Dia adalah orang pertama yang menubuhkan komposisi udara. Sekarang mari kita tentukan apa itu oksigen

Udara di selatan yang panas, cerah dan utara yang keras dan sejuk mengandungi jumlah oksigen yang sama.

Satu liter udara sentiasa mengandungi 210 sentimeter padu oksigen, iaitu 21 peratus mengikut isipadu.

Nitrogen terbanyak di udara terkandung dalam 780 sentimeter padu seliter, atau 78 peratus mengikut isipadu. Terdapat juga sejumlah kecil gas lengai di udara. Gas-gas ini dipanggil lengai kerana ia hampir tidak bergabung dengan unsur lain.

Daripada gas lengai di udara, argon adalah yang paling banyak - terdapat kira-kira 9 sentimeter padu seliter. Neon ditemui dalam kuantiti yang lebih kecil di udara: terdapat 0.02 dalam satu liter udara. sentimeter padu. Terdapat lebih sedikit helium - hanya 0.005 sentimeter padu. Krypton adalah 5 kali kurang daripada helium - 0.001 sentimeter padu, dan xenon sangat kecil - 0.00008 sentimeter padu.

Udara juga mengandungi gas sebatian kimia, contohnya - karbon dioksida, atau karbon dioksida (CO 2). Kuantiti karbon dioksida di udara berbeza dari 0.3 hingga 0.4 sentimeter padu seliter. Kandungan wap air di udara juga berubah-ubah. Terdapat lebih sedikit daripada mereka dalam cuaca kering dan panas, dan lebih banyak dalam cuaca hujan.

Komposisi udara juga boleh dinyatakan sebagai peratusan mengikut berat. Mengetahui berat 1 liter udara dan graviti tentu setiap gas yang termasuk dalam komposisinya, mudah untuk bergerak dari nilai volumetrik ke berat. Nitrogen dalam udara mengandungi kira-kira 75.5, oksigen - 23.1, argon - 1.3 dan karbon dioksida (karbon dioksida) -0.04 peratus berat.

Perbezaan antara berat dan peratusan isipadu adalah disebabkan oleh pelbagai graviti tentu nitrogen, oksigen, argon dan karbon dioksida.

Oksigen, sebagai contoh, mudah mengoksidakan kuprum pada suhu tinggi. Oleh itu, jika anda mengalirkan udara melalui tiub yang dipenuhi dengan pemfailan kuprum panas, apabila ia meninggalkan tiub ia tidak akan mengandungi oksigen. Anda juga boleh mengeluarkan oksigen dari udara dengan fosforus. Semasa pembakaran, fosforus secara rakus bergabung dengan oksigen, membentuk fosforus anhidrida (P 2 O 5).

Komposisi udara ditentukan pada tahun 1775 oleh Lavoisier.

Semasa memanaskan sejumlah kecil merkuri logam dalam retort kaca, Lavoisier membawa hujung sempit retort di bawah loceng kaca, yang dimasukkan ke dalam bekas berisi merkuri. Eksperimen ini berlangsung selama dua belas hari. Merkuri dalam retort, dipanaskan hampir mendidih, menjadi semakin banyak ditutup dengan oksida merah. Pada masa yang sama, paras merkuri dalam penutup terbalik mula meningkat dengan ketara melebihi paras merkuri di dalam vesel di mana penutup itu berada. Merkuri dalam retort, mengoksida, mengambil lebih banyak oksigen dari udara, tekanan dalam retort dan loceng menurun, dan bukannya oksigen yang digunakan, merkuri disedut ke dalam loceng.

Apabila semua oksigen telah digunakan dan pengoksidaan merkuri berhenti, penyerapan merkuri ke dalam loceng juga berhenti. Isipadu merkuri dalam loceng itu disukat. Ternyata ia membentuk V 5 sebahagian daripada jumlah volum loceng dan retort.

Gas yang tinggal di dalam loceng dan retort tidak menyokong pembakaran atau kehidupan. Bahagian udara ini, yang menduduki hampir 4/6 daripada isipadu, dipanggil nitrogen.

Eksperimen yang lebih tepat dalam lewat XVIII abad, didapati bahawa udara mengandungi 21 peratus oksigen dan 79 peratus nitrogen mengikut isipadu.

Dan hanya dalam lewat XIX abad, diketahui bahawa udara mengandungi argon, helium dan gas lengai lain.

KULIAH Bil 3. Udara atmosfera.

Topik: Udara atmosfera, its komposisi kimia dan fisiologi

maksud komponen.

Pencemaran atmosfera; kesannya terhadap kesihatan awam.

Rangka kuliah:

Komposisi kimia udara atmosfera.

Peranan biologi dan kepentingan fisiologi komponennya: nitrogen, oksigen, karbon dioksida, ozon, gas lengai.

Konsep pencemaran atmosfera dan puncanya.

Pengaruh pencemaran atmosfera terhadap kesihatan (kesan langsung).

Pengaruh pencemaran atmosfera terhadap keadaan hidup penduduk ( kesan tidak langsung untuk kesihatan).

Isu melindungi udara atmosfera daripada pencemaran.

Sampul gas bumi dipanggil atmosfera. Jumlah berat atmosfera bumi ialah 5.13  10 15 tan.

Udara yang membentuk atmosfera adalah campuran pelbagai gas. Komposisi udara kering di aras laut adalah seperti berikut:

Jadual No. 1

Komposisi udara kering pada suhu 0 0 C dan

tekanan 760 mm Hg. Seni.

Komponen komponen	Komposisi peratusan mengikut kelantangan	Kepekatan dalam mg/m 3
Oksigen
Karbon dioksida
Nitrous oksida

Komposisi atmosfera bumi kekal malar di darat, di laut, di bandar dan di kawasan luar bandar. Ia juga tidak berubah dengan ketinggian. Harus diingat bahawa kita bercakap tentang peratusan komponen udara pada ketinggian yang berbeza. Walau bagaimanapun, perkara yang sama tidak boleh dikatakan mengenai kepekatan berat gas. Apabila anda naik ke atas, ketumpatan udara berkurangan dan bilangan molekul yang terkandung dalam unit ruang juga berkurangan. Akibatnya, kepekatan berat gas dan tekanan separanya berkurangan.

Marilah kita memikirkan ciri-ciri komponen individu udara.

Komponen utama atmosfera ialah nitrogen. Nitrogen ialah gas lengai. Ia tidak menyokong pernafasan atau pembakaran. Kehidupan adalah mustahil dalam atmosfera nitrogen.

Nitrogen memainkan peranan biologi yang penting. Nitrogen dalam udara diserap oleh beberapa jenis bakteria dan alga, yang membentuk sebatian organik daripadanya.

Di bawah pengaruh elektrik atmosfera, sejumlah kecil ion nitrogen terbentuk, yang dibasuh keluar dari atmosfera oleh pemendakan dan memperkayakan tanah dengan nitrogen dan garam nitrogen. asid nitrik. Garam asid nitrus ditukar kepada nitrit di bawah pengaruh bakteria tanah. Nitrit dan garam ammonia diserap oleh tumbuhan dan berfungsi untuk sintesis protein.

Oleh itu, transformasi nitrogen atmosfera lengai kepada bahan hidup di dunia organik dijalankan.

Oleh kerana kekurangan baja nitrogen asal semula jadi, manusia telah belajar untuk mendapatkannya secara buatan. Industri baja nitrogen telah dicipta dan sedang berkembang, yang memproses nitrogen atmosfera menjadi ammonia dan baja nitrogen.

Kepentingan biologi nitrogen tidak terhad kepada penyertaannya dalam kitaran bahan nitrogen. Dia sedang bermain peranan penting sebagai penipisan oksigen atmosfera, kerana kehidupan adalah mustahil dalam oksigen tulen.

Peningkatan kandungan nitrogen di udara menyebabkan hipoksia dan asfiksia akibat penurunan tekanan separa oksigen.

Apabila tekanan separa meningkat, nitrogen mempamerkan sifat narkotik. Walau bagaimanapun, dalam keadaan atmosfera terbuka kesan narkotik nitrogen tidak nyata, kerana turun naik dalam kepekatannya adalah tidak ketara.

Komponen atmosfera yang paling penting ialah gas oksigen (O 2 ) .

Oksigen dalam kita sistem suria terdapat dalam keadaan bebas hanya di Bumi.

Banyak andaian telah dibuat mengenai evolusi (perkembangan) oksigen daratan. Penjelasan yang paling diterima ialah sebahagian besar oksigen dalam atmosfera moden dihasilkan oleh fotosintesis dalam biosfera; dan hanya sedikit oksigen awal yang terbentuk hasil fotosintesis air.

Peranan biologi oksigen sangat hebat. Tanpa oksigen, kehidupan adalah mustahil. Atmosfera bumi mengandungi 1.18  10 15 tan oksigen.

Secara semula jadi, proses penggunaan oksigen secara berterusan berlaku: pernafasan manusia dan haiwan, proses pembakaran, pengoksidaan. Pada masa yang sama, proses pemulihan kandungan oksigen di udara (fotosintesis) berterusan berlaku. Tumbuhan menyerap karbon dioksida, memecahkannya, memetabolismekan karbon, dan membebaskan oksigen ke atmosfera. Tumbuhan mengeluarkan 0.5  10 5 juta tan oksigen ke atmosfera. Ini cukup untuk menampung kehilangan oksigen semula jadi. Oleh itu, kandungannya di udara adalah tetap dan berjumlah 20.95%.

Aliran berterusan jisim udara mencampurkan troposfera, itulah sebabnya tiada perbezaan kandungan oksigen di bandar dan kawasan luar bandar. Kepekatan oksigen turun naik dalam beberapa persepuluh peratus. Tidak mengapa. Walau bagaimanapun, dalam lubang yang dalam, telaga dan gua, kandungan oksigen mungkin menurun, jadi turun ke dalamnya adalah berbahaya.

Apabila tekanan separa oksigen jatuh pada manusia dan haiwan, fenomena kebuluran oksigen diperhatikan. Perubahan ketara dalam tekanan separa oksigen berlaku apabila anda naik di atas paras laut. Fenomena kekurangan oksigen boleh diperhatikan semasa mendaki gunung (mendaki gunung, pelancongan), dan semasa perjalanan udara. Mendaki ke ketinggian 3000m boleh menyebabkan ketinggian atau penyakit gunung.

Apabila tinggal di pergunungan tinggi untuk masa yang lama, orang menjadi terbiasa dengan kekurangan oksigen dan penyesuaian berlaku.

Tekanan separa oksigen yang tinggi tidak menguntungkan manusia. Pada tekanan separa lebih daripada 600 mm, kapasiti vital paru-paru berkurangan. Penyedutan oksigen tulen (tekanan separa 760 mm) menyebabkan edema pulmonari, radang paru-paru, dan sawan.

Dalam keadaan semula jadi, tiada peningkatan kandungan oksigen di udara.

Ozon adalah sebahagian daripada atmosfera. Jisimnya ialah 3.5 bilion tan. Kandungan ozon di atmosfera berbeza mengikut musim: ia tinggi pada musim bunga dan rendah pada musim luruh. Kandungan ozon bergantung pada latitud kawasan: semakin dekat dengan khatulistiwa, semakin rendah ia. Kepekatan ozon mempunyai variasi diurnal: ia mencapai maksimum pada tengah hari.

Kepekatan ozon tidak sekata di atas ketinggian. Kandungan tertingginya diperhatikan pada ketinggian 20-30 km.

Ozon dihasilkan secara berterusan di stratosfera. Di bawah pengaruh sinaran ultraungu dari matahari, molekul oksigen berpecah (pecah) untuk membentuk oksigen atom. Atom oksigen bergabung semula (bergabung) dengan molekul oksigen dan membentuk ozon (O3). Pada ketinggian di atas dan di bawah 20-30 km, proses fotosintesis (pembentukan) ozon menjadi perlahan.

Kehadiran lapisan ozon di atmosfera adalah sangat penting untuk kewujudan kehidupan di Bumi.

Ozon menyekat bahagian panjang gelombang pendek spektrum sinaran suria dan tidak menghantar gelombang lebih pendek daripada 290 nm (nanometer). Dengan ketiadaan ozon, kehidupan di bumi akan menjadi mustahil kerana kesan pemusnahan sinaran ultraungu jangka pendek pada semua makhluk hidup.

Ozon juga menyerap sinaran inframerah dengan panjang gelombang 9.5 mikron (mikron). Terima kasih kepada ini, ozon mengekalkan kira-kira 20 peratus daripada sinaran haba bumi, mengurangkan kehilangan habanya. Sekiranya tiada ozon, suhu mutlak Bumi akan menjadi 7 0 lebih rendah.

Ozon dibawa masuk ke lapisan bawah atmosfera - troposfera - dari stratosfera akibat percampuran jisim udara. Dengan pencampuran yang lemah, kepekatan ozon di permukaan bumi menurun. Peningkatan ozon di udara diperhatikan semasa ribut petir akibat daripada pelepasan elektrik atmosfera dan peningkatan pergolakan (pencampuran) atmosfera.

Pada masa yang sama, peningkatan ketara dalam kepekatan ozon di udara adalah hasil pengoksidaan fotokimia bahan organik yang memasuki atmosfera dengan gas ekzos kenderaan dan pelepasan industri. Ozon adalah salah satu bahan toksik. Ozon mempunyai kesan merengsa pada membran mukus mata, hidung, tekak pada kepekatan 0.2-1 mg/m3.

Karbon dioksida (CO 2 ) terdapat di atmosfera pada kepekatan 0.03%. Jumlah kuantitinya ialah 2330 bilion tan. Sejumlah besar karbon dioksida didapati terlarut dalam air laut dan lautan. Dalam bentuk terikat, ia adalah sebahagian daripada dolomit dan batu kapur.

Atmosfera sentiasa diisi semula dengan karbon dioksida hasil daripada proses penting organisma hidup, proses pembakaran, pereputan, dan penapaian. Seseorang mengeluarkan 580 liter karbon dioksida setiap hari. Sejumlah besar karbon dioksida dibebaskan semasa penguraian batu kapur.

Walaupun terdapat banyak sumber pembentukan, tiada pengumpulan karbon dioksida yang ketara di udara. Karbon dioksida sentiasa diasimilasikan (diserap) oleh tumbuhan semasa proses fotosintesis.

Selain tumbuhan, laut dan lautan mengawal kandungan karbon dioksida di atmosfera. Apabila tekanan separa karbon dioksida di udara meningkat, ia larut dalam air, dan apabila ia berkurangan, ia dibebaskan ke atmosfera.

Dalam atmosfera permukaan terdapat sedikit turun naik dalam kepekatan karbon dioksida: di atas lautan ia lebih rendah daripada di atas daratan; lebih tinggi di hutan daripada di ladang; lebih tinggi di bandar berbanding di luar bandar.

Karbon dioksida memainkan peranan penting dalam kehidupan haiwan dan manusia. Ia merangsang pusat pernafasan.

Terdapat jumlah tertentu dalam udara atmosfera gas lengai: argon, neon, helium, kripton dan xenon. Gas-gas ini kepunyaan kumpulan sifar jadual berkala, tidak bertindak balas dengan unsur lain, adalah lengai dalam pengertian kimia.

Gas lengai adalah narkotik. Sifat narkotik mereka nyata pada tekanan barometrik yang tinggi. Dalam suasana terbuka, sifat narkotik gas lengai tidak dapat nyata.

Sebagai tambahan kepada komponen atmosfera, ia mengandungi pelbagai kekotoran asal semula jadi dan pencemaran yang diperkenalkan akibat aktiviti manusia.

Kekotoran yang terdapat di udara selain daripada komposisi kimia semulajadinya dipanggil pencemaran atmosfera.

Pencemaran atmosfera terbahagi kepada semula jadi dan buatan.

Pencemaran semula jadi termasuk kekotoran yang memasuki udara akibat proses semula jadi spontan (habuk tumbuhan dan tanah, letusan gunung berapi, habuk kosmik).

Pencemaran atmosfera buatan terbentuk hasil daripada aktiviti pengeluaran manusia.

Sumber tiruan pencemaran atmosfera dibahagikan kepada 4 kumpulan:

pengangkutan;

industri;

kejuruteraan kuasa haba;

pembakaran sampah.

Marilah kita memikirkan ciri-ciri ringkas mereka.

Keadaan semasa dicirikan oleh fakta bahawa jumlah pelepasan daripada pengangkutan jalan melebihi jumlah pelepasan daripada perusahaan perindustrian.

Satu kereta memancarkan lebih daripada 200 sebatian kimia ke udara. Setiap kereta menggunakan purata 2 tan bahan api dan 30 tan udara setahun, dan mengeluarkan 700 kg karbon monoksida (CO), 230 kg hidrokarbon tidak terbakar, 40 kg nitrogen oksida (NO 2) dan 2-5 kg ​​​daripada pepejal ke atmosfera.

Bandar moden ini dipenuhi dengan mod pengangkutan lain: kereta api, air dan udara. Jumlah pelepasan ke alam sekitar daripada semua jenis pengangkutan cenderung terus meningkat.

Perusahaan perindustrian menduduki tempat kedua selepas pengangkutan dari segi tahap kerosakan kepada alam sekitar.

Pencemaran udara atmosfera yang paling intensif ialah perusahaan metalurgi ferus dan bukan ferus, industri petrokimia dan kok-kimia, serta perusahaan yang mengeluarkan bahan binaan. Mereka mengeluarkan berpuluh-puluh tan jelaga, habuk, logam dan sebatiannya (tembaga, zink, plumbum, nikel, timah, dll.) ke atmosfera.

Memasuki atmosfera, logam mencemarkan tanah, terkumpul di dalamnya, dan menembusi ke dalam air takungan.

Di kawasan yang menempatkan perusahaan perindustrian, penduduk menghadapi risiko kesan buruk pencemaran atmosfera.

Selain bahan zarahan, industri mengeluarkan pelbagai gas ke udara: anhidrida sulfurik, karbon monoksida, nitrogen oksida, hidrogen sulfida, hidrokarbon, dan gas radioaktif.

Bahan pencemar boleh kekal di alam sekitar untuk jangka masa yang lama dan mempunyai kesan berbahaya kepada tubuh manusia.

Sebagai contoh, hidrokarbon kekal dalam persekitaran sehingga 16 tahun dan mengambil bahagian aktif dalam proses fotokimia di udara atmosfera dengan pembentukan kabus toksik.

Pencemaran udara yang besar diperhatikan apabila bahan api pepejal dan cecair dibakar di loji kuasa haba. Mereka adalah sumber utama pencemaran atmosfera dengan sulfur dan nitrogen oksida, karbon monoksida, jelaga dan habuk. Sumber-sumber ini dicirikan oleh pencemaran udara yang besar.

Pada masa ini, banyak fakta diketahui tentang kesan buruk pencemaran atmosfera terhadap kesihatan manusia.

Pencemaran atmosfera mempunyai kesan akut dan kronik pada tubuh manusia.

Contoh kesan akut pencemaran atmosfera terhadap kesihatan awam ialah kabus toksik. Kepekatan bahan toksik di udara meningkat di bawah keadaan meteorologi yang tidak menguntungkan.

Kabus toksik pertama direkodkan di Belgium pada tahun 1930. Beberapa ratus orang cedera dan 60 orang meninggal dunia. Selepas itu, kes serupa diulang: pada tahun 1948 di bandar Donora Amerika. 6,000 orang terjejas. Pada tahun 1952, 4,000 orang mati akibat Great London Fog. Pada tahun 1962, 750 warga London meninggal dunia atas sebab yang sama. Pada tahun 1970, 10 ribu orang mengalami asap di ibu kota Jepun (Tokyo), dan pada tahun 1971 - 28 ribu.

Sebagai tambahan kepada bencana yang disenaraikan, analisis bahan penyelidikan oleh pengarang dalam dan luar negara menarik perhatian kepada peningkatan morbiditi umum penduduk akibat pencemaran udara.

Kajian yang dijalankan dalam hal ini membolehkan kita membuat kesimpulan bahawa akibat daripada pendedahan kepada pencemaran atmosfera di pusat perindustrian terdapat peningkatan dalam:

kadar kematian keseluruhan daripada penyakit kardiovaskular dan pernafasan;

morbiditi bukan spesifik akut saluran pernafasan atas;

bronkitis kronik;

asma bronkial;

emfisema;

kanser paru-paru;

penurunan jangka hayat dan aktiviti kreatif.

Di samping itu, pada masa ini, analisis matematik telah mendedahkan korelasi yang signifikan secara statistik antara tahap kejadian penduduk dengan penyakit darah, organ pencernaan, penyakit kulit dan tahap pencemaran udara.

Organ pernafasan, sistem penghadaman dan kulit adalah "pintu masuk" untuk bahan toksik dan berfungsi sebagai sasaran untuk tindakan langsung dan tidak langsung mereka.

Pengaruh pencemaran atmosfera terhadap keadaan hidup dianggap sebagai kesan tidak langsung (tidak langsung) pencemaran atmosfera terhadap kesihatan awam.

Ia termasuk:

pengurangan pencahayaan umum;

pengurangan sinaran ultraviolet dari matahari;

perubahan dalam keadaan iklim;

kemerosotan keadaan hidup;

kesan negatif terhadap kawasan hijau;

kesan negatif terhadap haiwan.

Bahan pencemar udara menyebabkan kerosakan besar kepada bangunan, struktur dan bahan binaan.

Jumlah kos ekonomi kepada Amerika Syarikat daripada bahan pencemar udara, termasuk kesannya terhadap kesihatan manusia, bahan binaan, logam, fabrik, kulit, kertas, cat, getah dan bahan lain, ialah $15-20 bilion setiap tahun.

Semua perkara di atas menunjukkan bahawa perlindungan udara atmosfera daripada pencemaran adalah masalah yang sangat penting dan objek perhatian pakar di semua negara di dunia.

Semua langkah untuk melindungi udara atmosfera mesti dijalankan secara menyeluruh dalam beberapa kawasan:

Langkah perundangan. Ini adalah undang-undang yang diterima pakai oleh kerajaan negara yang bertujuan untuk melindungi persekitaran udara;

Penempatan rasional kawasan perindustrian dan kediaman;

Langkah-langkah teknologi yang bertujuan untuk mengurangkan pelepasan ke atmosfera;

Langkah-langkah kebersihan;

Pembangunan piawaian kebersihan untuk udara atmosfera;

Memantau kesucian udara atmosfera;

Kawalan ke atas kerja perusahaan perindustrian;

Penambahbaikan kawasan berpenduduk, landskap, menyiram, mewujudkan jurang perlindungan antara perusahaan industri dan kompleks kediaman.

Sebagai tambahan kepada langkah-langkah yang disenaraikan dalam rancangan keadaan dalaman, program antara negeri untuk perlindungan udara atmosfera sedang dibangunkan dan dilaksanakan secara meluas.

Masalah perlindungan udara sedang diselesaikan di beberapa organisasi antarabangsa - WHO, PBB, UNESCO dan lain-lain.

Mari buat tempahan segera: nitrogen dalam udara mengambil alih kebanyakan, bagaimanapun, komposisi kimia bahagian yang tinggal adalah sangat menarik dan pelbagai. Secara ringkasnya, senarai elemen utama adalah seperti berikut.

Walau bagaimanapun, kami juga akan memberikan beberapa penjelasan mengenai fungsi unsur kimia ini.

1. Nitrogen

Kandungan nitrogen di udara adalah 78% mengikut isipadu dan 75% mengikut jisim, iaitu, unsur ini mendominasi di atmosfera, mempunyai gelaran salah satu yang paling biasa di Bumi, dan, sebagai tambahan, terdapat di luar kediaman manusia. zon - di Uranus, Neptune dan V ruang antara bintang. Oleh itu, kita telah mengetahui berapa banyak nitrogen di udara, tetapi persoalannya tetap mengenai fungsinya. Nitrogen diperlukan untuk kewujudan makhluk hidup, ia adalah sebahagian daripada:

• protein;
• asid amino;
• asid nukleik;
• klorofil;
• hemoglobin, dsb.

Secara purata, kira-kira 2% daripada sel hidup terdiri daripada atom nitrogen, yang menjelaskan mengapa terdapat begitu banyak nitrogen di udara sebagai peratusan isipadu dan jisim.
Nitrogen juga merupakan salah satu gas lengai yang diekstrak daripada udara atmosfera. Ammonia disintesis daripadanya dan digunakan untuk penyejukan dan tujuan lain.

2. Oksigen

Kandungan oksigen dalam udara adalah salah satu soalan yang paling popular. Mengekalkan tipu daya, mari kita alihkan perhatian kita dengan satu fakta yang menyeronokkan: Oksigen ditemui dua kali - pada tahun 1771 dan 1774, tetapi disebabkan perbezaan dalam penerbitan penemuan itu, penghormatan untuk menemui unsur itu diberikan kepada ahli kimia Inggeris Joseph Priestley, yang sebenarnya mengasingkan oksigen kedua. Jadi, bahagian oksigen di udara turun naik sekitar 21% mengikut isipadu dan 23% mengikut jisim. Bersama-sama dengan nitrogen, kedua-dua gas ini membentuk 99% daripada semua udara bumi. Walau bagaimanapun, peratusan oksigen di udara adalah kurang daripada nitrogen, namun kami tidak mengalami masalah pernafasan. Hakikatnya ialah jumlah oksigen dalam udara dikira secara optimum khusus untuk pernafasan normal, dalam bentuk tulen gas ini bertindak ke atas badan seperti racun dan membawa kepada kesukaran untuk bekerja sistem saraf, masalah pernafasan dan peredaran darah. Pada masa yang sama, kekurangan oksigen juga memberi kesan negatif kepada kesihatan, menyebabkan kebuluran oksigen dan semua gejala yang tidak menyenangkan yang berkaitan dengannya. Oleh itu, berapa banyak oksigen yang terkandung dalam udara adalah apa yang diperlukan untuk pernafasan yang sihat dan penuh.

3. Argon

Argon menduduki tempat ketiga di udara; ia tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berasa. Ketara peranan biologi gas ini tidak dikesan, tetapi ia mempunyai kesan narkotik dan bahkan dianggap sebagai doping. Argon yang diekstrak dari atmosfera digunakan dalam industri, perubatan, untuk mencipta suasana buatan, sintesis kimia, pemadam api, mencipta laser, dll.

4. Karbon dioksida

Karbon dioksida membentuk atmosfera Venus dan Marikh, peratusannya dalam udara duniawi jauh lebih rendah. Pada masa yang sama, sejumlah besar karbon dioksida terkandung di lautan, ia sentiasa dibekalkan oleh semua organisma bernafas, dan dibebaskan kerana kerja industri. Dalam kehidupan manusia, karbon dioksida digunakan dalam memadam kebakaran, industri makanan sebagai gas dan sebagai bahan tambahan makanan E290 – agen pengawet dan penaik. Dalam bentuk pepejal, karbon dioksida adalah salah satu penyejuk yang paling terkenal, "ais kering."

5. Neon

Cahaya misteri yang sama seperti lampu disko, papan tanda terang dan lampu hadapan moden adalah yang kelima paling biasa unsur kimia, yang juga dihidu oleh manusia – neon. Seperti kebanyakan gas lengai, neon mempunyai kesan narkotik pada manusia pada tekanan tertentu, tetapi gas inilah yang digunakan dalam latihan penyelam dan orang lain yang bekerja pada tekanan tinggi. Juga, campuran neon-helium digunakan dalam perubatan untuk gangguan pernafasan; neon itu sendiri digunakan untuk penyejukan, dalam pengeluaran lampu isyarat dan lampu neon yang sama. Walau bagaimanapun, bertentangan dengan stereotaip, lampu neon bukan biru, tetapi merah. Semua warna lain dihasilkan oleh lampu dengan gas lain.

6. Metana

Metana dan udara mempunyai sangat sejarah kuno: dalam suasana primordial, walaupun sebelum kemunculan manusia, metana telah masuk lebih. Kini diekstrak dan digunakan sebagai bahan api dan bahan mentah dalam pembuatan, gas ini tidak begitu meluas di atmosfera, tetapi masih dibebaskan dari Bumi. Penyelidikan moden mewujudkan peranan metana dalam pernafasan dan fungsi penting tubuh manusia, tetapi belum ada data yang berwibawa mengenai perkara ini.

7. Helium

Setelah melihat berapa banyak helium di udara, sesiapa sahaja akan memahami bahawa gas ini bukanlah salah satu yang paling penting. Memang sukar untuk ditentukan kepentingan biologi gas ini. Selain daripada herotan suara yang lucu apabila menyedut helium daripada belon :) Walau bagaimanapun, helium digunakan secara meluas dalam industri: dalam metalurgi, industri makanan, untuk mengisi kapal terbang dan probe cuaca, dalam laser, reaktor nuklear dll.

8. Kripton

Kita tidak bercakap tentang tanah air Superman :) Krypton adalah gas lengai yang tiga kali lebih berat daripada udara, lengai secara kimia, diekstrak dari udara, digunakan dalam lampu pijar, laser dan masih dikaji secara aktif. Antara sifat menarik krypton, perlu diperhatikan bahawa pada tekanan 3.5 atmosfera ia mempunyai kesan narkotik pada manusia, dan pada 6 atmosfera ia memperoleh bau pedas.

9. Hidrogen

Hidrogen di udara menduduki 0.00005% mengikut isipadu dan 0.00008% mengikut jisim, tetapi pada masa yang sama ia adalah unsur yang paling biasa di Alam Semesta. Ia agak mungkin untuk menulis tentang sejarah, pengeluaran dan aplikasinya artikel berasingan, jadi sekarang kami akan mengehadkan diri kami kepada senarai kecil industri: kimia, bahan api, industri makanan, penerbangan, meteorologi, kuasa elektrik.

10. Xenon

Yang terakhir adalah komponen udara, yang pada mulanya dianggap hanya campuran kripton. Namanya diterjemahkan sebagai "alien", dan peratusan kandungan di Bumi dan di luar sempadannya adalah minimum, yang menentukannya kos yang tinggi. Pada masa kini mereka tidak boleh melakukan tanpa xenon: penghasilan sumber cahaya yang kuat dan berdenyut, diagnostik dan anestesia dalam perubatan, enjin kapal angkasa, propelan. Di samping itu, apabila disedut, xenon merendahkan suara dengan ketara (kesan helium yang bertentangan), dan baru-baru ini penyedutan gas ini telah dimasukkan ke dalam senarai agen doping.

Komposisi kimia udara adalah penting nilai kebersihan sejak dia bermain peranan yang menentukan dalam pelaksanaan fungsi pernafasan badan. Udara atmosfera ialah campuran oksigen, karbon dioksida, argon dan gas lain dalam nisbah yang diberikan dalam jadual. 1.

Oksigen (O 2) - yang paling penting bagi seseorang komponen udara. Semasa rehat, seseorang biasanya menyerap purata 0.3 liter oksigen seminit.

Semasa aktiviti fizikal, penggunaan oksigen meningkat secara mendadak dan boleh mencapai 4.5/5 liter atau lebih seminit. Turun naik dalam kandungan oksigen dalam udara atmosfera adalah kecil dan, sebagai peraturan, tidak melebihi 0.5%.

Di premis kediaman, awam dan sukan perubahan ketara kandungan oksigen tidak diperhatikan, kerana udara luar menembusi ke dalamnya. Di bawah yang paling tidak menguntungkan keadaan kebersihan Terdapat penurunan 1% dalam kandungan oksigen di dalam bilik. Turun naik sedemikian tidak mempunyai kesan yang ketara pada badan.

Biasanya, perubahan fisiologi diperhatikan apabila kandungan oksigen berkurangan kepada 16-17%.

Sekiranya kandungannya berkurangan kepada 11-13% (apabila meningkat ke ketinggian), kekurangan oksigen yang ketara muncul, kemerosotan mendadak dalam kesejahteraan dan penurunan prestasi. Kandungan oksigen sehingga 7-8% boleh membawa maut.

Dalam amalan sukan, penyedutan oksigen digunakan untuk meningkatkan prestasi dan keamatan proses pemulihan. Karbon dioksida (CO 2), atau karbon dioksida, ialah gas tidak berwarna dan tidak berbau yang terbentuk semasa pernafasan manusia dan haiwan, reput dan penguraian. bahan organik , pembakaran bahan api, dsb. Dalam udara atmosfera di luar penempatan kandungan karbon dioksida purata 0.04%, dan dalam pusat perindustrian

Dengan penyedutan udara yang berpanjangan yang mengandungi 1-1.5% karbon dioksida, kemerosotan kesihatan diperhatikan, dan pada 2-2.5% perubahan patologi dikesan. Gangguan yang ketara terhadap fungsi badan dan penurunan prestasi berlaku apabila kandungan karbon dioksida adalah 4-5%. Pada tahap 8-10%, kehilangan kesedaran dan kematian berlaku. Peningkatan ketara dalam kandungan karbon dioksida di udara boleh berlaku semasa situasi kecemasan dalam ruang terkurung (lombong, lombong, kapal selam, tempat perlindungan bom, dll.) atau di tempat di mana penguraian intensif bahan organik berlaku.

Menentukan kandungan karbon dioksida dalam kemudahan kediaman, awam dan sukan boleh berfungsi sebagai penunjuk tidak langsung pencemaran udara daripada bahan buangan manusia. Seperti yang telah dinyatakan, karbon dioksida itu sendiri dalam kes ini tidak menyebabkan kemudaratan kepada badan, bagaimanapun, bersama-sama dengan peningkatan kandungannya, kemerosotan fizikal dan sifat kimia udara (kenaikan suhu dan kelembapan, komposisi ionik terganggu, gas berbau busuk muncul). Udara dalaman dianggap tidak berkualiti jika kandungan karbon dioksida di dalamnya melebihi 0.1%. Nilai ini diterima sebagai nilai yang dikira semasa mereka bentuk dan memasang pengudaraan di dalam bilik.

Bahagian atmosfera yang bersebelahan dengan Bumi dan yang seseorang bernafas dengan sewajarnya dipanggil troposfera. Troposfera mempunyai ketinggian sembilan hingga sebelas kilometer dan merupakan campuran mekanikal pelbagai gas.

Komposisi udara tidak tetap. Bergantung kepada lokasi geografi, rupa bumi, keadaan cuaca, udara boleh mempunyai komposisi yang berbeza dan sifat yang berbeza. Udara boleh tercemar atau jarang, segar atau berat - semua ini bermakna ia mengandungi kekotoran tertentu.

Nitrogen - 78.9 peratus;

Oksigen - 20.95 peratus;

Karbon dioksida - 0.3 peratus.

Di samping itu, gas lain terdapat di atmosfera (helium, argon, neon, xenon, krypton, hidrogen, radon, ozon), dan jumlahnya kurang sedikit daripada satu peratus.

Ia juga bernilai menunjukkan kehadiran di udara beberapa kekotoran kekal asal semula jadi, khususnya, beberapa produk gas yang terbentuk akibat kedua-dua biologi dan proses kimia. Antaranya, ammonia patut diberi perhatian khusus (komposisi udara yang jauh dari kawasan berpenduduk termasuk kira-kira tiga hingga lima perseribu miligram setiap meter padu), metana (parasnya secara purata dua sepuluh ribu miligram setiap meter padu), nitrogen oksida (dalam atmosfera kepekatannya mencapai kira-kira lima belas sepuluh ribu miligram setiap meter padu), hidrogen sulfida dan produk gas yang lain.

Sebagai tambahan kepada wap dan kekotoran gas, komposisi kimia udara biasanya termasuk habuk asal kosmik, yang jatuh di permukaan bumi dalam jumlah tujuh ratus perseribu tan setiap kilometer persegi sepanjang tahun, serta zarah debu yang berasal dari letusan gunung berapi.

Walau bagaimanapun, ia berubah ke tahap yang paling besar (dan bukan dalam sisi yang lebih baik) komposisi udara dan mencemarkan troposfera oleh debu tanah (tumbuhan, tanah) yang dipanggil dan asap kebakaran hutan. Terutamanya terdapat banyak habuk sedemikian di benua jisim udara, berasal dari padang pasir Asia Tengah dan Afrika. Itulah sebabnya kita boleh mengatakan dengan yakin bahawa persekitaran udara bersih yang ideal tidak wujud, dan ia adalah konsep yang wujud secara teori sahaja.

Komposisi udara cenderung sentiasa berubah, dan perubahan semula jadinya biasanya memainkan peranan yang agak kecil, terutamanya berbanding dengan kemungkinan akibat pelanggaran buatannya. Pelanggaran sedemikian terutamanya dikaitkan dengan aktiviti perindustrian manusia, penggunaan peranti untuk perkhidmatan pengguna, dan juga kenderaan. Gangguan ini boleh membawa, antara lain, kepada denaturasi udara, iaitu, kepada perbezaan ketara dalam komposisi dan sifatnya daripada penunjuk atmosfera yang sepadan.

Ini dan banyak jenis lain aktiviti manusia membawa kepada fakta bahawa komposisi asas udara mula mengalami perubahan yang perlahan dan tidak ketara, tetapi bagaimanapun, perubahan yang tidak dapat dipulihkan sepenuhnya. Sebagai contoh, saintis telah mengira bahawa dalam tempoh lima puluh tahun yang lalu, manusia telah menggunakan jumlah oksigen yang lebih kurang sama seperti dalam sejuta tahun sebelumnya, dan dalam peratusan- dua persepuluh peratus daripadanya jumlah stok dalam suasana. Pada masa yang sama, pelepasan ke udara meningkat dengan sewajarnya Menurut data terkini, pelepasan telah mencapai hampir empat ratus bilion tan sejak seratus tahun yang lalu.

Oleh itu, komposisi udara berubah menjadi lebih teruk, dan sukar untuk membayangkan bagaimana keadaannya dalam beberapa dekad sahaja.