Bizim isti və soyuq planetlərdən fərqli olaraq günəş sistemi, Yer planetində müəyyən formada həyatın yaranmasına imkan verən şərait mövcuddur. Bütün canlılara sərbəst nəfəs almaq imkanı verən və kosmosda hökm sürən ölümcül şüalanmadan qoruyan atmosferin tərkibi əsas şərtlərdəndir.
Atmosfer nədən ibarətdir?
Yerin atmosferi çoxlu qazlardan ibarətdir. Əsasən 77%-ni tutur. Yer üzündə həyatın ağlasığmaz olduğu qaz daha kiçik bir həcm tutur, havadakı oksigen miqdarı atmosferin ümumi həcminin 21% -ni təşkil edir. Son 2% isə müxtəlif qazların, o cümlədən arqon, helium, neon, kripton və başqalarının qarışığıdır.
Yer atmosferi 8000 km yüksəkliyə qalxır. Nəfəs ala bilən hava yalnız atmosferin aşağı təbəqəsində, qütblərdə 8 km-ə, yuxarıya və ekvatordan 16 km yüksəkliyə çatan troposferdə mövcuddur. Hündürlük artdıqca hava nazikləşir və oksigen daha çox tükənir. Havada oksigenin nə olduğunu nəzərə almaq fərqli hündürlük, bir misal götürək. Everest zirvəsində (8848 m yüksəklik) hava bu qazı dəniz səviyyəsindən 3 dəfə az saxlayır. Ona görə də yüksək dağ zirvələrini fəth edənlər - alpinistlər onun zirvəsinə yalnız oksigen maskalarında qalxa bilirlər.
Oksigen planetdə yaşamaq üçün əsas şərtdir
Yerin mövcudluğunun əvvəlində onu əhatə edən havanın tərkibində bu qaz yox idi. Bu, okeanda üzən ən sadə - tək hüceyrəli molekulların həyatı üçün olduqca uyğun idi. Onların oksigenə ehtiyacı yox idi. Proses təxminən 2 milyon il əvvəl, ilk canlı orqanizmlər fotosintez reaksiyası nəticəsində əldə edilən bu qazın kiçik dozalarını buraxmağa başlayanda başladı. kimyəvi reaksiyalar, əvvəlcə okeana, sonra atmosferə. Həyat planetdə təkamül keçirərək müxtəlif formalar aldı, onların əksəriyyəti dövrümüzə qədər gəlib çatmamışdır. Bəzi orqanizmlər nəticədə yeni qazla həyata uyğunlaşdılar.
Onlar qidadan enerji çıxarmaq üçün enerji stansiyası kimi fəaliyyət göstərdiyi hüceyrənin içərisində onun gücünü təhlükəsiz şəkildə istifadə etməyi öyrəndilər. Oksigendən istifadə etməyin bu yolu tənəffüs adlanır və biz bunu hər saniyə edirik. Məhz tənəffüs daha mürəkkəb orqanizmlərin və insanların yaranmasına şərait yaradıb. Milyonlarla il ərzində havadakı oksigen miqdarı kəskin şəkildə artdı müasir səviyyə- təxminən 21%. Bu qazın atmosferdə toplanması yer səthindən 8-30 km hündürlükdə ozon təbəqəsinin yaranmasına səbəb olub. Eyni zamanda, planetin zərərli təsirlərindən qorunma aldı ultrabənövşəyi şüalar. Suda və quruda həyat formalarının sonrakı təkamülü fotosintezin artması nəticəsində sürətlə artdı.
anaerob həyat
Bəzi orqanizmlər buraxılan qazın artan səviyyələrinə uyğunlaşsa da, Yer kürəsində mövcud olan ən sadə həyat formalarının çoxu yoxa çıxıb. Digər orqanizmlər oksigendən gizlənərək sağ qaldılar. Onların bəziləri bu gün paxlalı bitkilərin köklərində yaşayır, bitkilər üçün amin turşuları yaratmaq üçün havadakı azotdan istifadə edirlər. Ölümcül orqanizm botulizm oksigendən başqa bir "qaçqın"dır. Konservləşdirilmiş qidalarla vakuum qablaşdırmada sakitcə sağ qalır.
Hansı oksigen səviyyəsi həyat üçün optimaldır
Ağciyərləri hələ nəfəs almaq üçün tam açılmamış vaxtından əvvəl doğulmuş körpələr xüsusi inkubatorlara düşürlər. Onlarda havada oksigenin miqdarı həcmcə daha yüksəkdir və burada onun səviyyəsi adi 21% əvəzinə 30-40% müəyyən edilir. Ciddi tənəffüs problemi olan körpələr, uşağın beyninin zədələnməsinin qarşısını almaq üçün 100% oksigen səviyyəsi ilə hava ilə əhatə olunur. Belə şəraitdə olmaq hipoksiya vəziyyətində olan toxumaların oksigen rejimini yaxşılaşdırır və həyati funksiyalarını normallaşdırır. Lakin onun havada həddindən artıq miqdarı onun olmaması qədər təhlükəlidir. Uşağın qanında çox miqdarda oksigen olması gözlərdəki damarları zədələyə və görmə itkisinə səbəb ola bilər. Bu, qazın xüsusiyyətlərinin ikililiyini göstərir. Yaşamaq üçün onu nəfəs almalıyıq, lakin onun artıqlığı bəzən bədən üçün zəhərə çevrilə bilər.
Oksidləşmə prosesi
Oksigen hidrogen və ya karbonla birləşdikdə oksidləşmə adlanan reaksiya baş verir. Bu proses həyatın əsasını təşkil edən üzvi molekulların çürüməsinə səbəb olur. İnsan bədənində oksidləşmə aşağıdakı kimi davam edir. Qırmızı qan hüceyrələri ağciyərlərdən oksigeni toplayır və onu bütün bədənə daşıyır. Yediyimiz qidanın molekullarının məhv edilməsi prosesi var. Bu proses enerji, su və karbon qazı buraxır. Sonuncu qan hüceyrələri tərəfindən yenidən ağciyərlərə atılır və biz onu havaya buraxırıq. İnsan 5 dəqiqədən çox nəfəs almasına mane olarsa, boğula bilər.
Nəfəs
Nəfəs aldığımız havadakı oksigen miqdarını nəzərdən keçirək. Nəfəs aldıqda ağciyərlərə xaricdən daxil olan atmosfer havası inhalyasiya, oradan çıxan hava isə adlanır. tənəffüs sistemi exhaling zaman, - exhaled.
Alveolları tənəffüs yollarında olanlarla dolduran hava qarışığıdır. Kimyəvi birləşmə sağlam insanın udduğu və nəfəs aldığı hava vivo, praktiki olaraq dəyişmir və belə rəqəmlərlə ifadə edilir.
Oksigen həyat üçün havanın əsas tərkib hissəsidir. Atmosferdə bu qazın miqdarının dəyişməsi kiçikdir. Əgər dənizdə havada oksigenin miqdarı 20,99%-ə qədərdirsə, sənaye şəhərlərinin çox çirkli havasında belə onun səviyyəsi 20,5%-dən aşağı düşmür. Bu cür dəyişikliklər insan orqanizminə təsir göstərmir. Fizioloji pozğunluqlar havada oksigenin faizi 16-17%-ə endikdə ortaya çıxır. Eyni zamanda, həyati fəaliyyətin kəskin azalmasına səbəb olan aydın bir şey var və havada 7-8% oksigen miqdarı ilə ölümcül bir nəticə mümkündür.
Müxtəlif dövrlərdə atmosfer
Atmosferin tərkibi həmişə təkamülə təsir göstərmişdir. Müxtəlif geoloji dövrlərdə təbii fəlakətlər nəticəsində oksigenin səviyyəsinin qalxması və ya azalması müşahidə olunurdu ki, bu da biosistemin dəyişməsinə səbəb olur. Təxminən 300 milyon il əvvəl onun atmosferdəki tərkibi 35%-ə yüksəldi, planetdə həşəratlar yaşayırdı. nəhəng ölçü. Yer kürəsinin tarixində canlıların ən böyük məhvi təxminən 250 milyon il əvvəl baş verib. Bu müddət ərzində okean sakinlərinin 90% -dən çoxu və quruda yaşayanların 75% -i öldü. Kütləvi məhvin bir versiyasında deyilir ki, havada oksigenin az olması günahkardır. Bu qazın miqdarı 12%-ə qədər azalıb və atmosferin aşağı qatında 5300 metr yüksəkliyə qədərdir. Bizim dövrümüzdə oksigen məzmunu atmosfer havası 20,9%-ə çatır ki, bu da 800 min il əvvəldən 0,7% aşağıdır. Bu rəqəmləri elm adamları da təsdiqləyib Prinston Universiteti Qrenlandiya nümunələrini araşdıran və Atlantik buz həmin dövrdə formalaşmışdır. Donmuş su hava qabarcıqlarını xilas etdi və bu fakt atmosferdəki oksigenin səviyyəsini hesablamağa kömək edir.
Onun havada səviyyəsi nə qədərdir
Onun atmosferdən aktiv şəkildə udulmasına buzlaqların hərəkəti səbəb ola bilər. Onlar uzaqlaşdıqca, oksigen istehlak edən üzvi təbəqələrin geniş sahələrini aşkar edirlər. Başqa bir səbəb Dünya Okeanının sularının soyuması ola bilər: onun bakteriyaları zamanı aşağı temperatur daha çox oksigen qəbul edir. Tədqiqatçılar iddia edirlər ki, sənaye sıçrayışı və onunla birlikdə böyük miqdarda yanacağın yanması xüsusi təsir göstərmir. Dünya okeanları 15 milyon ildir soyuyur və atmosferdəki həyati maddələrin miqdarı insan təsirindən asılı olmayaraq azalıb. Yəqin ki, var təbii proseslər oksigen istehlakının onun istehsalından daha çox olmasına səbəb olur.
Atmosferin tərkibinə insanın təsiri
Gəlin insanın havanın tərkibinə təsirindən danışaq. Bu gün malik olduğumuz səviyyə canlılar üçün idealdır, havadakı oksigen miqdarı 21% təşkil edir. Onun və digər qazların balansı müəyyən edilir həyat dövrü təbiətdə: heyvanlar karbon qazını çıxarır, bitkilər ondan istifadə edir və oksigeni buraxırlar.
Ancaq bu səviyyənin həmişə sabit olacağına zəmanət yoxdur. Atmosferə atılan karbon qazının miqdarı artır. Bu, bəşəriyyətin yanacağın istifadəsi ilə bağlıdır. Və bildiyiniz kimi, fosillərdən əmələ gəlmişdir üzvi mənşəli və karbon qazı havaya buraxılır. Bu arada ən çox böyük bitkilər planetimizdə ağaclar getdikcə daha sürətlə məhv edilir. Kilometrlərlə meşə bir dəqiqədə yox olur. Bu o deməkdir ki, havadakı oksigenin bir hissəsi tədricən düşür və alimlər artıq həyəcan təbili çalır. Yerin atmosferi sərhədsiz bir anbar deyil və oksigen ona xaricdən daxil deyil. Yer kürəsinin inkişafı ilə birlikdə hər zaman inkişaf etdirilmişdir. Bu qazın karbon qazının istehlakı səbəbindən fotosintez prosesində bitki örtüyü tərəfindən əmələ gəldiyini daim xatırlamaq lazımdır. Və meşələrin qırılması şəklində bitki örtüyünün hər hansı əhəmiyyətli azalması qaçılmaz olaraq oksigenin atmosferə daxil olmasını azaldır və bununla da onun tarazlığını pozur.
Havadır təbii qarışıq müxtəlif qazlar. Ən çox, azot (təxminən 77%) və oksigen kimi elementləri ehtiva edir, 2% -dən az arqon, karbon qazı və digər inert qazlar.
Oksigen və ya O2, dövri cədvəlin ikinci elementi və ən vacib komponentidir, onsuz planetdə həyatın mövcud ola bilməz. O müxtəlif proseslərdə iştirak edir bütün canlıların ondan asılı olduğu.
ilə təmasda
Havanın tərkibi
O2 funksiyanı yerinə yetirir insan orqanizmində oksidləşdirici proseslər, normal həyat üçün enerji buraxmağa imkan verir. İstirahətdə insan bədəni təxminən tələb edir 350 mililitr oksigen, ağır ilə fiziki fəaliyyət bu dəyər üç-dörd dəfə artır.
Nəfəs aldığımız havada neçə faiz oksigen var? Norma budur 20,95% . Ekshalasiya olunan hava daha az ehtiva edir O2 - 15,5-16%. Ekshalasiya olunan havanın tərkibinə karbon qazı, azot və digər maddələr də daxildir. Oksigen faizinin sonrakı azalması nasazlığa səbəb olur və 7-8% kritik dəyər səbəb olur. ölümcül nəticə.
Cədvəldən başa düşmək olar ki, məsələn, ekshalasiya olunan havada çoxlu azot və əlavə elementlər, və burada O2 yalnız 16,3%. Nəfəs alınan havanın oksigen miqdarı təxminən 20,95% təşkil edir.
Oksigen kimi bir elementin nə olduğunu başa düşmək vacibdir. O2 - yer üzündə ən çox yayılmışdır kimyəvi element rəngsiz, qoxusuz və dadsızdır. O, oksidləşmənin ən mühüm funksiyasını yerinə yetirir.
Dövri cədvəlin səkkizinci elementi olmadan atəş ala bilməz. Quru oksigen elektrik və yaxşılaşdırır qoruyucu xüsusiyyətlər filmlər, onların kosmik yükünü azaltmaq üçün.
Bu element aşağıdakı birləşmələrdə olur:
- Silikatlar - onların tərkibində təxminən 48% O2 var.
- (dəniz və təzə) - 89%.
- Hava - 21%.
- Yer qabığındakı digər birləşmələr.
Havanın tərkibində təkcə qazlı maddələr deyil, həm də var buxarlar və aerozollar və müxtəlif çirkləndiricilər. Toz, kir, digər müxtəlif kiçik zibil ola bilər. Tərkibindədir mikroblar müxtəlif xəstəliklərə səbəb ola bilər. Qrip, qızılca, göy öskürək, allergenlər və digər xəstəliklər - bu kiçik bir siyahıdır mənfi nəticələr, havanın keyfiyyəti pisləşdikdə və patogen bakteriyaların səviyyəsi artdıqda görünür.
Havanın faizi onu təşkil edən bütün elementlərin miqdarıdır. Diaqramda havanın nədən ibarət olduğunu, eləcə də havadakı oksigenin faizini aydın şəkildə göstərmək daha rahatdır.
Diaqram havada hansı qazın daha çox olduğunu göstərir. Üzərində verilən dəyərlər inhalyasiya edilmiş və çıxarılan hava üçün bir qədər fərqli olacaq.
Diaqram - hava nisbəti.
Oksigenin əmələ gəldiyi bir neçə mənbə var:
- Bitkilər. Hətta məktəb biologiya kursundan məlumdur ki, bitkilər karbon qazını udduqda oksigeni buraxırlar.
- Su buxarının fotokimyəvi parçalanması. Proses hərəkətin altında müşahidə olunur günəş radiasiyası in üst qat atmosfer.
- Aşağı atmosfer qatlarında hava axınlarının qarışması.
Atmosferdə və bədən üçün oksigenin funksiyaları
Bir şəxs üçün sözdə qismən təzyiq, əgər qaz qarışığın bütün işğal olunmuş həcmini tutsa, hasil edə bilərdi. Dəniz səviyyəsindən 0 metr yüksəklikdə normal parsial təzyiqdir 160 millimetr civə sütunu . Hündürlüyün artması qismən təzyiqin azalmasına səbəb olur. Bu göstərici vacibdir, çünki bütün vacib orqanlara oksigen verilməsi və ondan asılıdır.
Tez-tez oksigen istifadə olunur müalicə üçün müxtəlif xəstəliklər . Oksigen balonları, inhalyatorlar oksigen aclığı şəraitində insan orqanlarının normal işləməsinə kömək edir.
Vacibdir! Havanın tərkibinə bir çox amillər təsir edir, müvafiq olaraq oksigenin faizi dəyişə bilər. Mənfi ekoloji vəziyyət havanın keyfiyyətinin pisləşməsinə səbəb olur. Meqapolislərdə və iri şəhər yaşayış məntəqələrində karbon qazının (CO2) nisbəti kiçik yaşayış məntəqələrində və ya meşə və qorunan ərazilərdəkindən daha çox olacaqdır. Hündürlüyün də böyük təsiri var - dağlarda oksigenin faizi az olacaq. Aşağıdakı nümunəni nəzərdən keçirə bilərik - hündürlüyü 8,8 km-ə çatan Everest dağında havada oksigenin konsentrasiyası düzənliklərdən 3 dəfə az olacaq. Yüksək dağ zirvələrində təhlükəsiz qalmaq üçün oksigen maskalarından istifadə etməlisiniz.
Havanın tərkibi illər ərzində dəyişib. Təkamül prosesləri, təbii fəlakətlər buna görə də dəyişikliklərə səbəb olmuşdur oksigen faizinin azalmasıüçün tələb olunur normal əməliyyat bioorqanizmlər. Bir neçə tarixi mərhələni nəzərdən keçirmək olar:
- tarixdən əvvəlki dövr. O dövrdə atmosferdə oksigen konsentrasiyası idi təxminən 36%.
- 150 il əvvəl O2 26% tuturümumi hava tərkibindən.
- Hazırda havada oksigen konsentrasiyası var 21%-dən azdır.
Ətraf aləmin sonrakı inkişafı havanın tərkibində daha da dəyişikliyə səbəb ola bilər. Yaxın gələcəkdə O2 konsentrasiyasının 14%-dən aşağı olması mümkün deyil, çünki bu, bədənin pozulması.
Oksigen çatışmazlığı nəyə gətirib çıxarır?
Aşağı suqəbuledici ən çox havasız nəqliyyat vasitələrində, zəif havalandırılan otaqlarda və ya hündürlükdə müşahidə olunur . Havada oksigen səviyyəsinin azalması səbəb ola bilər Mənfi təsir bədən üzərində. Mexanizmlər tükənib ən böyük təsir məruz sinir sistemi. Bədənin hipoksiyadan əziyyət çəkməsinin bir neçə səbəbi var:
- Qan çatışmazlığı. çağırdı zəhərlənmə halında dəm . Bu vəziyyət qanın oksigen komponentini aşağı salır. Bu təhlükəlidir, çünki qan hemoglobinə oksigen çatdırmağı dayandırır.
- qan dövranı çatışmazlığı. Bu mümkündür diabet, ürək çatışmazlığı ilə. Belə bir vəziyyətdə qan nəqli pisləşir və ya qeyri-mümkün olur.
- Bədənə təsir edən histotoksik amillər oksigeni udmaq qabiliyyətinin itirilməsinə səbəb ola bilər. Oyanır zəhərlənmə halında və ya ağır məruz qalma səbəbindən.
Bir sıra əlamətlərə görə orqanizmin O2 ehtiyacı olduğunu başa düşmək olar. İlk növbədə artan tənəffüs dərəcəsi. Həm də ürək dərəcəsini artırır. Bu qoruyucu funksiyalar ağciyərləri oksigenlə təmin etmək və onları qan və toxumalarla təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Oksigen çatışmazlığı səbəb olur baş ağrısı, artan yuxululuq, konsentrasiyanın pisləşməsi. Təcrid olunmuş hallar o qədər də dəhşətli deyil, onları düzəltmək olduqca asandır. Tənəffüs çatışmazlığını normallaşdırmaq üçün həkim bronxodilatator dərmanları və digər dərmanları təyin edir. Hipoksiya kimi ağır formalar alırsa bir insanın koordinasiyasının itirilməsi və ya hətta koma vəziyyətində olması müalicəsi çətinləşir.
Hipoksiya əlamətləri aşkar edilərsə, bu vacibdir dərhal həkimə müraciət edin və bu və ya digərinin istifadəsindən bəri özünü müalicə etməmək dərman məhsulu pozuntunun səbəbindən asılıdır. Yüngül hallarda kömək edir oksigen maskası müalicəsi və yastıqlar, qan hipoksiyası qan köçürməsini tələb edir və dairəvi səbəblərin düzəldilməsi yalnız ürək və ya qan damarlarında cərrahi müdaxilə ilə mümkündür.
Bədənimizdə oksigenin inanılmaz səyahəti
Nəticə
Oksigen ən vacibdir hava komponenti, onsuz Yerdə bir çox prosesləri həyata keçirmək mümkün deyil. Hava tərkibi təkamül prosesləri nəticəsində on minlərlə il ərzində dəyişdi, lakin indi atmosferdəki oksigen miqdarı dəyərinə çatdı 21%. İnsanın nəfəs aldığı havanın keyfiyyəti sağlamlığına təsir edir buna görə də otaqda onun təmizliyinə nəzarət etmək və ətraf mühitin çirklənməsini azaltmağa çalışmaq lazımdır.
Cədvəldə verilmişdir. 1.1 Atmosfer havasının tərkibi qapalı məkanlarda müxtəlif dəyişikliklərə məruz qalır. Birincisi, fərdi məcburi komponentlərin faizi dəyişir, ikincisi, əlavə, xarakterik olmayan komponentlər görünür. təmiz havaçirkləri. Bu paraqrafda qazın tərkibindəki dəyişiklikləri və onun normadan icazə verilən sapmalarını müzakirə edəcəyik.
İnsan həyatı üçün ən vacib qazlar insanın ətraf mühitlə qaz mübadiləsində iştirak edən oksigen və karbon qazıdır. Bu qaz mübadiləsi tənəffüs zamanı əsasən insan ağciyərlərində baş verir. Dərinin səthi ilə baş verən qaz mübadiləsi ağciyərlərdən təxminən 100 dəfə azdır, çünki yetkin bir insanın bədəninin səthi təxminən 1,75 m2, ağciyərlərin alveollarının səthi isə təxminən 200 m2-dir. Tənəffüs prosesi insan orqanizmində 1 litr udulmuş oksigenə (karbon qazına keçən) 4,69 - 5,047 (orta hesabla 4,879) kkal miqdarında istilik əmələ gəlməsi ilə müşayiət olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, tənəffüs edilən havada olan oksigenin yalnız kiçik bir hissəsi (təxminən 20%) udulur. Beləliklə, atmosfer havasında təxminən 21% oksigen varsa, bir insanın nəfəs aldığı havada təxminən 17% olacaqdır. Tipik olaraq, çıxarılan karbon qazının miqdarı qəbul edilən oksigen miqdarından azdır. İnsan tərəfindən buraxılan karbon qazının miqdarı ilə udulmuş oksigenin nisbəti tənəffüs əmsalı (RC) adlanır, adətən 0,71-dən 1-ə qədər dəyişir. Lakin, əgər insan güclü həyəcan vəziyyətindədirsə və ya çox ağır iş görürsə , ROC hətta birdən böyük ola bilər.
İnsanın normal həyat fəaliyyətini davam etdirməsi üçün lazım olan oksigenin miqdarı əsasən onun yerinə yetirdiyi işin intensivliyindən asılıdır və sinir və əzələ gərginliyinin dərəcəsi ilə müəyyən edilir. Oksigenin qanla mənimsənilməsi ən yaxşı şəkildə təxminən 160 mm Hg qismən təzyiqdə baş verir. Art., ki, at atmosfer təzyiqi 760 mmHg İncəsənət. atmosfer havasındakı oksigenin normal faizinə, yəni 21%-ə uyğundur.
İnsan orqanizminin uyğunlaşma qabiliyyətinə görə, daha az miqdarda oksigenlə belə normal tənəffüs müşahidə oluna bilər.
Havada oksigen miqdarının azalması inert qazlar (məsələn, azot) hesabına baş verərsə, oksigen miqdarının əhəmiyyətli dərəcədə azalması mümkündür - 12% -ə qədər.
Bununla belə, qapalı məkanlarda oksigen miqdarının azalması inert qazların konsentrasiyasının artması ilə deyil, karbon qazının yığılması ilə müşayiət olunur. Bu şərtlərdə havada maksimum icazə verilən minimum oksigen miqdarı daha yüksək olmalıdır. Adətən, bu konsentrasiya üçün norma olaraq həcmcə 17%-ə bərabər olan oksigen miqdarı qəbul edilir. Ümumiyyətlə, qapalı şəraitdə oksigenin faizi heç vaxt bu səviyyəyə düşmür, çünki karbon dioksidin konsentrasiyası həddi qiymətə çox erkən çatır. Buna görə də limiti təyin etmək praktiki olaraq daha vacibdir icazə verilən normalar qapalı məkanlarda məzmun oksigen deyil, karbon qazıdır.
Karbon qazı CO2 zəif olan rəngsiz bir qazdır turş dad və qoxu; havadan 1,52 dəfə ağırdır, bir qədər zəhərlidir. Daxili havada karbon qazının yığılması baş ağrılarına, başgicəllənməyə, zəifliyə, hissiyatın itirilməsinə və hətta huşunu itirməsinə səbəb olur.
Atmosfer havasında karbon qazının miqdarının həcmcə 0,03% olduğu güman edilir. Bu, kənd yerləri üçün doğrudur. Böyük havada sənaye mərkəzləri onun məzmunu adətən daha böyük olur. Hesablamalar üçün 0,04% konsentrasiya götürülür. Bir insanın tənəffüs etdiyi havada təxminən 4% karbon qazı var.
İnsan orqanizmi üçün heç bir zərərli nəticələr olmadan, daxili havada 0,04% -dən çox yüksək olan karbon qazının konsentrasiyasına dözmək olar.
Karbon qazının icazə verilən maksimum konsentrasiyasının dəyəri insanların müəyyən bir qapalı məkanda qalma müddətindən və onların məşğuliyyətindən asılıdır. Məsələn, möhürlənmiş sığınacaqlar üçün sağlam insanlar 8 saatdan çox olmayan müddətə yerləşdirildikdə, CO2-nin icazə verilən maksimum konsentrasiyası kimi 2% norma qəbul edilə bilər. İnsanların qısa müddətdə qalması ilə bu nisbət artırıla bilər. Bir insanın yüksək konsentrasiyalı karbon qazı olan bir mühitdə qalma qabiliyyəti insan orqanizminin uyğunlaşma qabiliyyəti ilə bağlıdır. müxtəlif şərtlər. CO2 konsentrasiyası 1% -dən yüksək olduqda, bir insan əhəmiyyətli dərəcədə daha çox havanı nəfəs almağa başlayır. Beləliklə, CO2 konsentrasiyası 3% olduqda, tənəffüs hətta istirahətdə də ikiqat artır, bu da insanın belə havada nisbətən qısa müddətə qalması zamanı nəzərəçarpacaq mənfi nəticələrə səbəb olmur. Bir şəxs kifayət qədər uzun müddət (3 və ya daha çox gün) CO2 konsentrasiyası 3% olan bir otaqda qalırsa, huşunu itirmə təhlükəsi ilə üzləşir.
İnsanların möhürlənmiş otaqlarda uzun müddət qalması və insanlar bu və ya digər işi yerinə yetirdikdə, karbon qazının maksimum icazə verilən konsentrasiyasının dəyəri əhəmiyyətli dərəcədə 2% -dən az olmalıdır. 0,1 ilə 1% arasında dəyişə bilər. Müxtəlif məqsədlər üçün bina və tikililərin adi təzyiqsiz otaqları üçün 0,1% karbon qazının miqdarı da məqbul hesab edilə bilər. Karbon qazının daha aşağı konsentrasiyası (0,07-0,08 sıra) yalnız tibb və uşaq müəssisələrinin binaları üçün təyin edilməlidir.
Aşağıdakılardan aydın olacağı kimi, yeraltı binaların binalarının havasındakı karbon qazının tərkibinə olan tələblər, onun buraxılmasının mənbələri insanlardırsa, adətən asanlıqla yerinə yetirilir. Əks təqdirdə, karbon qazının nə vaxt yığılacağı sual altındadır sənaye binaları bəzilərinin nəticəsində texnoloji proseslər məsələn, maya, pivə zavodlarında, hidroliz sexlərində baş verir. Bu halda, karbon qazının maksimum icazə verilən konsentrasiyası kimi 0,5% qəbul edilir.
atmosfer havası Bir insanın açıq havada (yaxud yaxşı havalandırılan otaqlarda) nəfəs aldığı 20,94% oksigen, 0,03% karbon dioksid, 79,03% azot ehtiva edir. İnsanlarla dolu qapalı məkanlarda havadakı karbon qazının faizi bir qədər yüksək ola bilər.
Çıxarılan hava orta hesabla 16,3% oksigen, 4% karbon dioksid, 79,7% azot ehtiva edir (bu rəqəmlər quru hava baxımından verilmişdir, yəni həmişə ekshalasiya edilmiş hava ilə doymuş su buxarı istisna olmaqla).
Ekshalasiya olunan havanın tərkibiçox dəyişkən; bədənin maddələr mübadiləsinin intensivliyindən və ağciyər ventilyasiyasının həcmindən asılıdır. Bir neçə dərin nəfəs hərəkəti etməyə və ya əksinə, nəfəsinizi tutmağa dəyər ki, çıxarılan havanın tərkibi dəyişsin.
Azot qaz mübadiləsində iştirak etmir, lakin görünən havada azotun faizi inhalyasiya edilən havadan bir neçə faiz çoxdur. Fakt budur ki, çıxarılan havanın həcmi inhalyasiya edilən havanın həcmindən bir qədər azdır və buna görə də daha kiçik həcmdə paylanan eyni azot miqdarı daha böyük bir faiz verir. Nəfəs alınan havanın həcmi ilə müqayisədə ekshalasiya olunan havanın həcminin daha az olması, oksigenin udulduğundan bir qədər az karbon qazının ayrılması ilə əlaqədardır (udulmuş oksigenin bir hissəsi bədəndən bədəndən atılan birləşmələri dövr etmək üçün istifadə olunur. sidik və tər).
Alveolyar hava ekshalasiyadan çox miqdarda turşu olmayan və daha kiçik bir oksigen faizi ilə fərqlənir. Orta hesabla alveolyar havanın tərkibi belədir: oksigen 14,2-14,0%, karbon qazı 5,5-5,7%, azot təxminən 80%.
Tərif alveolyar havanın tərkibi ağciyərlərdə qaz mübadiləsinin mexanizmini başa düşmək üçün vacibdir. Holden alveolyar havanın tərkibini təyin etmək üçün sadə üsul təklif etmişdir. Normal inhalyasiyadan sonra subyekt uzunluğu 1-1,2 m və diametri 25 mm olan boru vasitəsilə mümkün qədər dərindən nəfəs alır. Borudan çıxan ekshalasiya edilmiş havanın ilk hissələri zərərli məkanın havasını ehtiva edir; boruda qalan son hissələrdə alveolyar hava var. Təhlil üçün borunun ağıza ən yaxın olan hissəsindən hava qaz qəbuledicisinə alınır.
Alveolyar havanın tərkibi hava nümunəsinin inhalyasiya və ya ekshalasiya hündürlüyündə analiz üçün götürülməsindən asılı olaraq bir qədər dəyişir. Normal bir tənəffüsün sonunda tez, qısa və natamam ekshalasiya etsəniz, hava nümunəsi ağciyərləri tənəffüs havası ilə doldurduqdan sonra alveolyar havanın tərkibini əks etdirəcək, yəni. Normal ekshalasiyadan sonra dərindən nəfəs alsanız, o zaman nümunə ekshalasiya zamanı alveolyar havanın tərkibini əks etdirəcəkdir. Aydındır ki, birinci halda karbon qazının faizi bir qədər az, oksigen faizi isə ikincidən bir qədər çox olacaq. Bunu Holdenin təcrübələrinin nəticələrindən də görmək olar, o, tənəffüsün sonunda alveolyar havada karbon qazının faizinin orta hesabla 5,54, ekshalasiyanın sonunda isə 5,72 təşkil edir.
Beləliklə, inhalyasiya və ekshalasiya zamanı alveolyar havada karbon qazının tərkibində nisbətən kiçik bir fərq var: yalnız 0,2-0,3%. Bu, böyük ölçüdə onunla bağlıdır ki, normal tənəffüs zamanı yuxarıda qeyd edildiyi kimi, ağciyər alveollarında havanın həcminin yalnız 1/7 hissəsi yenilənir. Alveolyar havanın tərkibinin nisbi sabitliyi aşağıda izah ediləcəyi kimi böyük fizioloji əhəmiyyət kəsb edir.
Hamımız çox yaxşı bilirik ki, havasız yer üzündə bir nəfər də olsun yaşaya bilməz. məxluq. Hava hamımız üçün çox vacibdir. Uşaqdan böyüyə hamı bilir ki, havasız yaşamaq mümkün deyil, amma hamı havanın nə olduğunu və nədən ibarət olduğunu bilmir. Deməli, hava görülməyən və toxunulmayan qazların qarışığıdır, lakin praktiki olaraq fərq etməsək də, hamımız onun ətrafımızda olduğunu çox yaxşı bilirik. Laboratoriyamızda müxtəlif xarakterli tədqiqatlar, o cümlədən tədqiqatlar aparmaq mümkündür.
Biz yalnız hiss etdiyimiz zaman havanı hiss edə bilərik güclü külək ya da biz azarkeşin yanındayıq. Hava nədən ibarətdir və azot və oksigendən və arqondan, sudan, hidrogendən və karbon qazından yalnız kiçik bir hissədən ibarətdir. Havanın tərkibini faizlə nəzərə alsaq, onda azot 78,08 faiz, oksigen 20,94 faiz, arqon 0,93 faiz, karbon qazı 0,04 faiz, neon 1,82 * 10-3 faiz, helium 4,6 * 10-4 faiz, metan 1 *107 təşkil edir. -4 faiz, kripton 1,14*10-4 faiz, hidrogen 5*10-5 faiz, ksenon 8,7*10-6 faiz, azot oksidi 5*10-5 faiz.
Havada oksigenin miqdarı çox yüksəkdir, çünki insan orqanizminin həyatı üçün lazım olan oksigendir. Tənəffüs zamanı havada müşahidə olunan oksigen insan orqanizminin hüceyrələrinə daxil olur, oksidləşmə prosesində iştirak edir və nəticədə həyat üçün lazım olan enerji ayrılır. Həmçinin havada olan oksigen həm istilik əmələ gətirən yanacağın yanması, həm də qəbul zamanı tələb olunur. mexaniki enerji daxili yanma mühərriklərində.
Mayeləşdirmə zamanı inert qazlar da havadan çıxarılır. Havada nə qədər oksigen var, faizə baxsanız, havada oksigen və azot 98 faizdir. Bu sualın cavabını bilən başqa bir sual yaranır, hansı qaz halında olan maddələr hələ də havanın bir hissəsidir.
Beləliklə, 1754-cü ildə Cozef Blek adlı alim havanın əvvəllər düşünüldüyü kimi homojen bir maddə deyil, qazların qarışığından ibarət olduğunu təsdiqlədi. Yerdəki havanın tərkibinə metan, arqon, karbon qazı, helium, kripton, hidrogen, neon, ksenon daxildir. Qeyd etmək lazımdır ki, havanın faizi insanların yaşadığı yerdən asılı olaraq bir qədər dəyişə bilər.
Təəssüf ki, in Əsas şəhərlər karbon qazının faizlə nisbəti, məsələn, kəndlərdə və ya meşələrdə olduğundan daha yüksək olacaqdır. Sual yaranır ki, dağlarda havada neçə faiz oksigen var. Cavab sadədir, oksigen azotdan qat-qat ağırdır, ona görə də dağlarda havada çox az olacaq, çünki hündürlüklə oksigenin sıxlığı azalır.
Havadakı oksigen nisbəti
Beləliklə, havadakı oksigen nisbətinə gəldikdə, məsələn, müəyyən standartlar var iş sahəsi. İnsanın tam işləyə bilməsi üçün havada oksigen norması 19-23 faiz arasındadır. Müəssisələrdə avadanlıq işləyərkən cihazların, eləcə də müxtəlif maşınların sıxlığına nəzarət etmək vacibdir. İnsanların işlədiyi otaqda havanı yoxlayarkən oksigen göstəricisi 19 faizdən aşağıdırsa, o zaman otağı tərk etmək və təcili ventilyasiyanı açmaq lazımdır. EcoTestExpress laboratoriyasını dəvət edib araşdırma apararaq iş yerində havadakı oksigenin səviyyəsinə nəzarət edə bilərsiniz.
İndi oksigenin nə olduğunu müəyyən edək.
Oksigendir kimyəvi element Mendeleyevin elementlərin dövri cədvəlinə görə oksigenin qoxusu, dadı, rəngi yoxdur. Havadakı oksigen insanın tənəffüsü, eləcə də yanması üçün vacibdir, çünki heç kimə sirr deyil ki, hava yoxdursa, o zaman heç bir material yanmayacaq. Oksigen üç sabit nuklidin qarışığından ibarətdir, kütləvi nömrələr 16. 17 və 18-dir.
Beləliklə, oksigen yer üzündə ən çox yayılmış elementdir, oksigen faizinə gəldikdə, ən böyük faiz bərk cisim kütləsinin təxminən 47,4 faizini təşkil edən silikatlardadır. yer qabığı. Həmçinin dənizdə və şirin sular Bütün yer kürəsində çox böyük miqdarda oksigen var, yəni 88,8 faiz, havadakı oksigenin miqdarına gəldikdə isə bu, cəmi 20,95 faizdir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, oksigen yer qabığındakı 1500-dən çox birləşmənin bir hissəsidir.
Oksigen istehsalına gəlincə, o, havanın ayrılması ilə əldə edilir aşağı temperaturlar. Bu proses aşağıdakı kimi baş verir, başlanğıcda bir kompressorun köməyi ilə havanı sıxırlar, havanı sıxarkən, qızmağa başlayır. Sıxılmış hava otaq temperaturuna qədər soyumağa icazə verin və soyuduqdan sonra onun sərbəst genişlənməsini təmin edin.
Genişlənmə baş verdikdə, qazın temperaturu kəskin şəkildə düşməyə başlayır, hava soyuduqdan sonra onun temperaturu otaq temperaturundan bir neçə onlarla dərəcə aşağı ola bilər, belə hava yenidən sıxılmaya məruz qalır və buraxılan istilik götürülür. Havanın sıxılması və soyudulmasının bir neçə mərhələsindən sonra bir sıra prosedurlar həyata keçirilir ki, bunun nəticəsində təmiz oksigen heç bir çirklənmədən ayrılır.
Və burada daha ağır oksigen və ya karbon qazı olan başqa bir sual yaranır. Cavab, əlbəttə ki, karbon qazı oksigendən daha ağır olacaq. Karbon qazının sıxlığı 1,97 kq/m3, oksigenin sıxlığı isə 1,43 kq/m3 təşkil edir. Karbon qazına gəlincə, göründüyü kimi, o, yer üzündəki bütün canlıların həyatında əsas rollardan birini oynayır, eyni zamanda təbiətdəki karbon dövrünə təsir göstərir. Karbon qazının tənəffüsün, eləcə də qan dövranının tənzimlənməsində iştirak etdiyi sübut edilmişdir.
Karbon qazı nədir?
İndi karbon dioksidin nə olduğunu daha ətraflı müəyyənləşdirək, həmçinin karbon qazının tərkibini qeyd edək. Deməli, karbon qazı başqa sözlə karbon qazıdır, bir az turş qoxu və dadı olan rəngsiz bir qazdır. Havaya gəlincə, onun tərkibində karbon qazının konsentrasiyası 0,038 faiz təşkil edir. fiziki xassələri karbon qazı onun tərkibində olmamasıdır maye vəziyyət normal atmosfer təzyiqində və dərhal bərk haldan qaz halına keçir.
Bərk vəziyyətdə olan karbon qazına quru buz da deyilir. Bu günə qədər karbon dioksid iştirakçıdır qlobal istiləşmə. Onlar yanmaqla karbon qazı əmələ gətirirlər müxtəlif maddələr. Qeyd etmək lazımdır ki, at sənaye istehsalı karbon qazı silindrlərə vurulur. Silindrlərə vurulan karbon qazı yanğınsöndürən kimi, eləcə də sodalı su istehsalında, həmçinin pnevmatik silahlarda istifadə olunur. Həm də içində Qida sənayesi konservant kimi.
Nəfəs alınan və çıxarılan havanın tərkibi
İndi inhalyasiya edilən və çıxarılan havanın tərkibini təhlil edək. Əvvəlcə nəfəsin nə olduğunu müəyyən edək. Nəfəs alma, qanın qaz tərkibinin daim yeniləndiyi mürəkkəb davamlı bir prosesdir. Nəfəs aldığımız havanın tərkibi 20,94 faiz oksigen, 0,03 faiz karbon qazı və 79,03 faiz azotdan ibarətdir. Ancaq ekshalasiya olunan havanın tərkibi artıq cəmi 16,3 faiz oksigen, 4 faiz karbon qazı və 79,7 faiz azotdan ibarətdir.
Görünür ki, inhalyasiya edilən hava oksigenin tərkibində, eləcə də karbon qazının miqdarında ekshalasiya olunandan fərqlənir. Bunlar nəfəs aldığımız və çıxardığımız havanı təşkil edən maddələrdir. Beləliklə, bədənimiz oksigenlə doyur və bütün lazımsız karbon qazını xaricə buraxır.
Quru oksigen, suyun olmaması səbəbindən filmlərin elektrik və qoruyucu xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır, həmçinin onların sıxılmasını və boşluq yükünü azaldır. Həmçinin, normal şəraitdə quru oksigen qızıl, mis və ya gümüşlə reaksiya verə bilməz. Xərcləmək kimyəvi analiz hava və ya digər laboratoriya tədqiqatları, o cümlədən, bizim laboratoriya "EkoTestEkspress" mümkündür.
Hava bizim yaşadığımız planetin atmosferidir. Həmişə havanın bir hissəsi olan sualımız var, cavab sadəcə olaraq yuxarıda təsvir edildiyi kimi, hansı qazların və hansı nisbətdə havada olduğu qazlar toplusudur. Havadakı qazların tərkibinə gəlincə, burada hər şey asan və sadədir, planetimizin demək olar ki, bütün sahələri üçün faiz nisbəti eynidir.
Havanın tərkibi və xassələri
Hava təkcə qazların qarışığından deyil, həm də müxtəlif aerozollardan və buxarlardan ibarətdir. Havanın faiz tərkibi azotun oksigenə və havadakı digər qazlara nisbətidir. Beləliklə, havada nə qədər oksigen var, sadə cavab yalnız yüzdə 20-dir. Komponent tərkibi qaz, azota gəldikdə, bütün havanın aslan payını ehtiva edir və qeyd etmək lazımdır ki, nə zaman yüksək qan təzyiqi azot narkotik xüsusiyyətlərə malik olmağa başlayır.
Bunun heç də az əhəmiyyəti yoxdur, çünki dalğıclar işləyərkən çox vaxt böyük təzyiq altında dərinliklərdə işləməli olurlar. Oksigen haqqında artıq çox şey deyilib, çünki onun planetimizdə insan həyatı üçün böyük əhəmiyyəti var. Qeyd etmək lazımdır ki, bir insanın qısa müddətdə artan oksigen ilə havanın inhalyasiyası insanın özünə mənfi təsir göstərmir.
Ancaq insan hava ilə nəfəs alırsa səviyyəsi yüksəldi uzun müddət oksigen, bədəndə patoloji dəyişikliklərə səbəb olacaq. Havanın başqa bir əsas komponenti, haqqında çox şey deyilmiş, karbon qazıdır, belə çıxır ki, insan onsuz da, oksigensiz də yaşaya bilməz.
Əgər yer üzündə hava olmasaydı, deməli, planetimizdə heç bir canlı orqanizm yaşaya bilməzdi, nədənsə daha az fəaliyyət göstərir. Təəssüf ki, in müasir dünya böyük məbləğ sənaye obyektləri havamızı çirkləndirir son vaxtlar qorunmağa ehtiyacı olanları getdikcə daha çox çağırır mühit və havanı təmiz saxlayın. Buna görə də, nə qədər təmiz olduğunu müəyyən etmək üçün tez-tez hava ölçmələri aparılmalıdır. Sizə elə gəlirsə ki, otağınızdakı hava kifayət qədər təmiz deyil və günahkar xarici amillər varsa, hər zaman hər şeyi aparacaq EcoTestExpress laboratoriyasına müraciət edə bilərsiniz. zəruri testlər( , araşdırma ) və nəfəs aldığınız havanın təmizliyi haqqında nəticə verəcək.
