Eliminación, procesamiento y eliminación de residuos de clase de peligro 1 a 5
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La atmósfera es el entorno aéreo que rodea al globo y una de las razones más importantes para el surgimiento de la vida en la tierra. Era el aire atmosférico, su composición única que daba a los seres vivos la oportunidad de oxidar la materia orgánica con oxígeno y obtener energía para la existencia. Sin ella, será imposible la existencia del hombre, así como de todos los representantes del reino animal, la mayoría de las plantas, hongos y bacterias.
Importancia para una persona
El aire ambiente no es sólo una fuente de oxígeno. Le permite a una persona ver, percibir señales espaciales, usar los sentidos. Audición, visión, olfato: todos dependen del estado del entorno del aire.
El segundo punto importante es la protección de la radiación solar. La atmósfera envuelve al planeta con una capa que atrapa parte del espectro de la luz solar. Como resultado, alrededor del 30% de la radiación solar llega a la tierra.
El ambiente del aire es el caparazón en el que se forma la precipitación y se eleva la evaporación. Es ella quien es responsable de la mitad del ciclo de intercambio de humedad. La precipitación formada en la atmósfera afecta el trabajo del Océano Mundial, contribuye a la acumulación de humedad en los continentes y determina la destrucción de rocas abiertas. Participa en la formación del clima. La circulación de las masas de aire es el factor más importante en la formación de zonas climáticas específicas y zonas naturales. Los vientos que se producen sobre la Tierra determinan la temperatura, la humedad, la precipitación, la presión y la estabilidad del clima en la región.
Actualmente, se extraen sustancias químicas del aire: oxígeno, helio, argón, nitrógeno. La tecnología aún se encuentra en la etapa de prueba, pero en el futuro puede considerarse una dirección prometedora en la industria química.
Lo anterior es lo obvio. Pero el entorno del aire también es importante para la industria y las actividades humanas:
- Es el agente químico más importante para las reacciones de combustión y oxidación.
- Transfiere calor.
Por lo tanto, el aire atmosférico es un entorno de aire único que permite que existan los seres vivos y que el hombre desarrolle la industria. Se ha establecido una estrecha interacción entre el cuerpo humano y el medio ambiente aéreo. Si lo viola, las consecuencias graves no lo harán esperar.
La contaminación atmosférica es un grave problema ambiental del presente siglo. Compuestos químicos tóxicos, sustancias orgánicas, microorganismos patógenos: cualquier gran emisión a la atmósfera cambia su composición. Como cualquier otra parte del caparazón geográfico de la Tierra, es capaz de autopurificarse y autorregularse. La pregunta es cuándo se agotarán por completo los recursos de autopurificación.
Composición de gases
¿Qué gases hay en la atmósfera? La composición química del aire atmosférico es relativamente constante, este es el indicador más importante que refleja el estado del medio ambiente.
La composición del aire atmosférico incluye los siguientes gases:
- Nitrógeno - 78%.
- 21% de oxígeno.
- El vapor de agua es alrededor del 1,5%, el indicador depende en gran medida de la zona climática y la temperatura del aire.
- Ligeramente menos del 1% de argón.
- 0,04% de dióxido de carbono
- Ozono.
Así como otros gases que son componente integral y constante del aire atmosférico. La composición gaseosa del aire atmosférico se conserva gracias a la circulación natural de las sustancias. El oxígeno, que es producido por las plantas, es extremadamente importante para la vida humana. Entonces, los científicos lograron calcular que la pérdida de solo el 3% de oxígeno puede llevar a una parada completa de todos los procesos biológicos en la Tierra. El ozono es necesario para diluir el oxígeno y también se concentra en la estratosfera superior, creando una capa de ozono que protege a la Tierra de la radiación solar.
El aire atmosférico también contiene dióxido de carbono (dióxido de carbono), que se forma de diferentes maneras: durante la descomposición de sustancias orgánicas, si el combustible se calienta o quema, en el proceso de respiración de animales y plantas. Las plantas lo absorben principalmente, por lo que mantener una cubierta vegetal suficiente es extremadamente importante para el funcionamiento estable de la atmósfera.
constancia de composición
El ambiente aéreo es capaz de autorregularse, es decir, de mantener la constancia de la composición. Si su composición química cambiara, solo las bacterias permanecerían en la Tierra. Pero, afortunadamente para los humanos, es capaz de eliminar la contaminación local.
La autorregulación se produce a través de:
- La precipitación, que cae en forma de agua de lluvia, introduce contaminantes en el suelo.
- Reacciones químicas que tienen lugar directamente en el aire con la participación de oxígeno y ozono. Estas reacciones son de naturaleza oxidativa.
- Plantas que oxigenan el aire y absorben dióxido de carbono.
Sin embargo, ninguna cantidad de autorregulación puede eliminar el daño que está causando la industria. Por ello, en los últimos años, la protección sanitaria del aire atmosférico ha cobrado especial importancia.
Característica higiénica del aire.
La contaminación es el proceso de entrada de impurezas en el aire atmosférico, que normalmente no debería estar presente. La contaminación puede ser natural o artificial. Las impurezas que provienen de fuentes naturales son neutralizadas en la circulación planetaria de la materia. Con la contaminación artificial, la situación es más complicada.
Los contaminantes naturales incluyen:
- Polvo espacial.
- Impurezas formadas durante erupciones volcánicas, meteorización, incendios.
La contaminación artificial es de naturaleza antropogénica. Distinguir entre contaminación global y local. Global son todas las emisiones que pueden afectar la composición o estructura de la atmósfera. Local es un cambio en los indicadores en un área específica o en una habitación utilizada para vivir, trabajar o eventos públicos.
La higiene del aire atmosférico es una rama importante de la higiene que se ocupa de la evaluación y el control del aire interior. Esta sección apareció en relación con la necesidad de protección sanitaria. Es difícil sobrestimar el valor higiénico del aire atmosférico: junto con la respiración, todas las impurezas y partículas contenidas en el aire ingresan al cuerpo humano.
La evaluación higiénica incluye los siguientes indicadores:
- Propiedades físicas del aire atmosférico. Esto incluye la temperatura (la violación más común de SanPiN en los lugares de trabajo es que el aire se calienta demasiado), la presión, la velocidad del viento (en áreas abiertas), la radioactividad, la humedad y otros indicadores.
- La presencia de impurezas y desviación de la composición química estándar. El aire atmosférico se caracteriza por su idoneidad para respirar.
- La presencia de impurezas sólidas: polvo, otras micropartículas.
- La presencia de contaminación bacteriana: microorganismos patógenos y condicionalmente patógenos.
Para compilar una característica higiénica, las indicaciones obtenidas para cuatro puntos se comparan con los estándares establecidos.
protección del medio ambiente
Recientemente, el estado del aire atmosférico ha sido una preocupación para los ambientalistas. Junto con el desarrollo de la industria, también crecen los riesgos ambientales. Las fábricas y las zonas industriales no solo destruyen la capa de ozono al calentar la atmósfera y saturarla con impurezas de carbono, sino que también reducen la calidad higiénica del aire. Por lo tanto, en los países desarrollados es costumbre llevar a cabo medidas integrales para proteger el medio ambiente del aire.
Las principales áreas de protección:
- Regulación legislativa.
- Desarrollo de recomendaciones para la ubicación de zonas industriales, teniendo en cuenta factores climáticos y geográficos.
- Llevar a cabo medidas para reducir las emisiones.
- Control sanitario e higiénico en las empresas.
- Seguimiento regular de la composición.
Las medidas de protección también incluyen la plantación de espacios verdes, la creación de embalses artificiales, la creación de zonas de barrera entre áreas industriales y residenciales. Se han desarrollado recomendaciones para la implementación de medidas de protección en organizaciones como la OMS y la UNESCO. Las recomendaciones estatales y regionales se desarrollan sobre la base de las internacionales.
Actualmente, el problema de la higiene del aire está recibiendo cada vez más atención. Desafortunadamente, por el momento las medidas tomadas no son suficientes para minimizar por completo el daño antropogénico. Pero uno puede esperar que en el futuro, junto con el desarrollo de industrias más respetuosas con el medio ambiente, será posible reducir la carga sobre la atmósfera.
El aire es una condición esencial para la vida de la abrumadora cantidad de organismos en nuestro planeta.
Una persona puede vivir un mes sin comer. Tres días sin agua. Sin aire, solo unos minutos.
Historia de la investigación
No todos saben que el componente principal de nuestra vida es una sustancia extremadamente heterogénea. El aire es una mezcla de gases. ¿Cuáles?
Durante mucho tiempo se creyó que el aire es una sola sustancia, no una mezcla de gases. La hipótesis de la heterogeneidad apareció en los trabajos científicos de muchos científicos en diferentes momentos. Pero nadie ha ido más allá de las conjeturas teóricas. Recién en el siglo XVIII, el químico escocés Joseph Black demostró experimentalmente que la composición gaseosa del aire no es uniforme. El descubrimiento se hizo en el curso de experimentos regulares.
Los científicos modernos han demostrado que el aire es una mezcla de gases, que consta de diez elementos básicos.
La composición difiere según el lugar de concentración. La determinación de la composición del aire se produce constantemente. La salud de las personas depende de ello. ¿El aire es una mezcla de qué gases?
En elevaciones más altas (especialmente en las montañas) hay un bajo contenido de oxígeno. Esta concentración se denomina "aire enrarecido". En los bosques, por el contrario, el contenido de oxígeno es máximo. En las megaciudades, el contenido de dióxido de carbono aumenta. Determinar la composición del aire es una de las responsabilidades más importantes de los servicios ambientales.
¿Dónde se puede utilizar el aire?
- La masa comprimida se utiliza cuando se bombea aire bajo presión. La instalación de hasta diez bar se instala en cualquier estación de montaje de neumáticos. Los neumáticos se inflan con aire.
- Los trabajadores usan martillos neumáticos, pistolas neumáticas para quitar/instalar tuercas y pernos rápidamente. Dicho equipo se caracteriza por su bajo peso y alta eficiencia.
- En las industrias que utilizan barnices y pinturas, se utiliza para acelerar el proceso de secado.
- En los lavados de autos, la masa de aire comprimido ayuda en el secado rápido de los autos;
- Las plantas de fabricación utilizan aire comprimido para limpiar las herramientas de cualquier tipo de contaminación. De esta forma, se pueden limpiar hangares enteros de astillas y aserrín.
- La industria petroquímica ya no puede imaginarse sin equipos de purga de tuberías antes de la primera puesta en marcha.
- En la producción de óxidos y ácidos.
- Para aumentar la temperatura de los procesos tecnológicos;
- Extraído del aire;
¿Por qué los seres vivos necesitan aire?
La tarea principal del aire, o mejor dicho, uno de los componentes principales, el oxígeno, es penetrar en las células, promoviendo así los procesos de oxidación. Gracias a esto, el cuerpo recibe la energía más importante para la vida.
El aire ingresa al cuerpo a través de los pulmones, luego de lo cual se distribuye por todo el cuerpo a través del sistema circulatorio.
¿El aire es una mezcla de qué gases? Considerémoslos con más detalle.
Nitrógeno
El aire es una mezcla de gases, el primero de los cuales es el nitrógeno. El séptimo elemento del sistema periódico de Dmitri Mendeleev. El químico escocés Daniel Rutherford en 1772 es considerado el descubridor.
Forma parte de las proteínas y ácidos nucleicos del cuerpo humano. Aunque su proporción en las células es pequeña, no más del tres por ciento, el gas es esencial para la vida normal.
En la composición del aire, su contenido es más del setenta y ocho por ciento.
En condiciones normales, es incoloro e inodoro. No entra en compuestos con otros elementos químicos.
La mayor cantidad de nitrógeno se utiliza en la industria química, principalmente en la fabricación de fertilizantes.
El nitrógeno se utiliza en la industria médica, en la producción de tintes,
En cosmetología, el gas se usa para tratar el acné, las cicatrices, las verrugas y el sistema de termorregulación del cuerpo.
Con el uso de nitrógeno, se sintetiza amoníaco, se produce ácido nítrico.
En la industria química, el oxígeno se usa para oxidar hidrocarburos a alcoholes, ácidos, aldehídos y para producir ácido nítrico.
Industria pesquera - oxigenación de embalses.
Pero el gas más importante es para los seres vivos. Con la ayuda del oxígeno, el cuerpo puede utilizar (oxidar) las proteínas, grasas y carbohidratos necesarios, convirtiéndolos en la energía necesaria.
Argón
El gas que forma parte del aire ocupa el tercer lugar en importancia: el argón. El contenido no supera el uno por ciento. Es un gas inerte sin color, sabor y olor. El decimoctavo elemento del sistema periódico.
La primera mención se atribuye a un químico inglés en 1785. Y Lord Laray y William Ramsay recibieron premios Nobel por probar la existencia del gas y experimentar con él.
Áreas de aplicación del argón:
- lámparas incandescentes;
- llenar el espacio entre los cristales de las ventanas de plástico;
- entorno protector durante la soldadura;
- agente extintor de incendios;
- para la purificación del aire;
- síntesis química.
No hace mucho bien al cuerpo humano. A altas concentraciones de gas conduce a la asfixia.
Cilindros con argón gris o negro.
Los siete elementos restantes constituyen el 0,03% en el aire.
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono en el aire es incoloro e inodoro.
Se forma como resultado de la descomposición o combustión de materiales orgánicos, se libera durante la respiración y el funcionamiento de automóviles y otros vehículos.
En el cuerpo humano, se forma en los tejidos debido a procesos vitales y se transfiere a través del sistema venoso a los pulmones.
Tiene un significado positivo, porque bajo carga, expande los capilares, lo que brinda la posibilidad de un mayor transporte de sustancias. Efecto positivo sobre el miocardio. Ayuda a aumentar la frecuencia y la fuerza de la carga. Se utiliza en la corrección de la hipoxia. Participa en la regulación de la respiración.
En la industria, el dióxido de carbono se obtiene a partir de productos de combustión, como subproducto de procesos químicos o en la separación del aire.
La aplicación es extremadamente amplia:
- conservante en la industria alimentaria;
- saturación de bebidas;
- extintores y sistemas de extinción de incendios;
- alimentación de plantas de acuario;
- entorno protector durante la soldadura;
- uso en cartuchos para armas de gas;
- refrigerante
Neón
El aire es una mezcla de gases, el quinto de los cuales es neón. Fue inaugurado mucho más tarde, en 1898. El nombre se traduce del griego como "nuevo".
Un gas monoatómico que es incoloro e inodoro.
Tiene alta conductividad eléctrica. Tiene una capa de electrones completa. Inerte.
El gas se obtiene por separación del aire.
Solicitud:
- Ambiente inerte en la industria;
- Refrigerante en instalaciones criogénicas;
- Relleno para lámparas de descarga de gas. Ha encontrado una amplia aplicación gracias a la publicidad. La mayoría de los letreros de colores están hechos con neón. Cuando pasa una descarga eléctrica, las lámparas dan un brillo de color brillante.
- Semáforos en balizas y aeródromos. Funcionó bien en niebla densa.
- Elemento de mezcla de aire para personas que trabajan con alta presión.
Helio
El helio es un gas monoatómico, incoloro e inodoro.
Solicitud:
- Al igual que el neón, cuando pasa una descarga eléctrica, emite una luz brillante.
- En la industria: para eliminar las impurezas del acero durante la fundición;
- Refrigerante.
- Inflado de dirigibles y globos;
- Parcialmente en mezclas para respirar para inmersiones profundas.
- Refrigerante en reactores nucleares.
- La principal alegría de los niños son los globos voladores.
Para los organismos vivos, no es de ningún beneficio particular. En altas concentraciones, puede causar envenenamiento.
Metano
El aire es una mezcla de gases, el séptimo de los cuales es el metano. El gas es incoloro e inodoro. Explosivo en altas concentraciones. Por lo tanto, por indicación, se le agregan odorantes.
Se utiliza con mayor frecuencia como combustible y materia prima en la síntesis orgánica.
Las estufas domésticas, las calderas y los calentadores de agua a gas funcionan principalmente con metano.
El producto de la actividad vital de los microorganismos.
Criptón
El criptón es un gas monoatómico inerte, incoloro e inodoro.
Solicitud:
- en la producción de láseres;
- oxidante propulsor;
- Llenado de lámparas incandescentes.
El efecto sobre el cuerpo humano ha sido poco estudiado. Se están estudiando aplicaciones para el buceo en aguas profundas.
Hidrógeno
El hidrógeno es un gas combustible incoloro.
Solicitud:
- Industria química: producción de amoníaco, jabón, plásticos.
- Relleno de conchas esféricas en meteorología.
- Combustible para cohetes.
- Refrigeración de generadores eléctricos.
Xenón
El xenón es un gas incoloro monoatómico.
Solicitud:
- lámparas incandescentes de relleno;
- en motores de naves espaciales;
- como anestésico.
Inofensivo para el cuerpo humano. No ofrece mucho beneficio.
El propósito de la lección: formar conocimientos sobre la composición y propiedades del aire.
Objetivos de la lección:
- Revelar las características de los gases que componen la atmósfera y su importancia en la naturaleza y en la vida humana.
- Revelar los problemas ambientales que inciden en el cambio en la composición y propiedades del aire.
- Contribuir a la formación de una imagen holística del mundo entre los estudiantes mediante el uso de conexiones interdisciplinarias de biología, química y ecología.
- Desarrollar la capacidad de buscar, encontrar y presentar información utilizando las TIC.
- Desarrollar habilidades en la creación de experimentos simples.
- Desarrollar la capacidad de trabajar en grupo.
- Contribuir a la formación de una posición de vida activa de los estudiantes en el campo de la protección de la naturaleza.
Equipo:
- libro de texto de historia natural para el grado 5 (autores: Pakulova V.M., Ivanova N.V.);
- esquemas "Ciclo del nitrógeno", "Productores y consumidores de oxígeno";
- tubos de ensayo con agua de cal, tubos de vidrio, bulbo de goma;
- dibujos que representan problemas ambientales, material didáctico.
durante las clases
La clase se divide en 4 grupos.
I. Actualización de conocimientos básicos.
Chicos, la lección de hoy me gustaría comenzar con un acertijo:
hay un invisible
no pide casa
Antes de la gente
Corre, se apresura. (El estudiante responde.)
Por supuesto, estamos hablando de aire.
Responde a las preguntas:
- ¿Cuál es el nombre de la atmósfera terrestre?
- ¿Cuál es la importancia de la atmósfera?
- ¿En qué capa de la atmósfera viven todos los organismos vivos? ¿Por qué?
El tema de nuestra lección es “El aire es una mezcla de varios gases. Protección del aire. (Los estudiantes escriben el tema de la lección en un cuaderno).
II. Aprendiendo material nuevo.
1) Composición del aire.
El aire está a nuestro alrededor. Es necesario para la vida de todos los organismos vivos.
¿Qué gases hay en el aire? (El estudiante responde.)
Para averiguar qué otros gases hay en el aire, pasemos a la Figura 38 en la pág. 67.
¿Qué gases hay más en el aire?
¿Qué porcentaje es nitrógeno?
¿Qué fracción es el oxígeno?
Con base en lo anterior, concluimos: el aire es una mezcla de varios gases. (El estudiante responde.)
Y recordamos que las sustancias que componen las mezclas conservan sus propiedades.
Conozcamos las propiedades de los gases individuales.
2) Nitrógeno.
(Publicación del estudiante).
El gas nitrógeno ocupa el mayor volumen en el aire. Traducido del latín, "nitrógeno" significa "sin vida" porque. allá por el siglo XVIII, D. Rutherford K. Scheele, y más tarde Lavoisier, descubrieron un gas en el aire que no favorece la combustión ni la respiración.
El nitrógeno se libera a la atmósfera desde la corteza terrestre como producto de desecho de los microorganismos. La composición de las rocas del elemento químico nitrógeno contiene 50 veces más que en la atmósfera.
El nitrógeno, como elemento químico, es muy importante para los organismos vivos. se encuentra en las proteínas. Pero la mayoría de los organismos vivos no pueden absorberlo de la atmósfera. Solo unas pocas bacterias pueden consumirlo del aire. Durante una tormenta eléctrica, poderosas descargas eléctricas saltan a la atmósfera, bajo cuya influencia se forman complejos compuestos de nitrógeno. Con la precipitación, ingresan al suelo. Las plantas absorben nitrógeno del suelo, mientras que los animales absorben nitrógeno al comer plantas u otros animales que se alimentan de plantas. Cuando los organismos vivos mueren, sus cuerpos se descomponen y el nitrógeno se libera nuevamente al suelo.
(Se demuestra el esquema "Ciclo del nitrógeno en la naturaleza".)
¿Qué nombre se le puede dar al proceso descrito y mostrado en este diagrama? (El estudiante responde.)
3) Oxígeno.
El oxígeno constituye una quinta parte del aire. Se diferencia del nitrógeno en sus propiedades.
¿Qué propiedades del oxígeno conocemos? (Apoya la combustión y la respiración.)
¿Qué tienen en común estos dos fenómenos? (Se usa oxígeno, se produce oxidación, se libera energía).
Con la falta de oxígeno se altera el funcionamiento de todos los órganos de los organismos que lo utilizan para la respiración, y estos son la mayoría.
Pasemos a la historia del descubrimiento del oxígeno (trabajo de libro de texto, págs. 67-68).
4) Prueba experimental de la presencia de oxígeno en el aire.
¿Cómo probar la presencia de oxígeno en el aire? (Enciende un fósforo, una vela.)
Demostración de la experiencia por parte del docente: encender una vela y tapar con una tapa de vidrio.
¿Por qué se apaga la vela?
¿Qué gas se produce durante la combustión?
¿Apoya la combustión y la respiración? (El estudiante responde.)
5) Prueba experimental de la presencia de dióxido de carbono en el aire atmosférico.
Para probar la presencia de dióxido de carbono, necesitamos agua de cal. Esta es una solución clara. Cuando interactúa con el dióxido de carbono, se forma una sustancia blanca, por lo que el agua de cal se vuelve turbia.
Demostración de experiencia por parte del profesor: utilizando una pera de goma, pase aire varias veces a través de agua con cal (se observa turbidez).
6) Prueba experimental de la presencia de dióxido de carbono en el aire exhalado.
Frente a ti hay tubos de ensayo con agua de cal. Le sugiero que respire profundamente y exhale lentamente el aire a través del tubo hacia el tubo de ensayo. Al hacerlo, debe seguir las reglas de seguridad: no se puede inhalar a través de un tubo!
(Realización del experimento por parte de los estudiantes en grupos.)
¿Qué conclusión se puede sacar sobre el contenido de dióxido de carbono en el aire inhalado y exhalado?
Conclusión: Hay menos dióxido de carbono en el aire inhalado que en el aire exhalado.
¿Por qué es necesario ventilar la oficina durante los descansos?
7) La constancia relativa del contenido de oxígeno y dióxido de carbono en la atmósfera.
Hay una gran cantidad de consumidores de oxígeno en la tierra.
¿Por qué su contenido en la atmósfera es relativamente constante?
Trabajar con el esquema "Consumidores y productores de oxígeno".
Información interesante. Las plantas terrestres producen anualmente 53 mil millones de toneladas de oxígeno y las algas producen casi 10 veces más.
8) Problemas ambientales que afectan a la composición y propiedades del aire.
Sí, las plantas mantienen la relativa constancia del oxígeno en la atmósfera, pero existen problemas que son causados por las actividades humanas y afectan la composición y propiedades del aire.
Escuche mensajes y vea presentaciones de estudiantes (de un grupo) sobre temas:
- Destrucción de la capa de ozono.
- Deforestación. Incendios forestales.
- Calentamiento global.
- Contaminación del aire por residuos químicos.
9) Impurezas en el aire.
¿Qué impurezas hay en el aire? (El estudiante responde.)
El vapor de agua determina la humedad del aire.
¿Dónde es más alta la humedad?
Información interesante. También hay impurezas inusuales en el aire. En el verano de 1933, las medusas marinas cayeron del cielo en el Territorio de Primorsky, y en 1974, en los suburbios de Ashgabat, llovieron ranas vivas.
¿Cuál es la razón de estas inusuales lluvias?
tercero Consolidación.
Hoy habéis recibido mucha información sobre el aire. Y como dijo Confucio:
“Escucho y olvido.
Veo y recuerdo.
Lo hago y lo entiendo".
Por lo tanto, les sugiero que, trabajando en grupos, completen varias tareas (las tareas se distribuyen entre los estudiantes en grupos).
Tarea 1. Completa la tabla.
| Nombre del gas | Colorante | Oler | ¿Apoya la combustión? | ¿Apoya la respiración? | Contenido en el aire |
Tarea 2. Analizar la información. Responde a las preguntas.
El aire se disuelve bastante bien en agua, especialmente en agua fría. En ella, el oxígeno no es 1/5, como en la atmósfera, sino 1/3. Si se coloca agua helada en un lugar cálido, aparecerán burbujas de aire en las paredes del recipiente.
- ¿Qué respiran los peces?
- ¿Es posible verter agua hervida en el acuario?
Tarea 3. Sus sugerencias para preservar la composición del aire. Su contribución personal.
Escuchar las respuestas de los estudiantes en grupos.
IV. Resumen de la lección.
Evaluación de las actividades de los alumnos.
Tarea: párrafo 16; componer una "Colección de proverbios, refranes, adivinanzas sobre el aire"; componer un poema o un cuento de hadas sobre el aire (opcional).
¡Eres genial! Gracias por la fructífera colaboración.
Todos sabemos muy bien que ni un solo ser vivo puede vivir en la tierra sin aire. El aire es vital para todos nosotros. Todos, desde niños hasta adultos, saben que es imposible sobrevivir sin aire, pero no todos saben qué es el aire y en qué consiste. Así, el aire es una mezcla de gases que no se puede ver ni tocar, pero todos sabemos perfectamente que está a nuestro alrededor, aunque prácticamente no lo notemos. Para llevar a cabo la investigación de una naturaleza diferente, incluso, es posible en nuestro laboratorio.
Podemos sentir el aire solo cuando sentimos un viento fuerte o estamos cerca del ventilador. En qué consiste el aire, y consiste en nitrógeno y oxígeno, y solo una pequeña parte de argón, agua, hidrógeno y dióxido de carbono. Si consideramos la composición del aire como un porcentaje, entonces el nitrógeno es 78.08 por ciento, oxígeno 20.94%, argón 0.93 por ciento, dióxido de carbono 0.04 por ciento, neón 1.82 * 10-3 por ciento, helio 4.6 * 10-4 por ciento, metano 1.7 * 10 -4 por ciento, criptón 1,14*10-4 por ciento, hidrógeno 5*10-5 por ciento, xenón 8,7*10-6 por ciento, óxido nitroso 5*10-5 por ciento.
El contenido de oxígeno en el aire es muy alto porque es el oxígeno necesario para la vida del cuerpo humano. El oxígeno, que se observa en el aire durante la respiración, ingresa a las células del cuerpo humano y participa en el proceso de oxidación, como resultado de lo cual se libera la energía necesaria para la vida. Asimismo, el oxígeno, que se encuentra en el aire, también es necesario para quemar combustible, que produce calor, así como para obtener energía mecánica en los motores de combustión interna.
Los gases inertes también se extraen del aire durante la licuefacción. Cuánto oxígeno hay en el aire, si observa el porcentaje, entonces el oxígeno y el nitrógeno en el aire es del 98 por ciento. Sabiendo la respuesta a esta pregunta, surge otra, que sustancias gaseosas siguen formando parte del aire.
Entonces, en 1754, un científico llamado Joseph Black confirmó que el aire consiste en una mezcla de gases, y no en una sustancia homogénea, como se pensaba anteriormente. La composición del aire en la tierra incluye metano, argón, dióxido de carbono, helio, criptón, hidrógeno, neón, xenón. Vale la pena señalar que el porcentaje de aire puede variar ligeramente según el lugar donde viva la gente.
Desafortunadamente, en las grandes ciudades, el porcentaje de dióxido de carbono será mayor que, por ejemplo, en los pueblos o los bosques. Surge la pregunta de cuánto por ciento de oxígeno hay en el aire de las montañas. La respuesta es simple, el oxígeno es mucho más pesado que el nitrógeno, por lo que será mucho menor en el aire de las montañas, esto se debe a que la densidad del oxígeno disminuye con la altura.
La tasa de oxígeno en el aire.
Entonces, con respecto a la proporción de oxígeno en el aire, existen ciertos estándares, por ejemplo, para el área de trabajo. Para que una persona pueda trabajar por completo, la norma de oxígeno en el aire es del 19 al 23 por ciento. Al operar equipos en empresas, es imperativo controlar la estanqueidad de los dispositivos, así como varias máquinas. Si, al probar el aire en una habitación donde trabajan personas, el indicador de oxígeno está por debajo del 19 por ciento, entonces es imperativo salir de la habitación y encender la ventilación de emergencia. Puede controlar el nivel de oxígeno en el aire en el lugar de trabajo invitando al laboratorio EcoTestExpress e investigando.
Definamos ahora qué es el oxígeno.
El oxígeno es un elemento químico en la tabla periódica de elementos de Mendeleev; el oxígeno no tiene olor, ni sabor, ni color. El oxígeno en el aire es esencial para la respiración humana, así como para la combustión, porque para nadie es un secreto que si no hay aire, ningún material se quemará. La composición del oxígeno incluye una mezcla de tres nucleidos estables, cuyos números de masa son 16, 17 y 18.
Entonces, el oxígeno es el elemento más común en la tierra, con respecto al porcentaje de oxígeno, el mayor porcentaje está en los silicatos, que es aproximadamente el 47,4 por ciento de la masa de la corteza terrestre sólida. También en el mar y las aguas dulces de toda la tierra hay una gran cantidad de oxígeno, es decir, el 88,8 por ciento, en cuanto a la cantidad de oxígeno en el aire, es solo el 20,95 por ciento. También cabe señalar que el oxígeno forma parte de más de 1500 compuestos en la corteza terrestre.
En cuanto a la producción de oxígeno, se obtiene separando el aire a bajas temperaturas. Este proceso se da de la siguiente manera, al principio comprimen el aire con la ayuda de un compresor, mientras comprimen el aire, este comienza a calentarse. Se permite que el aire comprimido se enfríe a temperatura ambiente y, después de enfriarse, se permite que se expanda libremente.
Cuando se produce la expansión, la temperatura del gas comienza a caer bruscamente, después de que el aire se haya enfriado, su temperatura puede ser varias decenas de grados más baja que la temperatura ambiente, dicho aire se somete nuevamente a compresión y se elimina el calor liberado. Después de varias etapas de compresión y enfriamiento del aire, se realizan una serie de procedimientos como resultado de los cuales se separa el oxígeno puro sin impurezas.
Y aquí surge otra duda sobre cuál es más pesado el oxígeno o el dióxido de carbono. La respuesta es simplemente, por supuesto, que el dióxido de carbono será más pesado que el oxígeno. La densidad del dióxido de carbono es de 1,97 kg/m3, mientras que la densidad del oxígeno es de 1,43 kg/m3. En cuanto al dióxido de carbono, resulta que juega uno de los papeles principales en la vida de toda la vida en la tierra, y también tiene un impacto en el ciclo del carbono en la naturaleza. Se ha comprobado que el dióxido de carbono interviene en la regulación de la respiración, así como en la circulación sanguínea.
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¿Qué es el dióxido de carbono?
Ahora definamos con más detalle qué es el dióxido de carbono y también denotemos la composición del dióxido de carbono. Entonces, el dióxido de carbono, en otras palabras, es dióxido de carbono, es un gas incoloro con un olor y sabor ligeramente agrio. En cuanto al aire, la concentración de dióxido de carbono en él es del 0,038 por ciento. Las propiedades físicas del dióxido de carbono son que no existe en estado líquido a la presión atmosférica normal, sino que pasa inmediatamente de un estado sólido a un estado gaseoso.
El dióxido de carbono en estado sólido también se llama hielo seco. Hasta la fecha, el dióxido de carbono es un participante en el calentamiento global. El dióxido de carbono se produce al quemar diversas sustancias. Cabe señalar que en la producción industrial de dióxido de carbono, se bombea a cilindros. El dióxido de carbono bombeado en cilindros se usa como extintor de incendios, así como en la producción de agua con gas, y también se usa en armas neumáticas. Y también en la industria alimentaria como conservante.
Composición del aire inhalado y exhalado
Ahora analicemos la composición del aire inhalado y exhalado. Primero, definamos qué es la respiración. La respiración es un proceso continuo complejo mediante el cual la composición gaseosa de la sangre se actualiza constantemente. La composición del aire que respiramos es 20,94 por ciento de oxígeno, 0,03 por ciento de dióxido de carbono y 79,03 por ciento de nitrógeno. Pero la composición del aire exhalado ya es solo 16,3 por ciento de oxígeno, tanto como 4 por ciento de dióxido de carbono y 79,7 por ciento de nitrógeno.
Se puede observar que el aire inhalado difiere del exhalado en el contenido de oxígeno, así como en la cantidad de dióxido de carbono. Estas son las sustancias que componen el aire que respiramos y exhalamos. Así, nuestro cuerpo se satura de oxígeno y libera al exterior todo el dióxido de carbono innecesario.
El oxígeno seco mejora las propiedades eléctricas y protectoras de las películas por la ausencia de agua, así como su compactación y reducción de la carga espacial. Además, el oxígeno seco en condiciones normales no puede reaccionar con el oro, el cobre o la plata. Para realizar un análisis químico del aire u otra investigación de laboratorio, incluso, puede hacerlo en nuestro laboratorio "EcoTestExpress".
El aire es la atmósfera del planeta en el que vivimos. Y siempre nos queda la pregunta de qué forma parte del aire, la respuesta es simplemente un conjunto de gases, como ya se ha descrito anteriormente, qué gases y en qué proporción están en el aire. En cuanto al contenido de gases en el aire, aquí todo es fácil y simple, la relación porcentual para casi todas las áreas de nuestro planeta es la misma.
Composición y propiedades del aire.
El aire consiste no solo en una mezcla de gases, sino también en varios aerosoles y vapores. La composición porcentual del aire es la relación de nitrógeno a oxígeno y otros gases en el aire. Entonces, cuánto oxígeno hay en el aire, la respuesta simple es solo el 20 por ciento. La composición de los componentes del gas, en cuanto al nitrógeno, contiene la mayor parte de todo el aire, y vale la pena señalar que a presión elevada, el nitrógeno comienza a tener propiedades narcóticas.
Esto no es de poca importancia, porque cuando los buzos trabajan, a menudo tienen que trabajar a profundidades bajo una enorme presión. Ya se ha dicho mucho sobre el oxígeno, porque es de gran importancia para la vida humana en nuestro planeta. Vale la pena señalar que la inhalación de aire con mayor oxígeno por parte de una persona en un período corto no afecta negativamente a la persona misma.
Pero si una persona inhala aire con un mayor nivel de oxígeno durante mucho tiempo, esto provocará cambios patológicos en el cuerpo. Otro componente principal del aire, del que ya se ha hablado mucho, es el dióxido de carbono, y resulta que una persona no puede vivir sin él y sin oxígeno.
Si no hubiera aire en la tierra, entonces ningún organismo vivo podría vivir en nuestro planeta, y mucho menos funcionar de alguna manera. Desafortunadamente, en el mundo moderno, una gran cantidad de instalaciones industriales que contaminan nuestro aire recientemente han reclamado cada vez más la necesidad de proteger el medio ambiente, así como monitorear la pureza del aire. Por lo tanto, se deben tomar mediciones frecuentes del aire para determinar qué tan limpio está. Si le parece que el aire de su habitación no está lo suficientemente limpio y hay factores externos a los que culpar, siempre puede comunicarse con el laboratorio EcoTestExpress, que realizará todos los análisis necesarios (investigación) y dará una conclusión sobre la pureza de el aire que respiras.
Hagamos una reserva de inmediato, el nitrógeno en el aire ocupa una gran parte, sin embargo, la composición química de la parte restante es muy interesante y diversa. En resumen, la lista de elementos principales es la siguiente.
Sin embargo, también daremos algunas explicaciones sobre las funciones de estos elementos químicos.
1. Nitrógeno
El contenido de nitrógeno en el aire es del 78% en volumen y del 75% en masa, es decir, este elemento domina en la atmósfera, tiene el título de uno de los más comunes en la Tierra y, además, se encuentra fuera del ser humano. zona de habitación - en Urano, Neptuno y en espacios interestelares. Entonces, cuánto nitrógeno hay en el aire, ya lo hemos descubierto, queda la pregunta sobre su función. El nitrógeno es necesario para la existencia de los seres vivos, forma parte de:
- proteínas;
- aminoácidos;
- ácidos nucleicos;
- clorofila;
- hemoglobina, etc
En promedio, alrededor del 2% de una célula viva son solo átomos de nitrógeno, lo que explica por qué hay tanto nitrógeno en el aire como porcentaje de volumen y masa.
El nitrógeno es también uno de los gases inertes extraídos del aire atmosférico. El amoníaco se sintetiza a partir de él, se usa para enfriar y para otros fines.
2. Oxígeno
El contenido de oxígeno en el aire es una de las preguntas más populares. Manteniendo la intriga, divaguemos a un hecho divertido: el oxígeno se descubrió dos veces: en 1771 y 1774, sin embargo, debido a la diferencia en las publicaciones del descubrimiento, el crédito por el descubrimiento del elemento fue para el químico inglés Joseph Priestley, quien en realidad aisló el oxígeno en segundo lugar. Entonces, la proporción de oxígeno en el aire fluctúa alrededor de 21% en volumen y 23% en masa. Junto con el nitrógeno, estos dos gases forman el 99% del aire de la tierra. Sin embargo, el porcentaje de oxígeno en el aire es menor que el de nitrógeno y, sin embargo, no experimentamos problemas respiratorios. El hecho es que la cantidad de oxígeno en el aire se calcula de manera óptima específicamente para la respiración normal, en su forma pura, este gas actúa sobre el cuerpo como un veneno, provoca dificultades en el funcionamiento del sistema nervioso, insuficiencia respiratoria y circulación sanguínea. Al mismo tiempo, la falta de oxígeno también afecta negativamente a la salud, provocando falta de oxígeno y todos los síntomas desagradables asociados con ella. Por lo tanto, cuánto oxígeno está contenido en el aire, tanto se necesita para una respiración completa y saludable.
3. Argón
El argón en el aire ocupa el tercer lugar, no tiene olor, color ni sabor. No se ha identificado un papel biológico significativo de este gas, pero tiene un efecto narcótico e incluso se considera dopaje. El argón extraído de la atmósfera se utiliza en la industria, la medicina, la creación de una atmósfera artificial, la síntesis química, la extinción de incendios, la creación de láseres, etc.
4. Dióxido de carbono
El dióxido de carbono constituye la atmósfera de Venus y Marte, su porcentaje en el aire terrestre es mucho menor. Al mismo tiempo, el océano contiene una gran cantidad de dióxido de carbono, todos los organismos que respiran lo suministran regularmente y se emite debido al trabajo de la industria. En la vida humana, el dióxido de carbono se usa en la extinción de incendios, la industria alimentaria como gas y como aditivo alimentario E290, un conservante y polvo de hornear. En forma sólida, el dióxido de carbono es uno de los refrigerantes de hielo seco más conocidos.
5. Neón
La misma luz misteriosa de las luces de discoteca, los letreros brillantes y los faros modernos utilizan el quinto elemento químico más común que las personas también inhalan: el neón. Como muchos gases inertes, el neón tiene un efecto narcótico en una persona a cierta presión, pero es este gas el que se usa en la preparación de buzos y otras personas que trabajan a presión elevada. Además, las mezclas de neón y helio se usan en medicina para trastornos respiratorios, el neón en sí se usa para enfriar, en la producción de luces de señalización y esas mismas lámparas de neón. Sin embargo, contrariamente al estereotipo, la luz de neón no es azul, sino roja. Todos los demás colores dan lámparas con otros gases.
6. metano
El metano y el aire tienen una historia muy antigua: en la atmósfera primaria, incluso antes de la aparición del hombre, el metano se encontraba en cantidades mucho mayores. Ahora bien, este gas, extraído y utilizado como combustible y materia prima en la producción, no está tan ampliamente distribuido en la atmósfera, pero todavía se emite desde la Tierra. Los estudios modernos establecen el papel del metano en la respiración y la vida del cuerpo humano, pero todavía no hay datos fidedignos sobre este tema.
7. helio
Mirando cuánto helio hay en el aire, cualquiera entenderá que este gas no es uno de los más importantes en importancia. De hecho, es difícil determinar el significado biológico de este gas. Sin contar la divertida distorsión de la voz al inhalar helio de un globo 🙂 Sin embargo, el helio es muy utilizado en la industria: en la metalurgia, la industria alimentaria, para inflar globos y sondas meteorológicas, en láseres, reactores nucleares, etc.
8. Criptón
No estamos hablando del lugar de nacimiento de Superman 🙂 Krypton es un gas inerte que es tres veces más pesado que el aire, químicamente inerte, extraído del aire, utilizado en lámparas incandescentes, láseres y todavía se está estudiando activamente. De las propiedades interesantes del criptón, vale la pena señalar que a una presión de 3,5 atmósferas tiene un efecto narcótico en una persona y a 6 atmósferas adquiere un olor acre.
9. Hidrógeno
El hidrógeno en el aire ocupa el 0,00005% en volumen y el 0,00008% en masa, pero al mismo tiempo es el elemento más abundante del universo. Es muy posible escribir un artículo separado sobre su historia, producción y aplicación, por lo que ahora nos limitaremos a una pequeña lista de industrias: química, combustible, industrias alimentarias, aviación, meteorología, industria de la energía eléctrica.
10. Xenón
Este último está en la composición del aire, que originalmente se consideraba solo una mezcla de criptón. Su nombre se traduce como "alienígena", y el porcentaje de contenido tanto en la Tierra como más allá es mínimo, lo que condujo a su alto costo. Ahora el xenón es esencial: la producción de fuentes de luz potentes y pulsadas, diagnóstico y anestesia en medicina, motores de naves espaciales, combustible para cohetes. Además, cuando se inhala, el xenón baja significativamente la voz (el efecto contrario al helio), y más recientemente, la inhalación de este gas se ha agregado a la lista de dopaje.
