Ilmakehän ilman pääkomponentit ovat happi (noin 21 %), typpi (78 %), hiilidioksidi (0,03-0,04 %), vesihöyry, inertit kaasut, otsoni, vetyperoksidi (noin 1 %).

Happi on ilman olennaisin osa. Sen suoralla osallistumisella kaikki oksidatiiviset prosessit ihmisen ja eläimen kehossa etenevät. Lepotilassa ihminen kuluttaa happea noin 350 ml minuutissa, ja raskaassa fyysisessä työssä kulutetun hapen määrä moninkertaistuu.

Hengitetty ilma sisältää 20,7-20,9 % happea ja uloshengitysilma noin 15-16 %. Siten kehon kudokset imevät noin 1/4 hengitetyn ilman koostumuksessa olevasta hapesta.

Ilmakehässä happipitoisuus ei muutu merkittävästi. Kasvit imevät hiilidioksidia ja hajottavat sen sitoakseen hiiltä, ​​ja vapautunut happi vapautuu ilmakehään. Hapen muodostumisen lähde on myös vesihöyryn fotokemiallinen hajoaminen yläilmakehässä auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta. Ilman tasaisen koostumuksen varmistamisessa on tärkeää myös ilmavirtojen sekoittuminen ilmakehän alemmissa kerroksissa. Poikkeuksena ovat hermeettisesti suljetut huoneet, joissa ihmisten pitkän oleskelun vuoksi happipitoisuus voi laskea merkittävästi (sukellusveneet, suojat, paineistetut lentokoneiden matkustamot jne.).

Keholle hapen osapaine * on tärkeä, ei sen absoluuttinen pitoisuus hengitetyssä ilmassa. Tämä johtuu siitä, että hapen siirtyminen alveolaarisesta ilmasta vereen ja verestä kudosnesteeseen tapahtuu osapaineeron vaikutuksesta. Hapen osapaine laskee noustessa merenpinnan yläpuolelle (taulukko 1).

Taulukko 1. Hapen osapaine eri korkeuksissa

Erittäin tärkeää on hapen käyttö sairauksien hoidossa, joihin liittyy happinälkä (happiteltat, inhalaattorit).

Hiilidioksidi. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on melko vakio. Tämä pysyvyys selittyy sen liikkuvuudella luonnossa. Huolimatta siitä, että hajoamisprosesseihin ja organismin elintärkeään toimintaan liittyy hiilidioksidin vapautuminen, sen pitoisuuden merkittävää kasvua ilmakehässä ei tapahdu, koska kasvit imevät hiilidioksidia. Samaan aikaan hiili menee orgaanisten aineiden rakentamiseen ja happi pääsee ilmakehään. Uloshengitysilma sisältää jopa 4,4 % hiilidioksidia.

Hiilidioksidi on hengityskeskuksen fysiologinen aiheuttaja, joten tekohengityksen aikana sitä lisätään pieniä määriä ilmaan. Suurina määrinä sillä voi olla narkoottinen vaikutus ja se voi aiheuttaa kuoleman.

Hiilidioksidilla on myös hygieeninen merkitys. Sen sisällön mukaan arvioidaan asuin- ja julkisten tilojen (eli tilojen, joissa ihmiset ovat) ilman puhtaus. Kun ihmiset kerääntyvät huonosti ilmastoituihin tiloihin, samanaikaisesti ilmaan kertyvän hiilidioksidin kanssa, muiden ihmisten jätetuotteiden pitoisuus kasvaa, ilman lämpötila nousee ja sen kosteus lisääntyy.

On todettu, että jos sisäilman hiilidioksidipitoisuus ylittää 0,07-0,1 %, ilma saa epämiellyttävän hajun ja voi häiritä kehon toimintatilaa.

Ilman lueteltujen ominaisuuksien muutosten samansuuntaisuus asuintiloissa ja hiilidioksidipitoisuuden nousu sekä sen sisällön määrittämisen yksinkertaisuus mahdollistavat tämän indikaattorin käytön ilmanlaadun hygieeniseen arviointiin ja ilmanlaadun tehokkuuteen. ilmanvaihto julkisissa tiloissa.

typpeä ja muita kaasuja. Typpi on ilmakehän ilman pääkomponentti. Elimistössä se on liuenneessa tilassa vereen ja kudosnesteisiin, mutta ei osallistu kemiallisiin reaktioihin.

Tällä hetkellä on kokeellisesti todettu, että korkean paineen olosuhteissa ilman typpi aiheuttaa eläimissä hermo-lihaskoordinaatiohäiriön, sitä seuraavan kiihtymisen ja narkoottisen tilan. Tutkijat havaitsivat samanlaisia ​​ilmiöitä sukeltajilla. Helium-happiseoksen käyttö sukeltajien hengityksessä mahdollistaa laskeutumissyvyyden nostamisen 200 metriin ilman voimakkaita myrkytyksen oireita.

Sähköisten salamapurkausten aikana ja auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta ilmaan muodostuu pieni määrä muita kaasuja. Niiden hygieeninen arvo on suhteellisen pieni.

* Kaasun osapaine kaasuseoksessa on paine, jonka tietty kaasu tuottaisi, jos se valtaisi koko seoksen tilavuuden.

Tiedämme kaikki erittäin hyvin, ettei yksikään elävä olento voi elää maan päällä ilman ilmaa. Ilma on meille kaikille elintärkeää. Kaikki lapsista aikuisiin tietävät, että on mahdotonta selviytyä ilman ilmaa, mutta kaikki eivät tiedä mitä ilma on ja mistä se koostuu. Ilma on siis kaasuseos, jota ei voi nähdä tai koskea, mutta me kaikki tiedämme erittäin hyvin, että se on ympärillämme, vaikka emme käytännössä huomaa sitä. Erilaisten tutkimusten tekeminen, mukaan lukien, on mahdollista laboratoriossamme.

Tunnemme ilman vain, kun tunnemme voimakkaan tuulen tai olemme tuulettimen lähellä. Mistä ilma koostuu, ja se koostuu typestä ja hapesta ja vain pienestä osasta argonia, vettä, vetyä ja hiilidioksidia. Jos tarkastellaan ilman koostumusta prosentteina, niin typpi on 78,08 prosenttia, happi 20,94 prosenttia, argon 0,93 prosenttia, hiilidioksidi 0,04 prosenttia, neon 1,82 * 10-3 prosenttia, helium 4,6 * 10-4 prosenttia, metaani 1,7 * 10 prosenttia. -4 prosenttia, krypton 1,14*10-4 prosenttia, vety 5*10-5 prosenttia, ksenon 8,7*10-6 prosenttia, typpioksiduuli 5*10-5 prosenttia.

Ilman happipitoisuus on erittäin korkea, koska se on happi, joka on välttämätöntä ihmiskehon elämälle. Happi, jota havaitaan ilmassa hengityksen aikana, pääsee ihmiskehon soluihin ja osallistuu hapetusprosessiin, jonka seurauksena vapautuu energiaa, jota tarvitaan elämään. Myös ilmassa olevaa happea tarvitaan myös lämpöä tuottavan polttoaineen polttamiseen sekä mekaanisen energian saamiseen polttomoottoreissa.

Inerttejä kaasuja poistetaan myös ilmasta nesteyttämisen aikana. Kuinka paljon happea on ilmassa, jos tarkastellaan prosenttiosuutta, niin ilman happea ja typpeä on 98 prosenttia. Kun tiedät vastauksen tähän kysymykseen, herää toinen, mitkä kaasumaiset aineet ovat edelleen osa ilmaa.

Joten vuonna 1754 Joseph Black-niminen tiedemies vahvisti, että ilma koostuu kaasujen seoksesta eikä homogeenisesta aineesta, kuten aiemmin ajateltiin. Maapallon ilman koostumus sisältää metaania, argonia, hiilidioksidia, heliumia, kryptonia, vetyä, neonia, ksenonia. On syytä huomata, että ilman prosenttiosuus voi vaihdella hieman ihmisten asuinpaikasta riippuen.

Valitettavasti suurissa kaupungeissa hiilidioksidin osuus on suurempi kuin esimerkiksi kylissä tai metsissä. Herää kysymys, kuinka monta prosenttia happea on vuoristossa ilmassa. Vastaus on yksinkertainen, happi on paljon raskaampaa kuin typpi, joten sitä on paljon vähemmän vuorten ilmassa, koska hapen tiheys pienenee korkeuden myötä.

Hapen määrä ilmassa

Joten ilman happisuhteen suhteen on olemassa tiettyjä standardeja, esimerkiksi työalueelle. Jotta henkilö voisi työskennellä täysin, ilman hapen normi on 19-23 prosenttia. Laitteita käytettäessä yrityksissä on välttämätöntä valvoa laitteiden ja erilaisten koneiden tiiviyttä. Jos testattaessa ilmaa huoneessa, jossa ihmiset työskentelevät, happiindikaattori on alle 19 prosenttia, on välttämätöntä poistua huoneesta ja kytkeä hätätuuletus päälle. Voit hallita työpaikan ilman happitasoa kutsumalla EcoTestExpress-laboratorion ja tutkimalla sitä.

Selvitetään nyt, mitä happi on.

Happi on kemiallinen alkuaine Mendelejevin alkuaineiden jaksollisessa taulukossa; hapella ei ole hajua, makua tai väriä. Ilmassa oleva happi on välttämätöntä ihmisen hengittämiselle sekä palamiselle, koska kenellekään ei ole salaisuus, että jos ilmaa ei ole, mikään materiaali ei pala. Hapen koostumus sisältää kolmen stabiilin nuklidin seoksen, joiden massaluvut ovat 16, 17 ja 18.

Joten happi on yleisin alkuaine maan päällä, happiprosenttiin nähden suurin prosenttiosuus on silikaateissa, mikä on noin 47,4 prosenttia kiinteän maankuoren massasta. Myös koko maapallon meressä ja makeissa vesissä on valtava määrä happea, nimittäin 88,8 prosenttia, kun taas ilman hapen määrä on vain 20,95 prosenttia. On myös huomattava, että happi on osa yli 1500 yhdistettä maankuoressa.

Mitä tulee hapen tuotantoon, se saadaan erottamalla ilma matalissa lämpötiloissa. Tämä prosessi tapahtuu seuraavasti, alussa ne puristavat ilmaa kompressorin avulla, kun taas ilmaa puristamalla se alkaa lämmetä. Paineilman annetaan jäähtyä huoneenlämpötilaan ja jäähdytyksen jälkeen sen annetaan laajeta vapaasti.

Kun laajeneminen tapahtuu, kaasun lämpötila alkaa laskea jyrkästi, ilman jäähtymisen jälkeen sen lämpötila voi olla useita kymmeniä asteita alhaisempi kuin huoneenlämpötila, tällainen ilma puristetaan uudelleen ja vapautunut lämpö otetaan pois. Useiden ilmanpuristus- ja jäähdytysvaiheiden jälkeen suoritetaan useita toimenpiteitä, joiden tuloksena puhdas happi erotetaan ilman epäpuhtauksia.

Ja tässä herää toinen kysymys, kumpi on raskaampaa happi vai hiilidioksidi. Vastaus on yksinkertaisesti, että hiilidioksidi on raskaampaa kuin happi. Hiilidioksidin tiheys on 1,97 kg/m3 ja hapen tiheys 1,43 kg/m3. Mitä tulee hiilidioksidiin, kuten käy ilmi, sillä on yksi tärkeimmistä rooleista kaiken maan päällä olevan elämän elämässä, ja sillä on myös vaikutusta luonnon hiilikiertoon. On todistettu, että hiilidioksidi osallistuu hengityksen ja verenkierron säätelyyn.

Mikä on hiilidioksidi?

Määritellään nyt tarkemmin, mikä hiilidioksidi on, ja ilmaistaan ​​myös hiilidioksidin koostumus. Joten hiilidioksidi on toisin sanoen hiilidioksidia, se on väritön kaasu, jolla on hieman hapan haju ja maku. Mitä tulee ilmaan, hiilidioksidin pitoisuus siinä on 0,038 prosenttia. Hiilidioksidin fysikaaliset ominaisuudet ovat, että se ei ole nestemäisessä tilassa normaalissa ilmanpaineessa, vaan siirtyy välittömästi kiinteästä tilasta kaasumaiseen tilaan.

Kiinteää hiilidioksidia kutsutaan myös kuivajääksi. Hiilidioksidi on tähän mennessä osallistunut ilmaston lämpenemiseen. Hiilidioksidia syntyy polttamalla erilaisia ​​aineita. On huomattava, että hiilidioksidin teollisessa tuotannossa se pumpataan sylintereihin. Sylintereihin pumpattua hiilidioksidia käytetään sammuttimina sekä soodaveden tuotannossa, ja sitä käytetään myös pneumaattisissa aseissa. Ja myös elintarviketeollisuudessa säilöntäaineena.

Hengitetyn ja uloshengitetyn ilman koostumus

Analysoidaan nyt sisäänhengitetyn ja uloshengitetyn ilman koostumusta. Ensin määritellään mitä hengitys on. Hengitys on monimutkainen jatkuva prosessi, jossa veren kaasukoostumus päivitetään jatkuvasti. Hengittämämme ilman koostumus on 20,94 prosenttia happea, 0,03 prosenttia hiilidioksidia ja 79,03 prosenttia typpeä. Mutta uloshengitetyn ilman koostumus on jo vain 16,3 prosenttia happea, peräti 4 prosenttia hiilidioksidia ja 79,7 prosenttia typpeä.

Voidaan nähdä, että sisäänhengitysilma eroaa uloshengitetystä happipitoisuudesta sekä hiilidioksidin määrästä. Nämä ovat aineita, jotka muodostavat ilman, jota hengitämme ja hengitämme. Siten kehomme on kyllästynyt hapella ja vapauttaa kaiken tarpeettoman hiilidioksidin ulos.

Kuiva happi parantaa kalvojen sähköisiä ja suojaavia ominaisuuksia veden puuttumisen vuoksi sekä niiden tiivistymistä ja tilavarauksen vähenemistä. Myöskään kuiva happi ei voi normaaleissa olosuhteissa reagoida kullan, kuparin tai hopean kanssa. Ilman tai muun laboratoriotutkimuksen kemiallisen analyysin suorittamiseksi, mukaan lukien, voit laboratoriossamme "EcoTestExpress".

Ilma on ilmakehä planeetalla, jolla elämme. Ja meillä on aina kysymys siitä, mikä on osa ilmaa, vastaus on yksinkertaisesti joukko kaasuja, kuten edellä on jo kuvattu, mitkä kaasut ja missä suhteessa ovat ilmassa. Mitä tulee kaasujen pitoisuuteen ilmassa, kaikki on helppoa ja yksinkertaista täällä, prosenttisuhde melkein kaikilla planeettamme alueilla on sama.

Ilman koostumus ja ominaisuudet

Ilma ei koostu vain kaasuseoksesta, vaan myös erilaisista aerosoleista ja höyryistä. Ilman prosenttiosuus on typen suhde happeen ja muihin ilmassa oleviin kaasuihin. Joten kuinka paljon happea on ilmassa, yksinkertainen vastaus on vain 20 prosenttia. Kaasun komponenttikoostumus sisältää typen tapaan leijonanosan kaikesta ilmasta, ja on syytä huomata, että kohonneessa paineessa typellä alkaa olla narkoottisia ominaisuuksia.

Tällä ei ole vähäistä merkitystä, sillä sukeltajien työskentelyn aikana he joutuvat usein työskentelemään syvyyksissä valtavan paineen alla. Happesta on jo puhuttu paljon, koska sillä on suuri merkitys ihmiselämälle planeetallamme. On syytä huomata, että henkilön hengittäminen korkeahappisella ilmalla lyhyessä ajassa ei vaikuta haitallisesti itse henkilöön.

Mutta jos henkilö hengittää ilmaa kohonneella happitasolla pitkään, tämä johtaa patologisiin muutoksiin kehossa. Toinen ilman pääkomponentti, josta on jo paljon puhuttu, on hiilidioksidi, kuten käy ilmi, ihminen ei voi elää ilman sitä yhtä hyvin ilman happea.

Jos maapallolla ei olisi ilmaa, yksikään elävä organismi ei voisi elää planeetallamme, saati toimia jotenkin. Valitettavasti nykymaailmassa valtava määrä teollisuuslaitoksia, jotka saastuttavat ilmaamme, ovat viime aikoina vaatineet yhä enemmän tarvetta suojella ympäristöä ja valvoa ilman puhtautta. Siksi ilmaa tulisi mitata säännöllisesti sen puhtauden määrittämiseksi. Jos sinusta tuntuu, että huoneesi ilma ei ole tarpeeksi puhdas ja syynä on ulkoisia tekijöitä, voit aina ottaa yhteyttä EcoTestExpress-laboratorioon, joka suorittaa kaikki tarvittavat analyysit (, tutkimukset) ja antaa johtopäätöksen ilmaa, jota hengität.

Ilmakehän ilma on sekoitus erilaisia ​​kaasuja - happea, typpeä, hiilidioksidia, vesihöyryä, otsonia, inerttejä kaasuja jne. Ilman tärkein osa on happi. Hengitetty ilma sisältää 20,7 % happea. Se on välttämätön oksidatiivisten prosessien toteuttamiseksi kehossa. Ihminen kuluttaa happea noin 12 litraa tunnissa, sen tarve kasvaa fyysisen työn aikana. Happipitoisuus suljetuissa tiloissa alle 17 % on epäsuotuisa indikaattori, 13-14 %:ssa tapahtuu hapen nälänhätää, 7-8 %:ssa - kuolema. Uloshengitetyssä ilmassa hapen määrä on 15-16 %.

Hiilidioksidia (CO2) on yleensä 0,03-0,04 % ilmasta. Uloshengitysilma sisältää 100 kertaa enemmän hiiltä, ​​ts. 3-4 %. Suurin sallittu hiilidioksidipitoisuus sisäilmassa on 0,1 %. Riittämättömällä ilmanvaihdolla huoneissa, joissa on paljon ihmisiä, hiilidioksidipitoisuus on 0,8%. Kun hiilidioksidipitoisuus on 1–1,5 %, terveys heikkenee, korkeampi hiilidioksidipitoisuus ilmassa voi johtaa merkittäviin terveysongelmiin. Ilman CO2-pitoisuuden vähentäminen ei ole vaarallista.

Typpeä (N2) ilmassa on 78,97 - 79,2 %. Se ei osallistu elävien organismien aineenvaihduntaprosesseihin ja toimii muiden kaasujen, pääasiassa hapen, laimentimena. Ilman typpi osallistuu typen kiertokulkuun luonnossa.

Otsonia (O3) on tavallisesti lähellä maapalloa olevaa ilmaa hyvin pieninä annoksina (0,01-0,06 mg/m3). Se muodostuu sähköpurkauksissa ukkosmyrskyn aikana. Mitä puhtaampi ilma, sitä enemmän otsonia, tämä havaitaan vuoristossa, havumetsissä. Otsonilla on myönteinen vaikutus ihmiskehoon. Otsonia käytetään veden desinfiointiin ja ilman hajunpoistoon, koska sillä on voimakas hapettava vaikutus atomihapen vapautumisen vuoksi.

Inertillä kaasulla - argonilla, kryptonilla ja muilla ei ole fysiologista merkitystä.
haitallisia epäpuhtauksia. Kaasumaisia ​​epäpuhtauksia ja suspendoituneita hiukkasia pääsee ilmaan ihmisen toiminnan seurauksena. Yleisimmät kaasumaiset ilman epäpuhtaudet ovat hiilimonoksidi, rikkidioksidi, ammoniakki ja typen oksidit, rikkivety. Ruokailulaitoksissa ilman saastuminen ovat mahdollisia polttoaineen epätäydellisen palamisen tuotteilla, kaasuseoksella (kaasutetuissa keittiöissä), hajoamisen aikana vapautuvista kaasuista (NH3, H2S), ammoniakista (käytettäessä ammoniakkijäähdytyslaitteita). Ruoan lämpökäsittelyn aikana on mahdollista vapautua erittäin myrkyllistä akroleiinia sekä haihtuvia rasvahappoja.

Hiilimonoksidia (CO) muodostuu polttoaineen epätäydellisen palamisen aikana, se on osa palavia kaasuseoksia, sillä ei ole hajua ja se aiheuttaa sekä akuuttia että kroonista myrkytystä. Kaasutetuissa keittiöissä sitä kertyy, kun kaasua vuotaa verkosta tai kun se ei pala kokonaan. Suurin sallittu CO:n pitoisuus ilmailmassa on 1 mg/m3 (keskiarvo vuorokaudessa), kun taas työalueella sallitaan pitoisuus 20–100 mg/m3CO työn kestosta riippuen.

Toisin kuin aurinkokuntamme kuumat ja kylmät planeetat, maapallolla on olosuhteet, jotka mahdollistavat elämän jossain muodossa. Yksi pääehdoista on ilmakehän koostumus, joka antaa kaikille eläville olennoille mahdollisuuden hengittää vapaasti ja suojaa avaruudessa vallitsevalta tappavalta säteilyltä.

Mistä tunnelma on tehty?

Maan ilmakehä koostuu monista kaasuista. Periaatteessa joka vie 77 prosenttia. Kaasu, jota ilman elämää Maan päällä ei voida ajatella, on paljon pienempi tilavuus, ilman happipitoisuus on 21% ilmakehän kokonaistilavuudesta. Viimeiset 2 % on sekoitus erilaisia ​​kaasuja, mukaan lukien argon, helium, neon, krypton ja muut.

Maan ilmakehä kohoaa 8000 km:n korkeuteen. Hengittävää ilmaa on vain ilmakehän alemmassa kerroksessa, troposfäärissä, joka ulottuu 8 km:n korkeudelle navoista ylöspäin ja 16 km päiväntasaajan yläpuolelle. Kun korkeus nousee, ilma ohenee ja happi loppuu. Annamme esimerkin tarkastellaksemme, mikä happipitoisuus ilmassa on eri korkeuksilla. Everestin huipulla (korkeus 8848 m) ilmassa on tätä kaasua 3 kertaa vähemmän kuin merenpinnan yläpuolella. Siksi korkeiden vuorenhuippujen valloittajat - kiipeilijät - voivat kiivetä sen huipulle vain happinaamareissa.

Happi on tärkein ehto planeetan selviytymiselle

Maan olemassaolon alussa sitä ympäröivässä ilmassa ei ollut tätä kaasua koostumuksessaan. Tämä oli varsin sopiva yksinkertaisimpien - yksisoluisten molekyylien elämään, jotka kelluivat valtameressä. He eivät tarvinneet happea. Prosessi alkoi noin 2 miljoonaa vuotta sitten, kun ensimmäiset elävät organismit alkoivat fotosynteesin reaktion seurauksena vapauttaa pieniä annoksia tätä kemiallisten reaktioiden tuloksena saatua kaasua ensin valtamereen, sitten ilmakehään. Elämä kehittyi planeetalla ja otti erilaisia ​​muotoja, joista suurin osa ei ole säilynyt meidän aikanamme. Jotkut organismit sopeutuivat lopulta elämään uuden kaasun kanssa.

He oppivat käyttämään sen voimaa turvallisesti solun sisällä, jossa se toimi voimalaitoksena energian talteenottamiseksi ruoasta. Tätä tapaa käyttää happea kutsutaan hengityksellä, ja teemme sen joka sekunti. Hengittäminen mahdollisti monimutkaisempien organismien ja ihmisten syntymisen. Miljoonien vuosien aikana ilman happipitoisuus on noussut nykyiselle tasolleen - noin 21%. Tämän kaasun kertyminen ilmakehään vaikutti otsonikerroksen syntymiseen 8-30 km:n korkeudella maan pinnasta. Samaan aikaan planeetta sai suojan ultraviolettisäteiden haitallisilta vaikutuksilta. Elämänmuotojen jatkokehitys vedessä ja maalla lisääntyi nopeasti lisääntyneen fotosynteesin seurauksena.

anaerobinen elämä

Vaikka jotkut organismit ovat sopeutuneet vapautuvan kaasun nouseviin tasoihin, monet maan yksinkertaisimmista elämänmuodoista ovat kadonneet. Muut organismit selvisivät piiloutumalla hapelta. Jotkut heistä elävät nykyään palkokasvien juurissa ja käyttävät ilmasta tulevaa typpeä aminohappojen rakentamiseen kasveille. Tappava organismi botulismi on toinen "pakolainen" hapesta. Hän elää hiljaa tyhjiöpakkauksissa säilykkeiden kanssa.

Mikä happitaso on optimaalinen elämälle

Ennenaikaisesti syntyneet vauvat, joiden keuhkot eivät ole vielä täysin avautuneet hengittämään, joutuvat erityisiin inkubaattoreihin. Niissä ilman happipitoisuus on tilavuuden mukaan korkeampi, ja tavanomaisen 21 prosentin sijasta sen taso on 30-40%. Vakavia hengitysvaikeuksia omaavia taaperoita ympäröi ilma, jossa on 100 % happea, jotta lapsen aivot eivät vahingoittuisi. Tällaisissa olosuhteissa oleminen parantaa hypoksiassa olevien kudosten happipitoisuutta ja normalisoi niiden elintoimintoja. Mutta sen liiallinen määrä ilmassa on yhtä vaarallista kuin sen puute. Liian paljon happea lapsen veressä voi vahingoittaa silmien verisuonia ja aiheuttaa näön menetystä. Tämä osoittaa kaasun ominaisuuksien kaksinaisuuden. Meidän on hengitettävä sitä elääksemme, mutta sen ylimäärä voi joskus olla myrkkyä keholle.

Hapetusprosessi

Kun happi yhdistyy vedyn tai hiilen kanssa, tapahtuu hapettumisreaktio. Tämä prosessi aiheuttaa elämän perustana olevien orgaanisten molekyylien hajoamisen. Ihmiskehossa hapettuminen etenee seuraavasti. Punasolut keräävät happea keuhkoista ja kuljettavat sitä kaikkialle kehoon. On olemassa prosessi, jossa syömämme ruoan molekyylit tuhoutuvat. Tämä prosessi vapauttaa energiaa, vettä ja hiilidioksidia. Verisolut erittävät jälkimmäisen takaisin keuhkoihin ja hengitämme sen ulos ilmaan. Henkilö voi tukehtua, jos hän on estynyt hengittämästä yli 5 minuuttia.

Hengitä

Harkitse hengittämämme ilman happipitoisuutta. Ilmakehän ilmaa, joka tulee keuhkoihin ulkopuolelta sisäänhengitettäessä, kutsutaan sisäänhengitetyksi, ja ilmaa, joka poistuu hengityselinten kautta uloshengitettynä, kutsutaan uloshengitetyksi.

Se on ilmaseos, joka täytti alveolit ​​hengitysteissä olevalla ilmalla. Ilman kemiallinen koostumus, jonka terve ihminen hengittää ja hengittää luonnollisissa olosuhteissa, ei käytännössä muutu, ja se ilmaistaan ​​sellaisina lukuina.

Happi on ilman tärkein ainesosa elämää varten. Muutokset tämän kaasun määrässä ilmakehässä ovat pieniä. Jos meren äärellä ilman happipitoisuus sisältää jopa 20,99 %, niin teollisuuskaupunkien erittäin saastuneessakin ilmassa sen taso ei laske alle 20,5 %. Tällaiset muutokset eivät paljasta vaikutuksia ihmiskehoon. Fysiologiset häiriöt ilmaantuvat, kun hapen prosenttiosuus ilmassa laskee 16-17 prosenttiin. Samanaikaisesti on olemassa selvä, joka johtaa jyrkäseen elintärkeän toiminnan laskuun, ja ilman happipitoisuudella 7-8%, tappava lopputulos on mahdollinen.

Tunnelmia eri aikakausina

Ilmakehän koostumus on aina vaikuttanut evoluutioon. Eri geologisina aikoina havaittiin luonnonkatastrofien seurauksena happipitoisuuden nousuja tai laskuja, mikä merkitsi muutosta biosysteemissä. Noin 300 miljoonaa vuotta sitten sen pitoisuus ilmakehässä nousi 35 prosenttiin, kun planeetalla asui jättimäisiä hyönteisiä. Maan historian suurin elävien olentojen sukupuutto tapahtui noin 250 miljoonaa vuotta sitten. Sen aikana yli 90% valtamerten asukkaista ja 75% maan asukkaista kuoli. Eräs versio massasukuttomasta kertoo, että syynä oli ilman alhainen happipitoisuus. Tämän kaasun määrä on pudonnut 12 prosenttiin ja sitä on alemmassa ilmakehässä 5300 metrin korkeuteen asti. Aikakautemme ilmakehän ilman happipitoisuus on 20,9 %, mikä on 0,7 % pienempi kuin 800 tuhatta vuotta sitten. Nämä luvut ovat vahvistaneet Princetonin yliopiston tutkijat, jotka tutkivat näytteitä tuolloin muodostuneesta Grönlannin ja Atlantin jäästä. Jäätynyt vesi säästi ilmakuplat, ja tämä tosiasia auttaa laskemaan ilmakehän happipitoisuuden.

Mikä on sen taso ilmassa

Sen aktiivinen imeytyminen ilmakehästä voi johtua jäätiköiden liikkeestä. Liikkuessaan pois ne paljastavat valtavia alueita orgaanisia kerroksia, jotka kuluttavat happea. Toinen syy voi olla valtamerten vesien jäähtyminen: sen bakteerit imevät happea aktiivisemmin alhaisissa lämpötiloissa. Tutkijat väittävät, että teollisella harppauksella ja sen mukana valtavan polttoainemäärän polttamisella ei ole erityistä vaikutusta. Maailman valtameret ovat jäähtyneet 15 miljoonaa vuotta, ja elintärkeän aineen määrä ilmakehässä on vähentynyt ihmisen vaikutuksesta riippumatta. Todennäköisesti maapallolla tapahtuu joitain luonnollisia prosesseja, jotka johtavat siihen, että hapenkulutus on suurempi kuin sen tuotanto.

Ihmisen vaikutus ilmakehän koostumukseen

Puhutaanpa ihmisen vaikutuksesta ilman koostumukseen. Nykyinen taso on ihanteellinen eläville olennoille, ilman happipitoisuus on 21%. Sen ja muiden kaasujen tasapaino määräytyy luonnon elinkaaritilan mukaan: eläimet hengittävät hiilidioksidia ulos, kasvit käyttävät sitä ja vapauttavat happea.

Mutta ei ole takeita siitä, että tämä taso on aina vakio. Ilmakehään vapautuvan hiilidioksidin määrä kasvaa. Tämä johtuu ihmiskunnan polttoaineen käytöstä. Ja kuten tiedät, se muodostui orgaanista alkuperää olevista fossiileista ja hiilidioksidi pääsee ilmaan. Samaan aikaan planeettamme suurimpia kasveja, puita, tuhotaan kiihtyvällä vauhdilla. Kilometrejä metsää katoaa minuutissa. Tämä tarkoittaa, että osa ilman hapesta putoaa vähitellen ja tutkijat antavat jo hälytyksen. Maan ilmakehä ei ole rajaton ruokakomero, eikä happea pääse sisään ulkopuolelta. Sitä on kehitetty koko ajan maapallon kehityksen mukana. On jatkuvasti muistettava, että kasvillisuus tuottaa tätä kaasua fotosynteesin prosessissa hiilidioksidin kulutuksen vuoksi. Ja mikä tahansa merkittävä kasvillisuuden väheneminen metsien tuhoutumisen muodossa vähentää väistämättä hapen pääsyä ilmakehään, mikä häiritsee sen tasapainoa.

Tavallinen ilmakehän ilma, joka soveltuu ihmisten ja muiden elävien olentojen hengittämiseen, on monikomponenttinen kaasuseos. Suurin osa sen tilavuudesta on typpeä, jonka osuus on noin 78 %. Toisella sijalla tässä indikaattorissa on happi, jonka osuus on noin 21% ilman tilavuudesta. Näin ollen yhteensä nämä kaksi kaasua muodostavat noin 99 % ilman tilavuudesta.

Loput 1-1,5% tilavuudesta on enimmäkseen argonia ja hiilidioksidia, sekä pieni määrä muita kaasuja - neonia, heliumia, ksenonia ja muita. Samanaikaisesti hiilidioksidin osuus tavallisessa ilmakehän ilmassa, johon ei kohdistu mitään vaikutusta, on useimmiten noin 0,3 tilavuusprosenttia.

Hengitetty ilma

Samanaikaisesti ihmisen hengitysprosessin tuloksena saadun ilman koostumus poikkeaa merkittävästi alkuperäisestä useiden alkuaineiden sisällössä. Joten tiedetään, että hengitysprosessissa ihmiskeho kuluttaa happea, joten on luonnollista, että sen määrä uloshengitetyssä ilmassa on huomattavasti pienempi kuin sisäänhengitetyssä ilmassa. Jos ilman alkuperäinen koostumus sisälsi noin 21% happea, niin ilmassa uloshengityksen aikana se on vain noin 15,4%.

Toinen merkittävä muutos, joka tapahtuu ilmassa hengityksen aikana, koskee hiilidioksidipitoisuutta. Joten jos ihmiskehoon tulevassa ilmassa sen pitoisuus ei yleensä ylitä 0,3% tilavuudesta, niin kehosta poistuvassa ilmassa hiilidioksidin tilavuus saavuttaa 4%. Tämä johtuu siitä, että ihmiskehon toiminnan aikana sen elimet ja kudokset vapauttavat hiilidioksidia, joka erittyy hengityksen aikana. Mutta muiden kaasujen pitoisuus uloshengitetyssä ilmassa ei käytännössä muutu alkuperäiseen verrattuna. Tämä johtuu siitä, että ihmiskeholle ne ovat inerttejä, eli ne eivät ole vuorovaikutuksessa sen kanssa millään tavalla - ne eivät imeydy eivätkä poistu.

On pidettävä mielessä, että henkilön uloshengittämä ilma ei muuta vain sen koostumusta, vaan myös joitain fyysisiä ominaisuuksia. Sen lämpötila lähestyy ihmiskehon lämpötilaa, joka on normaalisti 36,6 ° C. Siten, jos henkilö hengittää kylmää ilmaa, hänen lämpötilansa nousee, ja jos kuuma, se laskee. Lisäksi uloshengitetylle ilmalle on yleensä tyypillistä korkeampi kosteustaso kuin sisäänhengitetylle ilmalle.