Содержание кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

Содержание

Состав воздуха — какие вещества входят и их концентрация

Содержание кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

1001student.ru > Химия > Состав воздуха — какие вещества входят и их концентрация

Состав воздуха на земле – одна из причин нашей жизни. Без воздуха человек проживет всего лишь три минуты, а через 10 наступит клиническая смерть.

Пока мы дышим, мы живем. Ни на одной планете в солнечной системе нет настолько тесной связи между химией и биологией. Наш мир уникален.

В зависимости от территории объем главного компонента жизненно необходимого газа составляет от 16 до 20 процентов – это кислород, формула которого O2. Его вариация ощущается в пространстве как «свежесть» после грозы – это озон O3.

Из этой статьи вы узнаете все тайны воздушной оболочки земли. Что произойдет с миром без одного компонента? Какой вред может нанести? Как на жизнь повлияет незначительное ухудшение атмосферы?

  • Что такое воздух
  • Из чего состоит воздух
  • Состав воздуха в процентах
  • Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха
  • Гигиеническое значение атмосферного воздуха

Что такое воздух

Древние греки использовали два слова в качестве определения для воздуха: аир, что означало нижние слои атмосферы (Дим), а эфир означал яркие верхние слои атмосферы (заоблачное пространство).

В алхимии символ воздуха – это треугольник, разделенный надвое горизонтальной линией.

В современном мире, ему подошло бы такое определение – газовая смесь, окружающая планету, которая защищает от проникновения радиации солнца и больших доз ультрафиолета.

За многомиллионный период развития планета преобразовала газовые вещества и создала уникальный защитный щит, увидеть который практически невозможно. Массовая доля их несоизмеримо мала для космоса.

Ничто больше не оказывает влияние на мирообразование. Если вспомнить, что часть воздушных масс – это кислород, то, что произойдет на земле без него? Здания и сооружения рухнут.

Металлические мосты и прочие конструкции, завораживающие миллионы туристов, превратятся в единой ком из-за малого количества молекул кислорода (в данной ситуации близкой к нулю). Ухудшится жизнь всех живых организмов на планете, а некоторых приведет к смерти.

Моря и океаны, испаряясь в виде водорода, исчезнут. И когда планета станет похожей на Луну, воцарится радиационный пожар, выжигающий остатки флоры, поскольку без кислорода температура очень сильно увеличится, а вот без атмосферы не будет защиты от солнца.

Из чего состоит воздух

Почти вся земная атмосфера состоит только из пяти газов: азота, кислорода, водяного пара, аргона и углекислого газа.

Другие смеси в ней тоже присутствуют, но ради чистоты представления химический состав водяного пара рассматриваться не будет. Стоит упомянуть, что в воздушной массе он занимает не более пяти процентов.

Состав воздуха в процентах

В идеале собранный в банку воздух состоит на:

  • 78 процентов из азота;
  • 16 — 20 процентов кислорода;
  • 1 процента аргона;
  • три сотых процента углекислого газа;
  • одну тысячную процента неона;
  • 0,0002 процента метана.

Более мелкие компоненты это:

  • гелий — 0,000524%;
  • криптон — 0,000114%;
  • водород — Н2 0,00005%;
  • ксенон — 0,0000087%;
  • озон О3 — 0,000007%;
  • диоксид азота — 0,000002%;
  • йод — 0,000001%;
  • монооксид углерода;
  • аммиак.

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Дыхание преобладает над прочими потребностями человека. Из школьного курса каждому известно, что человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Хотя в жизни в воздухе кроме чистого O2 присутствует другие вещества.

Вдох — выдох. Подобный цикл повторяется порядка 22000 раз в день в процессе чего потребляется кислород, который поддерживает жизнеспособность человеческого тела. Проблема в том, что нежная легочная ткань подвергается нападению со стороны загрязнения воздуха, чистящих растворов, волокон, паров и пыли.

В первой половине статьи говорилось про сокращение кислорода, но что будет при увеличении. Двукратная концентрация основного газа привела бы к сокращению потребляемого топлива в автомобилях.

Вдыхая больше кислорода, человек стал бы намного психологически позитивнее. Однако, некоторым насекомым благоприятный климат позволил бы увеличиться в размерах. Есть ряд теорий, прогнозирующих это. Думается, что никто не хотел бы встретиться с пауком размером с собаку, а про рост крупных представителей можно только фантазировать.

Вдыхая меньше тяжелых металлов, человечество смогло бы победить ряд сложных заболеваний, но такой проект потребует много сил. Есть целая программа, направленная на создание практического рая на земле: в каждом доме, в комнате, городе или стране. Ее цель сделать атмосферу чище, избавить людей от опасной работы в шахтах и металлургии. Место, где рабочие места заняли бы мастера своего дела.

Важно, что вдыхать чистый, не тронутый промышленностью воздух можно, но для этого нужна политическая, а лучше мировая воля. А пока люди заняты поисками денег и дешевых (грязных) технологий, остается вдыхать только городской смог. Как долго подобное продлится неизвестно.

Наглядно оценить атмосферный воздух столицы нашей родины, который вдыхает не один десяток людей, позволит карта.

Гигиеническое значение атмосферного воздуха

Официально, загрязнение воздуха может быть определено как содержание вредных веществ в воздухе либо частиц или микроскопических биологических молекул, которые представляют опасность для здоровья живых организмов: людей, животных или растений.

Уровень загрязнения воздуха в конкретном месте зависит главным образом от источника или источников загрязнения. Сюда входят:

  • выхлопные газы автомобилей;
  • угольные электростанции;
  • промышленные заводы и другие источники загрязнения.

Все перечисленное извергает в воздух различные типы опасных веществ и токсинов, превышая нормы в десятки, а порой сотни раз. В сочетании с природными источниками – вулканы, гейзеры и прочее – создается смертоносный коктейль ядовитых воздушных масс, который привычно называют «смогом».

Доказательства вины каждого человека очевидны. Наш персональный выбор и промышленность могут оказать пагубное влияние на столь необходимый газ. За век технологического рывка природа успела пострадать, а значит отмщение неизбежно.

Увеличивая выбросы, человечество приближается к пропасти, возврата из которой нет и быть не может. Пока не поздно, следует исправить хоть что-то. Доказано, что альтернативные промышленные технологии могут помочь очистить воздух в Москве, Петербурге, Токио, Берлине и любом ином крупном городе.

Вот некоторые пути решения:

  1. Замените бензин электричеством в автомобилях, и небо над городом станет чуть прекрасней.
  2. Убрать из городов угольные станции, пусть они уйдут в историю страны, начать использовать энергию солнца, воды, ветра. Тогда после дождя не полетит сажа из трубы очередного завода, а будет только запах «свежести».
  3. Посадите дерево в парке. Если подобное сделают тысячи, то больницы перестанут посещать астматики и депрессивные люди в поисках уникального рецепта из уст психолога.

Источник: https://1001student.ru/himiya/sostav-vozduha.html

газа кислорода в воздухе: концентрация и норма кислорода, какую он выполняет роль

Содержание кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

Воздух – это естественная смесь различных газов. Больше всего в нем содержатся такие элементы, как азот (около 77%) и кислород, менее 2% составляют аргон, углекислый газ и прочие инертные газы.

Кислород, или О2 – второй элемент периодической таблицы и важнейший компонент, без которого вряд ли бы существовала жизнь на планете. Он участвует в разнообразных процессах, от которых зависит жизнедеятельность всего живого….

Состав воздуха

О2 выполняет функцию окислительных процессов в человеческом теле, которые позволяют выделить энергию для нормальной жизнедеятельности. В состоянии покоя человеческий организм требует около 350 миллилитров кислорода, при тяжелых физических нагрузках это значение возрастает в три-четыре раза.

Сколько процентов кислорода в воздухе, которым мы дышим? Норма равна 20,95%. Выдыхаемый воздух содержит меньшее количество О2 – 15,5-16%.

Состав выдыхаемого воздуха также включает углекислый газ, азот и другие вещества.

Последующее понижение процентного содержания кислорода приводит к нарушению работы, а критическое значение 7-8% вызывает летальный исход.

прочих элементов в воздухе в различных условиях представлено в таблице ниже.

Кислород, %Углекислый газ, %Азот и другие элементы, %
Вдыхаемый воздух20,950,0379,02
Выдыхаемый воздух16,3479,7
Альвеолярный воздух14,5580,5

Из таблица можно понять, например, что в выдыхаемом воздухе содержится очень много азота и дополнительных элементов, а вот О2 всего 16,3%. кислорода во вдыхаемом воздухе примерно составляет 20,95%.

Важно понять, что представляет собой такой элемент, как кислород. О2– наиболее распространенный на земле химический элемент, который не имеет цвета, запаха и вкуса. Он выполняет важнейшую функцию окисления в атмосфере.

Без восьмого элемента периодической таблицы нельзя добыть огонь. Сухой кислород позволяет улучшить электрические и защитные свойства пленок, уменьшать их объемный заряд.

Содержится этот элемент в следующих соединениях:

  1. Силикаты – в них присутствует примерно 48% О2.
  2. Вода (морская и пресная) – 89%.
  3. Воздух – 21%.
  4. Другие соединения в земной коре.

Воздух содержит в себе не только газообразные вещества, но и пары и аэрозоли, а также различные загрязняющие примеси. Это может быть пыль, грязь, другой различный мелкий мусор.

В нем содержатся микробы, которые могут вызывать различные заболевания.

Грипп, корь, коклюш, аллергены и прочие болезни – это лишь малый список негативных последствий, которые появляются при ухудшении качества воздуха и повышении уровня болезнетворных бактерий.

Процентное соотношение воздуха – это количество всех элементов, которые входят в его состав. Показать наглядно, из чего состоит воздух, а также процент кислорода в воздухе удобнее на диаграмме.

Диаграмма отображает, какого газа содержится больше в воздухе. Значения, приведенные на ней, будут немного отличаться для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Диаграмма соотношение воздуха.

Выделяют несколько источников, из которых образуется кислород:

  1. Растения. Еще из школьного курса биологии известно, что растения выделяют кислород при поглощении углекислого газа.
  2. Фотохимическое разложение водяных паров. Процесс наблюдается под действием солнечного излучения в верхнем слое атмосферы.
  3. Перемешивание потоков воздуха в нижних атмосферных слоях.

Функции кислорода в атмосфере и для организма

Для человека огромное значение имеет так называемое парциальное давление, которое мог бы производить газ, если бы занимал весь занимаемый объем смеси.

Нормальное парциальное давление на высоте 0 метров над уровнем моря составляет 160 миллиметров ртутного столба. Увеличение высоты вызывает уменьшение парциального давления.

Этот показатель важен, так как от него зависит поступление кислорода во все важные органы и в кровяную систему.

Кислород нередко используется для лечения различных заболеваний. Кислородные баллоны, ингаляторы помогают органам человека нормально функционировать при наличии кислородного голодания.

Важно ! На состав воздуха влияют многие факторы, соответственно, может меняться процент кислорода. Негативная экологическая ситуация приводит к ухудшению качества воздуха.

В мегаполисах и крупных городских поселениях пропорция углекислого газа (СО2) будет больше, чем в небольших поселениях или на лесных и заповедных территориях. Большое влияние оказывает и высота – процентное содержание кислорода будет меньше в горах.

Можно рассмотреть следующий пример – на горе Эверест, которая достигает высоты 8,8 км, концентрация кислорода в воздухе будет ниже в 3 раза, чем в низине. Для безопасного пребывания на высокогорных вершинах требуется использовать кислородные маски.

Состав воздуха изменялся с течением лет. Эволюционные процессы, природные катаклизмы привели к изменениям в биосфере, поэтому уменьшился процент кислорода, необходимый для нормальной работы биоорганизмов. Можно рассмотреть несколько исторических этапов:

  1. Доисторическая эпоха. В это время концентрация кислорода в атмосфере составляла около 36%.
  2. 150 лет назад О2 занимал 26% от общего воздушного состава.
  3. В настоящее время концентрация кислорода в воздухе составляет чуть менее 21%.

Последующее развитие окружающего мира может привести к дальнейшему изменению состава воздуха. На ближайшее время маловероятно, что концентрация О2 может быть ниже 14%, так как это вызовет нарушение работы организма.

Изменение содержания кислорода в воздухе на потяжении нескольких веков.

К чему приводит недостаток кислорода

Малое поступление чаще всего наблюдается в душном транспорте, плохо проветриваемом помещении или на высоте.

Понижение уровня содержания кислорода в воздухе может вызвать негативное влияние на организм. Происходит истощение механизмов, наибольшему влиянию подвергается нервная система.

Причин, по которым организм страдает от гипоксии, можно выделить несколько:

  1. Кровяная нехватка. Вызывается при отравлении угарным газом. Подобная ситуация понижает кислородную составляющую крови. Это опасно тем, что кровь прекращает доставить кислород к гемоглобину.
  2. Циркуляторная нехватка. Она возможна при диабете, сердечной недостаточности. В такой ситуации ухудшается или становится невозможным транспорт крови.
  3. Гистотоксические факторы, влияющие на организм, могут вызвать потерю способности поглощать кислород. Возникает при отравлении ядами или из-за воздействия тяжелых металлов.

По ряду симптомов можно понять, что организму требуется О2. В первую очередь повышается частота дыхания. Также увеличивается частота сердечных сокращений. Эти защитные функции призваны поставить кислород в легкие и обеспечить им кровь и ткани.

Недостаток кислорода вызывает головные боли, повышенную сонливость, ухудшение концентрации. Единичные случаи не так страшны, их довольно просто подкорректировать.

Для нормализации дыхательной недостаточности врач выписывает бронхорасширяющие лекарства и другие средства.

Если же гипоксия принимает тяжелые формы, такие как потеря координации человека или даже коматозное состояние, то лечение усложняется.

Если обнаружены симптомы гипоксии, важно незамедлительно обратиться к доктору и не заниматься самолечением, так как применение того или иного лекарственного средства зависит от причин нарушения.

Для легких случаев помогает лечение кислородными масками и подушками, кровяная гипоксия требует переливания крови, а корректировка циркулярных причин возможна только при операции на сердце или сосуды.

Невероятное путешествие кислорода по нашему организму

кислорода

Заключение

Кислород – важнейшая составляющая воздуха, без которой невозможно осуществление многих процессов на Земле.

Воздушный состав менялся в течение десятков тысяч лет из-за эволюционных процессов, но в настоящее время количество кислорода в атмосфере достигло значения в 21%.

Качество воздуха, которым дышит человек, влияет на его здоровье, поэтому необходимо следить за его чистотой в помещении и постараться сократить загрязнение окружающей среды.

Источник: https://tvercult.ru/nauka/kakovo-soderzhanie-kisloroda-v-vozduhe-protsentnyiy-sostav-i-norma

Урок №22. Воздух и его состав. Защита атмосферного воздуха от загрязнения. – ХиМуЛя

Содержание кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

Воздух – природнаясмесь газов

При слове «воздух» большинству из нас невольно приходит наум, быть может, несколько наивное сопоставление: воздух – это то, чем дышат.Действительно, в этимологическом словаре русского языка указывается, что слово«воздух» заимствовано из церковно-славянского языка: «воздыхать».

С точкизрения биологической, воздух, следовательно, является средой для поддержанияжизни за счет кислорода. В составе воздуха могло бы и не быть кислорода – жизньвсе равно развивалась бы в анаэробных формах.

Но полное отсутствие воздуха,по-видимому, исключает, возможность существования каких бы то ни былоорганизмов.

Для физиков воздух – прежде всего земная атмосфера и газоваяоболочка, окружающая землю.

А что же представляет сам воздух с точки зрения химии?

Много сил, труда и терпения   потребовалось ученым,чтобы раскрыть эту загадку природы, что воздух – не самостоятельное вещество,как считалось еще более 200 лет тому назад, а представляет сложную смесь газов.Впервые высказался о сложном составе воздуха ученый – художник Леонардо даВинчи (XV век).

Около 4 миллиардов лет назад атмосфера Земли состояла восновном из углекислого газа. Постепенно он растворялся в воде, реагировал сгорными породами, образуя карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния.

Споявлением зеленых растений этот процесс стал протекать гораздо быстрее. Кмоменту появления человека углекислый газ, так необходимый растениям уже сталдефицитом. Его концентрация в воздухе до начала промышленной революциисоставляла всего 0,029%.

В течение 1,5 млд лет содержание кислорода постепенноувеличивалось.

Химическийсостав воздуха

Составные частигазов (в %)
По объёмуПо массе
Азот (N2)78,0975,50
Кислород (О2)20,9523,10
Благородные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, в основном аргон)0,941,3
Оксид углерода (IV) – углекислый газ0,030,046

Впервые установил количественный состав воздуха  французский ученый Антуан Лоран Лавуазье.

Порезультатам своего известного 12-дневного опыта он сделал вывод, что весьвоздух в целом состоит из кислорода, пригодного для дыхания и горения, и азота,неживого газа, в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Он нагревалметаллическую ртуть в реторте на жаровне в течение 12 суток.

Конец реторты былподведён под колокол, поставленный в сосуд с ртутью. В результате уровень ртутив колоколе поднялся примерно на 1/5. На поверхности ртути в ретортеобразовалось вещество оранжевого цвета – оксид ртути. Оставшийся под колоколомгаз был непригоден для дыхания.

Ученый предложил «жизненный воздух»переименовать в «кислород», поскольку при сгорании в кислороде большинствовеществ превращается в кислоты, а «удушливый воздух» – в «азот», т.к. он неподдерживает жизнь, вредит жизни.

Опыт Лавуазье

Качественный состав воздуха можно доказать следующим опытом

Основным из составляющих воздуха для нас является кислород,его в воздухе 21% по объему. Разбавлен кислород большим количеством азота – 78%от объема воздуха и сравнительно маленьким объёмом благородных инертных газов –их около 1%.

Входят в состав воздуха также переменные составляющие – оксидуглерода (IV) или углекислый газ и водяной пар, количество которых зависит отразличных причин. Эти вещества попадают в атмосферу естественным путем. Приизвержении вулканов в атмосферу попадают сернистый газ, сероводород иэлементарная сера.

Пылевые бури способствуют появлению в воздухе пыли. Оксидыазота попадают в атмосферу и при грозовых электрических разрядах, во времякоторых азот и кислород воздуха реагируют друг с другом, или в результатедеятельности почвенных бактерий, способных высвобождать оксиды азота изнитратов; способствуют этому и лесные пожары и горение торфяников.

Процессыразрушения органических веществ сопровождаются образованием различныхгазообразных соединений серы. Вода в составе воздуха определяет его влажность.У остальных веществ роль отрицательная: они загрязняют атмосферу. Например,углекислого газа много в воздухе городов, лишенных зелени, водяного пара – надповерхностью океанов и морей.

В воздухе содержится небольшое количество оксидасеры (IV) или сернистого газа, аммиака, метана, оксида азота (I) или закисиазота, водорода. Особенно насыщен ими воздух вблизи промышленных предприятий,газо-нефтяных месторождений или вулканов. В верхних слоях атмосферы существуетеще один газ – озон.

Летает в воздухе и разнообразная пыль, которую мы можемлегко заметить, глядя сбоку на тонкий луч света, попадающий из-за шторы взатемненную комнату.

Постоянныесоставляющие газы воздуха:

·        Кислород

·       Азот

·       Инертныегазы

Переменныесоставляющие газы воздуха:

·       Оксидуглерода (IV)

·       Озон

·       Другие

Вывод.

1. Воздух –природная смесь газообразных веществ, в которой каждое вещество имеет исохраняет свои физические и химические свойства, поэтому воздух можноразделить.

2. Воздух –это бесцветный газообразный  раствор, плотность – 1,293г/л, при температур-1900С он переходит в жидкое состояние. Жидкий воздух представляетголубоватую жидкость.

3. Живыеорганизмы тесно связаны с веществами воздуха, которые оказывают определенноевоздействие на них. И в то же время живые организмы влияют на него,  таккак выполняют определенные функции: окислительно-восстановительную – окисляют,например углеводы до углекислого газа и восстанавливают его до углеводов;газовую – поглощают и выделяют газы.

Такимобразом, живые организмы создали в прошлом и поддерживают миллионы летатмосферу нашей планеты.

Загрязнение атмосферы — привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерныхдля него физических, химических и биологических веществ или изменениеестественной среднемноголетней концентрации этих веществ в нём.

В процессе фотосинтеза из атмосферы удаляется углекислый газ,а в процессах дыхания и гниения возвращается.

Установившееся в ходе эволюциипланеты равновесие между этими двумя газами стало нарушаться, особенно вовторой половине XX в., когда стало усиливаться влияние человека наприроду.

Пока природа справляется с нарушениями этого равновесия благодаря водеокеана и его водорослям. Но надолго ли хватит сил у природы?

Схема. Загрязнение атмосферы

Основные загрязнители атмосферноговоздуха в России

Количество машин непрерывно растет, особенно в крупных городах, соответственно,растет выброс в воздух вредных веществ.

«На совести» автомобилей 60% выбросоввредных веществ в городе!

Предприятия теплоэнергетики России выбрасывают в атмосферу до 30%загрязнителей, а еще 30% – вклад промышленности (черная и цветнаяметаллургия, нефтедобыча и нефтепереработка, химическая промышленность ипроизводство строительных материалов).

Уровень загрязнения атмосферы естественнымиисточниками является фоновым (31–41%), он мало изменяется с течениемвремени (59–69%). В настоящее время глобальный характер приобрелапроблема антропогенного загрязнения  атмосферы.

 Какие   же  вещества-загрязнители,  опасные  для   всего  живого, попадают  в   атмосферу?   Это кадмий, свинец,  ртуть,  мышьяк, медь,  сажа, меркаптаны, фенол, хлор, серная и азотнаякислоты и другие вещества.  Некоторые изназванных веществ мы будем изучать в дальнейшем, узнаем их физические ихимические свойства и поговорим о таящейся в них разрушительной силе для нашегоздоровья.

Масштабы экологического загрязненияпланеты, России

В каких странах мира воздух наиболее загрязнен выхлопнымигазами транспорта?Наибольшая опасность загрязнения атмосферы выхлопными газами угрожает странам смощным автопарком. Например, в США на автотранспорт приходится примерно 1/2всех вредных выбросов в атмосферу (до 50 млн т ежегодно).

АвтопаркЗападной Европы ежегодно выбрасывает в воздух до 70 млн т вредныхвеществ, причем в Германии, например, 30 млн автомобилей дают 70% общегообъема вредных выбросов. В России положение усугубляется тем, что автомашины,находящиеся в эксплуатации, соответствуют экологическим нормам только на 14,5%.

Загрязняет атмосферу и воздушный транспорт шлейфами выхлопов от многих тысячсамолетов. Согласно экспертным оценкам, в результате деятельности мировогоавтопарка (а это около 500 млн двигателей) в атмосферу ежегодно поступаетодного только углекислого газа 4,5 млрд т.

Чем же опасны эти загрязнители? Тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть –оказывают вредное влияние на нервную систему человека, угарный газ – на составкрови; сернистый газ, взаимодействуя с водой дождей и снегов, превращается вкислоту и вызывает кислотные дожди. Каковы же масштабы этих загрязнений? Главныерегионы распространения кислотных дождей – США, Западная Европа, Россия.

Впоследнее время к ним следует отнести и промышленные районы Японии, Китая,Бразилии, Индии. С распространением кислотных осадков связано понятиетрансграничности – расстояние между районами их образования и районамивыпадения может составлять сотни и даже тысячи километров.

Например, главный«виновник» кислотных дождей на юге Скандинавии – промышленные районыВеликобритании, Бельгии, Нидерландов и Германии. В канадские провинции Онтариои Квебек кислотные дожди переносятся из соседних районов США. На территориюРоссии эти осадки переносятся из Европы западными ветрами.

Неблагополучная экологическая ситуация сложилась на северо-востоке Китая, втихоокеанском поясе Японии, в городах Мехико, Сан-Паулу, Буэнос-Айрес. В Россиив 1993 г. в 231 городе с общим населением 64 млн.  человек содержание вредных веществ в воздухепревышало нормы. В 86 городах 40 млн. человек проживают в условиях, когдазагрязнения превышают нормы в 10 раз.

Среди этих городов Брянск,Череповец, Саратов, Уфа, Челябинск, Омск, Новосибирск, Кемерово, Новокузнецк,Норильск, Ростов. По количеству вредных выбросов первое место в России занимаетУральский регион. Так, в Свердловской области состояние атмосферы не отвечает нормамна 20 территориях, где проживает 60% населения. В г. КарабашеЧелябинской области медеплавильный завод ежегодно выбрасывает в атмосферу по9 т вредных соединений на каждого жителя. Частота заболеваний раком здесьсоставляет 338 случаев на 10 тыс. жителей.

Тревожная ситуация сложилась также в Поволжье, на юге Западной Сибири, вЦентральной России. В Ульяновске больше, чем в среднем по России, люди страдаютзаболеваниями верхних дыхательных путей. Заболеваемость раком легких с1970 г.

выросла в 20 раз, в городе зарегистрирован один из самых высокихуровней детской смертности в России.

В г. Дзержинске на ограниченной территории сосредоточено большоеколичество химических предприятий.

За последние 8 лет здесь произошло 60выбросов сильнодействующих ядовитых веществ в атмосферу, приводивших кчрезвычайным ситуациям, в ряде случаев повлекших за собой гибель людей. ВПоволжье до 300 тыс.

 т сажи, золы, копоти, оксидов углеродаобрушиваются на жителей городов ежегодно. Москва занимает 15-е место средигородов России по суммарному уровню загрязнения атмосферного воздуха.

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/8-klass/rok-no22-vozduh-i-ego-sostav-zasita-atmosfernogo-vozduha-ot-zagraznenia

Природный химический состав атмосферного воздуха — студопедия

Содержание кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

По химическому составу чистый атмосферный воздух представляет собой механическую смесь газов: кислорода, углекислого газа, азота, а также целого ряда инертных газов (аргон, гелий, криптон и др.).

Сухой атмосферный воздух содержит: кислород – 20,95 %, азот – 78,09 %, углекислый газ – 0,03 % (в городах 0,04 %).

В небольшом количестве в атмосферном воздухе содержатся озон, оксид азота, йод, метан, водяные пары и др.

Кроме постоянных составных частей атмосферы, в ней содержатся разнообразные загрязнения, вносимые в атмосферу производственной деятельностью человека.

В зависимости от своего состояния и условий выполняемой работы человек вдыхает разные количества воздуха.

Учитывая, что площадь альвеол составляет около 100 м2, а взрослый человек в покое в 1 мин вдыхает в среднем от 7 до 9 лвоздуха, то при легкой ходьбе эта цифра составит 13-17 л/мин, при легкой пробежке – 28-36 л/мин, плавании – 33-36 л/мин. За одни сутки в среднем человек вдыхает 17-20 м3 воздуха.

Поэтому любые изменения химического состава воздуха могут оказывать существенное влияние на здоровье и самочувствие людей.

Эколого-гигиенигеское значение кислорода. Важнейшей составной частью атмосферного воздуха является кислород, количество которого в земной атмосфере составляет около 1,18 ? 1015 т. Постоянное содержание кислорода поддерживается за счет непрерывных процессов обмена его в природе.

С одной стороны, кислород непрерывно потребляется при дыхании человека и животных, расходуется на поддержание процессов горения и окисления, с другой – поступает в атмосферу за счет процессов фотосинтеза. Наземные растения и фитопланктон океанов полностью восстанавливают естественную убыль кислорода.

В результате интенсивного перемешивания воздушных масс концентрация кислорода в воздухе остается практически постоянной.

При падении парциального давления кислорода могут развиваться явления кислородного голодания, что наблюдается при подъеме на высоту. Критическим уровнем является парциальное давление кислорода ниже 110 мм рт. ст. Снижение парциального давления кислорода до 50-60 мм рт.

ст. обычно несовместимо с жизнью. В то же время повышение парциального давления кислорода до 600 мм рт. ст. (гипероксия) также ведет к развитию патологических процессов в организме, что сопровождается уменьшением жизненной емкости легких, отеком легких и пневмонией.

Озон и его гигиеническое значение. В атмосферном воздухе под влиянием коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца молекулы кислорода диссоциируют с образованием атомарного кислорода. Вновь образованные атомы кислорода присоединяются к нейтральной молекуле кислорода, образуя озон.

Одновременно с образованием озона происходит его распад. Общебиологическое значение озона велико. Он выполняет очень важные экологические функции, поглощает коротковолновое УФ-излучение, обладающее выраженным губительным действием на биологические объекты. Концентрация озона в атмосфере неравномерно распределяется по высоте.

С приближением к поверхности Земли концентрация озона уменьшается, так как уменьшается интенсивность УФ-радиа-ции, что снижает интенсивность процессов синтеза озона. Концентрации озона в атмосферном воздухе непостоянны и колеблются от 20 ? 10-6 до 60 ? 10-6 %. Весной концентрация озона выше, чем осенью.

Озон обладает окислительными способностями, в загрязненном воздухе городов его концентрация ниже, чем в воздухе сельской местности. Поэтому его долгие годы рассматривали как показатель чистоты атмосферного воздуха. Однако отношение к этому показателю изменилось.

Наличие значительных концентраций озона в крупных населенных пунктах, вблизи больших транспортных магистралей подтверждает его антропотехногенное происхождение.

Азот (N2), его эколого-гигиенигеское значение. Считается, что азот – газ индифферентный. В атмосфере азота невозможна жизнь. Азот воздуха усваивается некоторыми видами почвенных бактерий, а также сине-зелеными водорослями.

Под влиянием электрических разрядов азот превращается в оксиды азота, которые, выпадая с атмосферными осадками, обогащают почву солями азотной и азотистой кислоты. Последние усваиваются растениями и служат для образования белка. Наряду с усвоением азота происходит его выделение в атмосферу.

Свободный азот образуется при процессах горения древесины, угля, нефти. В природе происходит непре-

рывный круговорот, в результате которого азот атмосферы превращается в органические соединения, восстанавливается и поступает в атмосферу, затем вновь связывается биологическими объектами.

Азот необходим как разбавитель кислорода, так как дыхание чистым кислородом приводит к необратимым изменениям в организме. Однако повышенное содержание азота во вдыхаемом воздухе способствует наступлению гипоксии вследствие снижения парциального давления кислорода. При увеличении содержания азота в воздухе до 93 % наступает смерть.

При вдыхании воздуха под повышенным давлением азот начинает оказывать наркотическое действие. Наиболее отчетливо это действие проявляется при давлении воздуха в 9 и более атмосфер.

Это имеет большое значение при работе на больших глубинах, когда воздух приходится подавать под высоким давлением, иногда превышающим 10 атмосфер.

В настоящее время при работах на больших глубинах для дыхания пользуются не воздухом, а специально приготовленной гелиево-кислородной смесью, т. е. азот в воздухе заменяют более инертным газом.

Диоксид углерода как косвенный показатель загрязнения воздуха закрытых помещений. диоксида углерода в атмосферном воздухе 0,03-0,04 %. Тем не менее он имеет очень большое эколого-гигиеническое значение.

В течение длительного времени окислительные и восстановительные процессы, происходящие в природе, взаимно друг друга уравновешивали, в силу чего состав воздуха практически не менялся.

Основными источниками поступления диоксида углерода в атмосферу являются: дыхание человека, животных, растений (человек в спокойном состоянии в сутки выделяет до 500 л CO2); процессы биологического горения органических веществ; сжигание топлива; действующие вулканы и термальные источники, лесные пожары; большие водные поверхности, преимущественно морей и океанов.

Мощным аккумулятором CO2 являются моря и океаны. При уменьшении парциального давления CO2 в атмосферном воздухе поверхность морей и океанов выделяет диоксид углерода. При избыточном же содержании углекислого газа в атмосфере он активно поглощается морской поверхностью. Диффузия газов и постоянные ветры равномерно распределяют его в атмосферном воздухе.

Значительная часть CO2 поглощается из воздуха зелеными растениями при действии дневного света в процессе фотосинтеза. Про-

цессы образования и ассимиляции углерода взаимосвязаны, благодаря чему содержание его в атмосферном воздухе постоянно и составляет 0,03 %. За последнее время наблюдается увеличение его концентрации в воздухе промышленных городов за счет интенсивного загрязнения продуктами сгорания топлива.

Кроме того, на планете активно вырубаются большие зеленые массивы – основные потребители диоксида углерода. В связи с этим обсуждается возможность возникновения так называемого “парникового эффекта” атмосферы, так как углекислота активно задерживает инфракрасную радиацию Земли и не дает ей уходить в космическое пространство.

В результате происходит повышение среднегодовой температуры атмосферного воздуха, что способствует изменению климата на значительных пространствах Земного шара.

Диоксид углерода играет большую роль в жизнедеятельности животных и человека, так как является основным регулятором дыхания; участвует во многих буферных системах; поддерживает го-меостаз; регулирует рН биологических сред. За сутки в организме человека образуется до 500 л CO2.

Избыток CO2 ведет к появлению целого ряда нарушений в организме, так как способствует повышению кислотности тканей (тканевой аноксии).

Уже при концентрации CO2 во вдыхаемом воздухе на уровне 3 % появляется одышка, дыхание углубляется и учащается.

При концентрации углекислоты во вдыхаемом воздухе до 4 % у человека появляются ощущение сдавления головы, головная боль, возбуждение, сердцебиение; повышение кровяного давления; обмороки, гипоксия.

углекислоты 8-10 % сопровождается потерей сознания, наступает смерть от остановки дыхания. Если человек попадает в атмосферу углекислоты (20 %), это вызывает мгновенную гибель от паралича мозговых центров.

В обычных условиях человек не сталкивается с такими концентрациями CO2.

Это может иметь место в производственных условиях (бродильные цеха – пивоваренное производство); в герметически замкнутых помещениях (убежище, шлем водолаза, подводная лодка – в аварийных ситуациях, на военных объектах). Первые клинические симптомы отравления углекислотой (одышка) появляются при ее содержании во вдыхаемом воздухе на уровне 3 %.

В гигиеническом отношении содержание диоксида углерода является важным показателем, по которому судят о степени загрязнения воздуха в жилых и общественных зданиях. Основной источник загрязнения этих помещений – человек, в результате жизнедеятельности которого активно выделяются антропотоксины

(более 100 химических соединений). Многие из этих соединений более токсичны, чем диоксид углерода. С чем же связано то, что в качестве показателя загрязнения выбран диоксид углерода? На это есть вполне объективные причины.

Во-первых, СО2, постоянно выделяясь при дыхании, лучше всего характеризует человека как источник загрязнения воздушной среды жилища. Закономерности обмена и элиминации диоксида углерода из организма человека изучены с учетом пола, возраста, нагрузки, в то время как механизмы образования и выделения антро-потоксинов установлены недостаточно.

Во-вторых, исследователями, еще со времен М.

Петтенкофера, отмечена тесная корреляция между накоплением CO2 в воздухе жилища и денатурацией воздушной среды, а именно, изменением ее химических свойств (накоплением антропотоксинов) и физических параметров (повышением температуры; влажности; изменением подвижности воздуха; увеличением количества тяжелых ионов; бактериальной обсемененности и т.д.). Кроме того, диоксид углерода гораздо легче определить, чем очень малые концентрации антро-потоксинов (аммиака, меркаптанов и других соединений).

Долгое время СО2 рассматривали как косвенный показатель. Считалось, что токсическое действие диоксида углерода начинается с 2-3 %, с чем в условиях современного жилища человек никогда дела не имеет.

Даже в старых ночлежных домах концентрация CO2 не превышала 1 % (10 ?). Поэтому считалось, что диоксид углерода сам, не оказывая токсического действия на организм человека, хорошо отражает денатурацию воздушной среды помещения. Душный застойный воздух помещения оказывает неблагоприятное действие всем комплексом измененных свойств.

Предельно допустимой концентрацией диоксида углерода в воздухе жилых, детских и лечебных учреждений следует считать 0,07 %, в воздухе общественных зданий – 0,1 %. Последняя величина принята в качестве расчетной при определении эффективности вентиляции в жилых и общественных зданиях.

Источник: https://studopedia.ru/14_24819_prirodniy-himicheskiy-sostav-atmosfernogo-vozduha.html

кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

Содержание кислорода в составе атмосферного воздуха составляет. Какая химическая формула воздуха

Его нельзя потрогать и нельзя увидеть, а главное, чем мы ему обязаны – жизнь. Конечно, это воздух, который занимал не последнее место в фольклоре каждого народа. Как представляли его люди древности, и что он представляет из себя на самом деле – об этом я напишу ниже.

Газы, из которых состоит воздух

Естественная смесь газов называется воздухом. Его необходимость и значение для живого трудно недооценить – он играет важную роль в окислительных процессах, которые сопровождаются выделением необходимой для всего живого энергии.

Путем экспериментов ученые смогли определить точный его состав, но главное, что необходимо понять – это не однородное вещество, а газовая смесь. Около 99% состава – смесь кислорода и азота, а в целом воздух образует атмосферу нашей планеты.

Итак, смесь состоит из следующих газов:

  • метан;
  • криптон;
  • гелий;
  • ксенон;
  • водород;
  • неон;
  • углекислый газ;
  • кислород;
  • азот;
  • аргон.

Нужно отметить, что состав не является постоянным и может значительно отличаться на разных участках. Например, большие города отличаются большим содержанием углекислого газа.

В горах будет наблюдаться пониженный уровень кислорода, поскольку этот газ тяжелее азота, и по мере восхождения плотность его будет падать.

Наука утверждает, что состав может отличаться в разных частях планеты от 1% до 4% для каждого из газов.

Кроме процентного соотношения газов, воздух характеризуется по следующим параметрам:

  • влажность;
  • температура;
  • давление.

Воздух постоянно находится в движении, образуя вертикальные потоки. Горизонтальные – ветры, зависят от определенных природных условий, поэтому могут иметь разные характеристики скорости, силы и направления.

Воздух в фольклоре

Легенды каждого народа наделяют воздух некими «живыми» качествами. Как правило, духи этой стихии представляли собой неуловимых и невидимых созданий. Согласно легендам, они населяли вершины гор или облака, и отличались предрасположенностью к человеку. Именно они, как считалось, творили снежинки и собирали облака в тучи, летая по небу на ветрах.

Египтяне считали воздух символом жизни, а индийцы полагали, что выдох Брахмы – жизнь, а вдох, соответственно – смерть.

Что касается славян, то воздух (ветер) занимал чуть ли не центральное место в легендах этого народа. Он мог слышать, а иногда даже исполнять небольшие просьбы.

Однако не всегда он был добр, иногда выступая на стороне сил зла в виде злого и непредсказуемого странника.

Воздух — естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу.

Воздух необходим для нормального существования подавляющего числа наземных живых организмов: кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии.

В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха методом сжижения получают благородные газы.

В соответствии с Федеральным Законом «Об охране атмосферного воздуха» под атмосферным воздухом понимается “жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений”.

Важнейшими факторами, определяющими пригодность для проживания человека, воздушной среды являются химический состав, степень ионизации, относительная влажность, давление, температура и скорость движения. Рассмотрим каждый из этих факторов по-отдельности.

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

Нормальный состав воздуха

Вещество

Обозначение

По объёму, %

По массе, %

Азот

Кислород

Аргон

Углекислый газ

Неон

0,001818

Метан

0,000084

Гелий

0,000524

0,000073

Криптон

0,000114

Водород

Ксенон

0,0000087

Лёгкие аэроионы

Каждый житель Санкт-Петербурга чувствует, что воздух сильно загрязнен. Постоянно возрастающее количество автомобилей, фабрики и заводы выбрасывают в атмосферу тонны отходов своей деятельности.

В загрязнённом воздухе присутствуют нехарактерные физические, химические и биологические вещества.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха мегаполиса являются: альдегиды, аммиак, атмосферная пыль, оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, тяжелые металлы (свинец, медь, цинк, кадмий, хром).

Наиболее опасными составляющими смога являются микроскопические частицы вредных веществ. Приблизительно 60% – это продукты сгорания автомобильных двигателей. Именно эти частицы мы вдыхаем гуляя по улицам наших городов и накапливаем в наших лёгких. Как утверждают медики, лёгкие жителя мегаполиса очень напоминают по степени загрязнённости лёгкие заядлого курильщика.

На первом месте по вкладу в загрязнение воздуха стоят выхлопные газы автомобилей, выбросы ТЭС – на втором месте, химическая промышленность – на третьем.

Степень ионизации воздуха

Высокая степень ионизации

Атмосферный воздух всегда ионизирован и содержит большее или меньшее количество аэроионов.

Процесс ионизации природного воздуха происходит под действием целого ряда факторов, из которых главными являются радиоактивность почвы, горных пород, морских и подземных вод, космические лучи, молнии, разбрызгивание воды (эффект Ленарда) в водопадах, в барашках волн и т.п.

, ультрафиолетовое излучение Солнца, пламя лесных пожаров, некоторые ароматические вещества и т.п. Под влиянием этих факторов формируются как положительные, так и отрицательные аэроионы. На образовавшиеся ионы мгновенно оседают нейтральные молекулы воздуха, рождая так называемые нормальные и легкие атмосферные ионы.

Встречая на своем пути взвешенные в воздухе пылинки, дымовые частицы, мельчайшие капельки воды, легкие ионы на них оседают и превращаются в тяжелые. В среднем над поверхностью земли в 1 см 3 содержится до 1500 ионов, среди которых преобладают положительно заряженные, что является, как будет показано далее, не совсем желательным для здоровья человека.

В некоторых регионах ионизация воздуха характеризуется более благоприятными показателями. К числу местностей, где воздух особенно ионизирован, принадлежат склоны высоких гор, горные долины, водопады, берега морей и океанов. Их часто используют для организации мест отдыха и санаторно-курортного лечения.

Таким образом, ионы воздуха — постоянно действующий фактор внешней среды, такой, как температура, относительная влажность и скорость движения воздуха.

Изменение степени ионизации вдыхаемого воздуха неизбежно влечет за собой сдвиги в различных органах и системах.

Отсюда естественно стремление использовать ионизированный воздух в , с одной стороны, и потребность в разработке аппаратов и устройств для искусственного изменения концентрации и соотношения ионов в атмосферном воздухе, с другой.

Сегодня, пользуясь специальной аппаратурой, можно усилить степень ионизации воздуха, увеличивая в тысячи раз количество ионов в 1 см 3 .

В санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах СанПиН 2.2.4.1294-03 приведены гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений.

Заметьте, что важно не только количество отрицательно и положительно заряженных аэроионов, но и отношение концентрации положительных к концентрации отрицательных, которое называется коэффициентом униполярности (см. таблицу ниже).

В соответствии с гигиеническими требованиями количество отрицательно заряженных аэроионов должно быть больше либо, в крайнем случае, равно количеству положительно заряженных аэроионов. В условиях проживания в городах и работы в офисных помещениях следует пользоваться аэроионизаторами воздуха, чтобы не терять концентрацию внимания и медленнее уставать во время рабочего дня.

Микроклимат: отн. влажность, температура, скорость движения, давление

Под микроклиматом подразумевают комплекс физичесих параметров окружающей среды, влияющих на теплообмен человека и его здоровье. Основными параметрами микроклимата являются относительная влажность, температура, давление и скорость движения воздуха. Поддержание всех этих параметров в норме внутри помещения является ключевым фактором, определяющим комфортность пребывания в нём человека.

Нормальное значение параметров микроклимата даёт возможность организму человека тратить минимум энергии: на поддержание необходимого уровня теплообмена, на получение необходимого количества кислорода; при этом человек не чувствует ни жары, ни холода, ни духоты. По статистике нарушения микроклимата являются самыми частыми среди всех нарушений санитарно-гигиенических норм.

Микроклимат определяется воздействием внешней среды, особенностями постройки здания и систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

В многоэтажных домах существует сильный перепад давления воздуха снаружи здания и внутри. Это приводит к накоплению различных загрязнений в здании, причём их концентрация будет различной на верхних и на нижних этажах, что пагубно сказывается на .

Особенности микроклимата каждой конкретной квартиры формируются под влиянием потоков воздуха, влаги и тепла. Воздух в помещении постоянно находится в движении. Поэтому одним из ключевых параметров воздуха является скорость его движения.

Источник: https://papeleta.ru/feeling/soderzhanie-kisloroda-v-sostave-atmosfernogo-vozduha-sostavlyaet/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.