτου) αυξάνουν την οξύτητα της βροχής. Η όξινη βροχή προκαλεί διάβρωση μετάλλων, διαβρώνει πέτρινες δομές και αυξάνει την οξύτητα του γλυκού νερού.

ευγενή αέρια

Τα ευγενή αέρια είναι 6 στοιχεία της ομάδας 8 Περιοδικός Πίνακας. Είναι εξαιρετικά χημικά αδρανή. Μόνο που υπάρχουν με τη μορφή μεμονωμένων ατόμων που δεν σχηματίζουν μόρια. Λόγω της παθητικότητάς τους, μερικά από αυτά χρησιμοποιούνται για την πλήρωση λαμπτήρων. Το Xenon πρακτικά δεν χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο, αλλά το αργό διοχετεύεται σε λαμπτήρες και οι λαμπτήρες φθορισμού γεμίζουν με ερπυστικό τόνο. Το νέον αναβοσβήνει κόκκινο-πορτοκαλί όταν φορτίζεται ηλεκτρικά. Χρησιμοποιείται σε λαμπτήρες δρόμου με νάτριο και λαμπτήρες νέον. Το ραδόνιο είναι ραδιενεργό. Σχηματίζεται από τη διάσπαση του μεταλλικού ραδίου. Καμία ένωση ηλίου δεν είναι γνωστή στην επιστήμη και το ήλιο θεωρείται εντελώς αδρανές. Η πυκνότητά του είναι 7 φορές μικρότερη από την πυκνότητα του αέρα, γι' αυτό και τα αερόπλοια γεμίζουν με αυτό. Γέμισε ήλιο Μπαλόνιαεξοπλισμένο με επιστημονικό εξοπλισμό και εκτοξεύτηκε στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Αυτό είναι το όνομα για την αύξηση που παρατηρείται επί του παρόντος στην περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και την προκύπτουσα παγκόσμια υπερθέρμανση, δηλ. προβολή μέσες ετήσιες θερμοκρασίεςΠαγκόσμιος. Το διοξείδιο του άνθρακα εμποδίζει τη θερμότητα να φύγει από τη Γη, όπως το γυαλί διατηρεί υψηλές θερμοκρασίες μέσα σε ένα θερμοκήπιο. Καθώς υπάρχει περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, περισσότερη θερμότητα παγιδεύεται στην ατμόσφαιρα. Ακόμη και η ελαφρά θέρμανση προκαλεί άνοδο της στάθμης της θάλασσας, αλλαγή των ανέμων και λιώσιμο μέρους των πάγων στους πόλους. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι εάν η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα αυξηθεί τόσο γρήγορα, τότε σε 50 χρόνια η μέση θερμοκρασία θα μπορούσε να αυξηθεί κατά 1,5°C έως 4°C.

Ο αέρας είναι ένα μείγμα αερίων, άρα και στοιχείων. . Άζωτο, οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα. Υπάρχουν και άλλα αέρια στις πόλεις...

Ποσοστό αερίων.

χρειάζεστε μια γραφική αναπαράσταση ενός μορίου αέρα;

Ο αέρας στη χημεία - NO2

zit hain. Ο Θεός είναι μεγάλος. τακμπίρ ξένες λέξειςπου απαγορεύεται να μιλήσουν. για τι είναι αυτό - HZ

Αν νομίζετε ότι ο αέρας έχει τη δική του ξεχωριστή φόρμουλα, κάνετε λάθος· στη χημεία δεν ορίζεται με κανέναν τρόπο.

Ο αέρας είναι ένα φυσικό μείγμα αερίων, κυρίως αζώτου και οξυγόνου, που συνθέτει ατμόσφαιρα της γης. Σύνθεση αέρα: Άζωτο N2 Οξυγόνο O2 Argon Ar Διοξείδιο του άνθρακα CO2 Neon Ne Methane CH4 Ήλιο He Krypton Kr Υδρογόνο H2 Xenon Xe Νερό H2O Επιπλέον, ο αέρας περιέχει πάντα υδρατμούς. Έτσι, σε θερμοκρασία 0 °C, 1 m³ αέρα μπορεί να χωρέσει το πολύ 5 γραμμάρια νερού και σε θερμοκρασία +10 °C - ήδη 10 γραμμάρια. Στην αλχημεία, ο αέρας συμβολίζεται ως τρίγωνο με οριζόντια γραμμή.

άζωτο

εισπνέουμε το κύριο συστατικό. αέρας

Εναλλακτικές περιγραφές

Αέριο που κάνει το μέταλλο εύθραυστο

Ένα αέριο που αποτελεί το 78% του αέρα

Κύριο "πλήρωση αέρα"

Το κύριο συστατικό του αέρα που εισπνέετε, ο οποίος δεν μπορεί να αναπνεύσει στην καθαρή του μορφή.

Εξάρτημα αέρα

Λίπασμα στον αέρα

Χημικό στοιχείο - η βάση ενός αριθμού λιπασμάτων

Χημικό στοιχείο, ένα από τα κύρια θρεπτικά συστατικά των φυτών

Χημικό στοιχείο, συστατικό του αέρα

άζωτο

Υγρό ψυκτικό μέσο

Χημικό στοιχείο, αέριο

Μαγικό ξίφος του Παράκελσου

Στα λατινικά, αυτό το αέριο ονομάζεται "nitrogenium", δηλαδή "γεννώντας άλατα".

Το όνομα αυτού του αερίου προέρχεται από Λατινική λέξη"άψυχος"

Αυτό το αέριο, συστατικό του αέρα, πρακτικά απουσίαζε από την πρωταρχική ατμόσφαιρα της Γης πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ένα αέριο του οποίου το υγρό χρησιμοποιείται για την ψύξη οργάνων εξαιρετικά ακριβείας

Τι υγρό αέριο αποθηκεύεται σε μια φιάλη Dewar;

Το αέριο που πάγωσε το Terminator II

Ψύκτη αερίου

Ποιο αέριο σβήνει τη φωτιά;

Το πιο άφθονο στοιχείο στην ατμόσφαιρα

Βάση όλων των νιτρικών αλάτων

Χημικό στοιχείο, Ν

Αέριο κατάψυξης

Τρία τέταρτα αέρα

Περιέχει αμμωνία

Αέριο από τον αέρα

Αέριο αριθμός 7

Στοιχείο από άλατα

Το κύριο αέριο στον αέρα

Το πιο δημοφιλές αέριο

Στοιχείο από νιτρικά άλατα

Υγρό αέριο από δοχείο

Νο 1 αέριο στην ατμόσφαιρα

Λίπασμα στον αέρα

78% αέρας

Αέριο για κρυοστάτη

Σχεδόν 80% αέρας

Το πιο δημοφιλές αέριο

Διάχυτο αέριο

Αέριο από φιάλη Dewar

Κύριο συστατικό του αέρα

. «Ν» στον αέρα

Αζωτο

Εξάρτημα αέρα

Μια αρχαία πλούσια πόλη των Φιλισταίων, με τον ναό του Dagon

Μεγάλο μέρος της ατμόσφαιρας

Κυριαρχεί στον αέρα

Ακολουθώντας τον άνθρακα στον πίνακα

Μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου στον πίνακα

7η του Μεντελέεφ

Πριν από το οξυγόνο

Πρόδρομος οξυγόνου στον πίνακα

Συγκομιδή αερίου

. «άψυχο» ανάμεσα στα αέρια

Ακολουθώντας τον άνθρακα στον πίνακα

Σκύλος από το παλίνδρομο του Φετ

Το αέριο είναι συστατικό των λιπασμάτων

Μέχρι οξυγόνο στον πίνακα

Μετά τον άνθρακα στον πίνακα

78,09% αέρας

Τι αέριο υπάρχει περισσότερο στην ατμόσφαιρα;

Τι αέριο υπάρχει στον αέρα;

Αέριο που καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας

Έβδομος στις τάξεις των χημικών στοιχείων

στοιχείο Νο. 7

Συστατικό του αέρα

Στον πίνακα είναι μετά τον άνθρακα

Μη ζωτικό μέρος της ατμόσφαιρας

. «γεννώντας το αλάτι»

Το οξείδιο αυτού του αερίου είναι το «μεθυστικό αέριο»

Η βάση της ατμόσφαιρας της γης

Το μεγαλύτερο μέρος του αέρα

Μέρος του αέρα

Διάδοχος άνθρακα στον πίνακα

Άψυχο μέρος του αέρα

Έβδομος στην τάξη Μεντελέεφ

Αέριο στον αέρα

Χύμα αέρα

Έβδομο χημικό στοιχείο

Περίπου 80% αέρας

Αέριο από το τραπέζι

Αέριο που επηρεάζει σημαντικά την απόδοση

Κύριο συστατικό των νιτρικών αλάτων

Αεροπορική βάση

Κύριο στοιχείο του αέρα

. στοιχείο "non-life" του αέρα

Ο Μεντελέγιεφ τον διόρισε έβδομο

Η μερίδα του λέοντος του αέρα

Έβδομος στη γραμμή Mendeleev

Κύριο αέριο στον αέρα

Έβδομος στη χημική σειρά

Κύριος αέρας αερίου

Κύριο αέριο αέρα

Μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου

Αδρανή στο φυσιολογικές συνθήκεςδιατομικό αέριο

Το πιο κοινό αέριο στη Γη

Αέριο, το κύριο συστατικό του αέρα

Χημικό στοιχείο, άχρωμο και άοσμο αέριο, το κύριο συστατικό του αέρα, το οποίο είναι επίσης μέρος πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων

Όνομα χημικού στοιχείου

. «Ν» στον αέρα

. «Άψυχο» ανάμεσα στα αέρια

. Το στοιχείο "non-life" του αέρα

. «Γεννώντας το αλάτι»

7ος κόμης Μεντελέεφ

Το μεγαλύτερο μέρος του αέρα που αναπνέουμε

Μέρος του αέρα

Το αέριο είναι συστατικό των λιπασμάτων

Αέριο που επηρεάζει σημαντικά την απόδοση της καλλιέργειας

Σύνθεση σπιτιού. μέρος του αέρα

Κύριο μέρος του αέρα

Κύριο "πλήρωση αέρα"

Το οξείδιο αυτού του αερίου είναι το "μεθυστικό αέριο"

Τι αέριο υπάρχει περισσότερο στην ατμόσφαιρα;

Τι υγρό αέριο αποθηκεύεται σε μια φιάλη Dewar;

Τι αέριο υπάρχει στον αέρα;

Ποιο αέριο σβήνει τη φωτιά;

Μ. χημική. βάση, κύριο στοιχείο άλατος. αλατοπίπερο, αλατοπίπερο, αλατοπίπερο; είναι επίσης το κύριο, σε ποσότητα, συστατικό του αέρα μας (όγκος αζώτου, οξυγόνο Αζωτούχο, αζωτούχο, αζωτούχο, που περιέχει άζωτο. Οι χημικοί διακρίνουν με αυτές τις λέξεις το μέτρο ή τον βαθμό περιεκτικότητας σε άζωτο στους συνδυασμούς του με άλλες ουσίες

Στα λατινικά αυτό το αέριο ονομάζεται "nitrogenium", δηλαδή "γεννώντας αλάτι"

Το όνομα αυτού του αερίου προέρχεται από τη λατινική λέξη για το άψυχο.

Πριν από το οξυγόνο στον πίνακα

Ο τελευταίος άνθρακας στον πίνακα

Έβδομος κόμης του Μεντελέεφ

Χημική ουσία στοιχείο με κωδικό όνομα 7

Χημικό στοιχείο

Τι είναι το χημικό στοιχείο Νο 7

Περιλαμβάνεται στο αλάτι

Φυσική χημική σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα

Όσον αφορά τη χημική σύσταση, ο καθαρός ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μείγμα αερίων: οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, άζωτο, καθώς και μια σειρά αδρανών αερίων (αργό, ήλιο, κρυπτό κ.λπ.). Αφού ο αέρας είναι φυσικό μείγμα και όχι χημική ένωσητα συστατικά του αέρια, τότε όταν ανεβαίνει ακόμη και δεκάδες χιλιόμετρα, ποσοστόαπό αυτά τα αέρια παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητο.

Ωστόσο, με το ύψος, ως αποτέλεσμα της μείωσης της ατμοσφαιρικής πυκνότητας, οι συγκεντρώσεις και η μερική πίεση όλων των αερίων στον αέρα μειώνονται.

Στην επιφάνεια της Γης ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει:

οξυγόνο – 20,93%;

άζωτο – 78,1%;

διοξείδιο του άνθρακα – 0,03-0,04%;

αδρανή αέρια - από 10-3 έως 10-6%.

Οξυγόνο (O2)- το πιο σημαντικό μέρος του αέρα για τη ζωή. Είναι απαραίτητο για οξειδωτικές διεργασίες και βρίσκεται στο αίμα, κυρίως σε δεσμευμένη κατάσταση - με τη μορφή οξυαιμοσφαιρίνης, η οποία μεταφέρεται από τα ερυθρά αιμοσφαίρια στα κύτταρα του σώματος.

Η μετάβαση του οξυγόνου από τον κυψελιδικό αέρα στο αίμα συμβαίνει λόγω της διαφοράς μερική πίεσηστον κυψελιδικό αέρα και στο φλεβικό αίμα. Για τον ίδιο λόγο, το οξυγόνο ρέει από το αρτηριακό αίμα στο διάμεσο υγρό και στη συνέχεια στα κύτταρα.

Στη φύση, το οξυγόνο δαπανάται κυρίως για την οξείδωση των οργανικών ουσιών που περιέχονται στον αέρα, το νερό, το έδαφος και τις διαδικασίες καύσης. Η απώλεια οξυγόνου αναπληρώνεται λόγω των μεγάλων αποθεμάτων του στην ατμόσφαιρα, καθώς και ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας του φυτοπλαγκτού στους ωκεανούς και στα χερσαία φυτά. Συνεχής τυρβώδη ρεύματα αέριες μάζεςεξισώσει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο επιφανειακό στρώμα της ατμόσφαιρας. Επομένως, το επίπεδο οξυγόνου στην επιφάνεια της Γης κυμαίνεται ελαφρά: από 20,7 έως 20,95%. Σε οικιστικούς χώρους και δημόσια κτίρια, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο παραμένει επίσης ουσιαστικά αμετάβλητη λόγω της εύκολης διάχυσης μέσω των πόρων των οικοδομικών υλικών, των ρωγμών στα παράθυρα κ.λπ.

Σε κλειστούς χώρους (καταφύγια, υποβρύχια κ.λπ.), η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Ωστόσο, παρατηρείται έντονη επιδείνωση της ευημερίας και μείωση της απόδοσης στους ανθρώπους με πολύ σημαντική πτώση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο - έως και 15-17% (στο φυσιολογικό - σχεδόν 21%). Πρέπει να τονιστεί ότι στην προκειμένη περίπτωση μιλάμε γιαπερίπου μειωμένη περιεκτικότητα σε οξυγόνο σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση.

Όταν η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται στους 35-40°C και η υψηλή υγρασία, η μερική πίεση του οξυγόνου μειώνεται, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει Αρνητική επιρροήσε ασθενείς με συμπτώματα υποξίας.

Σε υγιείς ανθρώπους, η πείνα με οξυγόνο λόγω της μείωσης της μερικής πίεσης του οξυγόνου μπορεί να παρατηρηθεί κατά την πτήση (νόσος σε υψόμετρο) και κατά την αναρρίχηση σε βουνά (ασθένεια του βουνού, η οποία ξεκινά σε υψόμετρο περίπου 3 km).

Τα υψόμετρα 7-8 km αντιστοιχούν σε 8,5-7,5% οξυγόνο στον αέρα στο επίπεδο της θάλασσας και για τα μη εκπαιδευμένα άτομα θεωρούνται ασυμβίβαστα με τη ζωή χωρίς τη χρήση συσκευών οξυγόνου.

Μια δοσολογική αύξηση της μερικής πίεσης του οξυγόνου στον αέρα στους θαλάμους πίεσης χρησιμοποιείται στη χειρουργική επέμβαση, τη θεραπεία και την επείγουσα περίθαλψη.

Το οξυγόνο στην καθαρή του μορφή έχει τοξική δράση. Έτσι, σε πειράματα σε ζώα αποδείχθηκε ότι όταν αναπνέουν καθαρό οξυγόνο, τα ζώα παρουσιάζουν ατελεκτασία στους πνεύμονες μετά από 1-2 ώρες, μειωμένη διαπερατότητα τριχοειδών στους πνεύμονες μετά από 3-6 ώρες και πνευμονικό οίδημα μετά από 24 ώρες.

Η υπεροξία αναπτύσσεται ακόμη πιο γρήγορα σε περιβάλλον οξυγόνου με υψηλή πίεση - παρατηρείται τόσο βλάβη στον πνευμονικό ιστό όσο και βλάβη στο κεντρικό νευρικό σύστημα.

Διοξείδιο του άνθρακαή διοξείδιο του άνθρακα, στη φύση υπάρχει σε ελεύθερες και δεσμευμένες καταστάσεις. Έως και 70% του διοξειδίου του άνθρακα διαλύεται στο νερό των θαλασσών και των ωκεανών· η σύνθεση ορισμένων ορυκτών ενώσεων (ασβεστόλιθοι και δολομίτες) περιλαμβάνει περίπου 22% συνολικός αριθμόςδιοξείδιο του άνθρακα. Τα υπόλοιπα προέρχονται από ζώα και φυτικό κόσμο. Στη φύση, συμβαίνουν συνεχείς διαδικασίες απελευθέρωσης και απορρόφησης διοξειδίου του άνθρακα. Απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της αναπνοής του ανθρώπου και των ζώων, καθώς και της καύσης, της σήψης και της ζύμωσης. Επιπλέον, κατά τη βιομηχανική καβούρδισμα ασβεστόλιθων και δολομιτών σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα και μπορεί να απελευθερωθεί με ηφαιστειακά αέρια. Μαζί με τις διαδικασίες σχηματισμού στη φύση, υπάρχουν διαδικασίες αφομοίωσης διοξειδίου του άνθρακα - ενεργής απορρόφησης από τα φυτά κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Το διοξείδιο του άνθρακα ξεπλένεται από τον αέρα με καθίζηση.

Σημαντικό ρόλο στη διατήρηση σταθερής συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα στον ατμοσφαιρικό αέρα παίζει η απελευθέρωσή του από την επιφάνεια των θαλασσών και των ωκεανών. Το διοξείδιο του άνθρακα που διαλύεται στα νερά των θαλασσών και των ωκεανών βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία με το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα και, όταν η μερική πίεση στον αέρα αυξάνεται, διαλύεται στο νερό και όταν η μερική πίεση μειώνεται, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Οι διαδικασίες σχηματισμού και αφομοίωσης είναι αλληλένδετες, λόγω αυτού η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον ατμοσφαιρικό αέρα είναι σχετικά σταθερή και ανέρχεται σε 0,03-0,04%. Πίσω ΠρόσφαταΗ συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα των βιομηχανικών πόλεων αυξάνεται ως αποτέλεσμα της έντονης ατμοσφαιρικής ρύπανσης με προϊόντα καύσης καυσίμων. Η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον αστικό αέρα μπορεί να είναι υψηλότερη από ό,τι σε καθαρή ατμόσφαιρα, έως και 0,05% ή περισσότερο. Ο ρόλος του διοξειδίου του άνθρακα στη δημιουργία " το φαινόμενο του θερμοκηπίου», οδηγώντας σε αύξηση της θερμοκρασίας του επιφανειακού στρώματος του αέρα.

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα φυσιολογικό διεγερτικό του αναπνευστικού κέντρου. Η μερική του πίεση στο αίμα εξασφαλίζεται με ρύθμιση οξεοβασική ισορροπία. Στο σώμα, βρίσκεται σε δεσμευμένη κατάσταση με τη μορφή αλάτων ανθρακικού νατρίου στο πλάσμα και τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Όταν εισπνέονται μεγάλες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα, οι διεργασίες οξειδοαναγωγής διακόπτονται. Όσο περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα που αναπνέουμε, τόσο λιγότερο μπορεί να απελευθερώσει το σώμα. Η συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα και τους ιστούς οδηγεί στην ανάπτυξη ανοξίας των ιστών. Όταν η περιεκτικότητα του εισπνεόμενου αέρα σε διοξείδιο του άνθρακα αυξάνεται στο 3-4%, παρατηρούνται συμπτώματα μέθης, στο 8%, εμφανίζεται σοβαρή δηλητηρίαση και επέρχεται θάνατος. Η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται για να κριθεί η καθαρότητα του αέρα σε κατοικίες και δημόσια κτίρια. Μια σημαντική συσσώρευση αυτής της ένωσης στον αέρα των κλειστών χώρων υποδηλώνει πρόβλημα υγιεινής στο δωμάτιο (συνωστισμός ανθρώπων, κακός αερισμός). Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα των ιατρικών ιδρυμάτων είναι 0,07%, στον αέρα κατοικιών και δημόσιων κτιρίων - 0,1%. Η τελευταία τιμή γίνεται αποδεκτή ως τιμή υπολογισμού κατά τον προσδιορισμό της απόδοσης αερισμού κατοικιών και δημόσιων κτιρίων.

Αζωτο. Μαζί με το οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακαΗ σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα περιλαμβάνει άζωτο, το οποίο από την άποψη της ποσοτικής περιεκτικότητας είναι το σημαντικότερο μέρος του ατμοσφαιρικού αέρα.

Το άζωτο ανήκει στα αδρανή αέρια, δεν υποστηρίζει την αναπνοή και την καύση. Η ζωή είναι αδύνατη σε μια ατμόσφαιρα αζώτου. Ο κύκλος του συμβαίνει στη φύση. Το άζωτο στον αέρα απορροφάται από ορισμένους τύπους βακτηρίων του εδάφους, καθώς και από γαλαζοπράσινα φύκια. Υπό την επίδραση των ηλεκτρικών εκκενώσεων, το άζωτο στον αέρα μετατρέπεται σε οξείδια, τα οποία, που ξεπλένονται από την ατμόσφαιρα από την κατακρήμνιση, εμπλουτίζουν το έδαφος με άλατα νιτρώδους και νιτρικού οξέος. Υπό την επίδραση των βακτηρίων του εδάφους, αλάτι νιτρώδες οξύμετατρέπονται σε άλατα νιτρικού οξέος, τα οποία με τη σειρά τους απορροφώνται από τα φυτά και χρησιμεύουν για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Έχει διαπιστωθεί ότι το 95% του ατμοσφαιρικού αέρα αφομοιώνεται από ζωντανούς οργανισμούς και μόνο το 5% δεσμεύεται ως αποτέλεσμα φυσικές διεργασίεςστη φύση. Κατά συνέπεια, το μεγαλύτερο μέρος του σταθερού αζώτου είναι βιογενούς προέλευσης. Μαζί με την απορρόφηση του αζώτου, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Το ελεύθερο άζωτο σχηματίζεται κατά την καύση του ξύλου, του άνθρακα και του λαδιού· μια μικρή ποσότητα ελεύθερου αζώτου απελευθερώνεται κατά την αποσύνθεση οργανικών ενώσεων από μικροοργανισμούς απονιτροποίησης. Έτσι, στη φύση υπάρχει ένας συνεχής κύκλος αζώτου, με αποτέλεσμα το ατμοσφαιρικό άζωτο να μετατρέπεται σε οργανικές ενώσεις. Όταν αυτές οι ενώσεις αποσυντίθενται, το άζωτο αποκαθίσταται και απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα και στη συνέχεια δεσμεύεται ξανά από βιολογικά αντικείμενα.

Το άζωτο είναι ένα αραιωτικό οξυγόνου και επομένως εκτελεί μια ζωτική λειτουργία, καθώς η αναπνοή καθαρού οξυγόνου οδηγεί σε μη αναστρέψιμες αλλαγές στο σώμα. Κατά τη μελέτη της επίδρασης διαφόρων συγκεντρώσεων αζώτου στο σώμα, σημειώθηκε ότι η αυξημένη περιεκτικότητά του στον εισπνεόμενο αέρα συμβάλλει στην εμφάνιση υποξίας και ασφυξίας λόγω μείωσης της μερικής πίεσης οξυγόνου. Όταν η περιεκτικότητα σε άζωτο αυξάνεται στο 93%, επέρχεται θάνατος. Το άζωτο παρουσιάζει τις πιο έντονες δυσμενείς ιδιότητες σε συνθήκες υψηλής πίεσης, γεγονός που συνδέεται με τη ναρκωτική του δράση. Ο ρόλος του αζώτου στην προέλευση της ασθένειας αποσυμπίεσης είναι επίσης γνωστός.

ευγενή αέρια. Τα αδρανή αέρια περιλαμβάνουν αργό, νέο, ήλιο, κρυπτό, ξένο κ.λπ. Χημικά, αυτά τα αέρια είναι αδρανή· διαλύονται στα σωματικά υγρά ανάλογα με τη μερική πίεση. Η απόλυτη ποσότητα αυτών των αερίων στο αίμα και τους ιστούς του σώματος είναι αμελητέα. Μεταξύ των αδρανών αερίων, ιδιαίτερη θέση κατέχουν το ραδόνιο, το ακτινόνιο και τα προϊόντα αποσύνθεσης θορονίου των φυσικών ραδιενεργών στοιχείων ράδιο, θόριο, ακτίνιο.

Χημικά, αυτά τα αέρια είναι αδρανή, όπως σημειώθηκε παραπάνω, και η επικίνδυνη επίδρασή τους στον οργανισμό συνδέεται με τη ραδιενέργεια τους. Υπό φυσικές συνθήκες, καθορίζουν τη φυσική ραδιενέργεια της ατμόσφαιρας.

Θερμοκρασία του αέρα

Ο ατμοσφαιρικός αέρας θερμαίνεται κυρίως από την επιφάνεια της γης λόγω της θερμότητας που δέχεται από τον Ήλιο. Περίπου το 47% της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στη γη απορροφάται από την επιφάνεια της γης και μετατρέπεται σε θερμότητα. Περίπου το 34% της ενέργειας του ήλιου αντανακλάται πίσω στο διάστημα από τις κορυφές των νεφών και την επιφάνεια της Γης, και μόνο το ένα πέμπτο (19%) της ενέργειας του ήλιου θερμαίνει άμεσα την ατμόσφαιρα. Εξαιτίας αυτού Μέγιστη θερμοκρασίαΟ αέρας εμφανίζεται μεταξύ 13 και 14 ωρών, όταν η επιφάνεια της γης θερμαίνεται στο μέγιστο βαθμό. Τα θερμαινόμενα επίγεια στρώματα αέρα ανεβαίνουν προς τα πάνω, σταδιακά ψύχονται. Επομένως, με την αύξηση του υψομέτρου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται κατά μέσο όρο 0,6 ° C για κάθε 100 μέτρα ανόδου.

Η θέρμανση της ατμόσφαιρας συμβαίνει άνισα και εξαρτάται, πρώτα απ 'όλα, από το γεωγραφικό πλάτος: όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση από τον ισημερινό στον πόλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης των ακτίνων του ήλιου στο επίπεδο της επιφάνειας της γης, τόσο λιγότερη ενέργεια είναι παρέχεται ανά μονάδα επιφάνειας και τόσο λιγότερο τη θερμαίνει.

Η διαφορά στις θερμοκρασίες του αέρα ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής μπορεί να είναι πολύ σημαντική και να ξεπερνά τους 100°C. Έτσι, οι περισσότεροι υψηλές θερμοκρασίεςαέρας (έως +60°C) καταγράφηκαν στην ισημερινή Αφρική, ελάχιστος (έως -90°C) - στην Ανταρκτική.

Οι καθημερινές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του αέρα είναι επίσης πολύ σημαντικές σε ορισμένες χώρες του Ισημερινού, με συνεχή μείωση προς τους πόλους.

Οι καθημερινές και ετήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του αέρα επηρεάζονται από ολόκληρη γραμμή φυσικούς παράγοντες: ένταση ηλιακής ακτινοβολίας, φύση και τοπογραφία της περιοχής, υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, εγγύτητα θαλασσών, χαρακτήρας θαλάσσια ρεύματα, βλάστηση κ.λπ.

Η επίδραση της δυσμενούς θερμοκρασίας του αέρα στο σώμα είναι πιο έντονη όταν οι άνθρωποι μένουν ή εργάζονται σε εξωτερικούς χώρους, καθώς και σε ορισμένες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, όπου είναι πιθανές πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές θερμοκρασίες αέρα. Αυτό ισχύει για εργάτες γεωργίας, εργάτες κατασκευών, εργάτες πετρελαίου, ψαράδες κ.λπ., καθώς και για όσους εργάζονται σε καταστήματα καυτών, σε εξαιρετικά βαθιά ορυχεία (1-2 km), ειδικούς που συντηρούν ψυκτικές μονάδες κ.λπ.

Σε οικιακούς και δημόσιους χώρους υπάρχουν ευκαιρίες για εξασφάλιση της πιο ευνοϊκής θερμοκρασίας αέρα (μέσω θέρμανσης, εξαερισμού, χρήσης κλιματιστικών κ.λπ.).

Ατμοσφαιρική πίεση

Σε μια επιφάνεια σφαίραδιακυμάνσεις ατμοσφαιρική πίεσησυνδεδεμένη με καιρικές συνθήκεςκαι κατά τη διάρκεια της ημέρας, κατά κανόνα, μην ξεπερνάτε τα 4-5 mm Hg.

Ωστόσο, υπάρχουν ειδικές συνθήκες ζωής και εργασίας του ανθρώπου στις οποίες υπάρχουν σημαντικές αποκλίσεις από την κανονική ατμοσφαιρική πίεση που μπορεί να έχουν παθολογικό αποτέλεσμα.