वायुमंडलीय वायु के मुख्य घटक ऑक्सीजन (लगभग 21%), नाइट्रोजन (78%), कार्बन डाइऑक्साइड (0.03-0.04%), जल वाष्प, अक्रिय गैसें, ओजोन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड (लगभग 1%) हैं।

ऑक्सीजन हवा का सबसे अभिन्न अंग है। इसकी प्रत्यक्ष भागीदारी से, मानव और पशु शरीर में सभी ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं आगे बढ़ती हैं। आराम करने पर, एक व्यक्ति प्रति मिनट लगभग 350 मिली ऑक्सीजन की खपत करता है, और भारी शारीरिक श्रम के दौरान, खपत की गई ऑक्सीजन की मात्रा कई गुना बढ़ जाती है।

साँस की हवा में 20.7-20.9% ऑक्सीजन होती है, और निकाली गई हवा में लगभग 15-16% होती है। इस प्रकार, शरीर के ऊतक साँस की हवा की संरचना में मौजूद ऑक्सीजन का लगभग 1/4 भाग अवशोषित करते हैं।

वातावरण में, ऑक्सीजन की मात्रा में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है। पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और कार्बन को अवशोषित करने के लिए इसे तोड़ते हैं, जबकि जारी ऑक्सीजन को वातावरण में छोड़ दिया जाता है। ऑक्सीजन के निर्माण का स्रोत सूर्य से पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में ऊपरी वायुमंडल में जल वाष्प का प्रकाश रासायनिक अपघटन भी है। वायुमंडलीय वायु की निरंतर संरचना सुनिश्चित करने के लिए, वायुमंडल की निचली परतों में प्रवाहित वायु का मिश्रण भी महत्वपूर्ण है। अपवाद हर्मेटिक रूप से सील किए गए कमरे हैं, जहां, लोगों के लंबे समय तक रहने के कारण, ऑक्सीजन की मात्रा काफी कम हो सकती है (पनडुब्बी, आश्रय, दबाव वाले विमान केबिन, आदि)।

शरीर के लिए, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव * महत्वपूर्ण है, न कि साँस की हवा में इसकी पूर्ण सामग्री। यह इस तथ्य के कारण है कि वायुकोशीय वायु से रक्त में और रक्त से ऊतक द्रव में ऑक्सीजन का संक्रमण आंशिक दबाव में अंतर के प्रभाव में होता है। समुद्र तल से ऊँचाई बढ़ने के साथ ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम हो जाता है (तालिका 1)।

तालिका 1. विभिन्न ऊंचाई पर ऑक्सीजन का आंशिक दबाव

ऑक्सीजन भुखमरी (ऑक्सीजन टेंट, इनहेलर) के साथ रोगों के उपचार के लिए ऑक्सीजन का उपयोग बहुत महत्व रखता है।

कार्बन डाइऑक्साइड। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा काफी स्थिर है। इस स्थिरता को प्रकृति में इसके संचलन द्वारा समझाया गया है। इस तथ्य के बावजूद कि कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई के साथ क्षय की प्रक्रियाएं और जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि होती है, वातावरण में इसकी सामग्री में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होती है, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड पौधों द्वारा अवशोषित होता है। उसी समय, कार्बन कार्बनिक पदार्थों के निर्माण में जाता है, और ऑक्सीजन वातावरण में प्रवेश करती है। निकाली गई हवा में 4.4% तक कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड श्वसन केंद्र का एक शारीरिक प्रेरक एजेंट है, इसलिए कृत्रिम श्वसन के दौरान, इसे हवा में कम मात्रा में जोड़ा जाता है। बड़ी मात्रा में, इसका मादक प्रभाव हो सकता है और मृत्यु का कारण बन सकता है।

कार्बन डाइऑक्साइड का भी स्वच्छ महत्व है। इसकी सामग्री के अनुसार, आवासीय और सार्वजनिक परिसर (यानी, परिसर जहां लोग स्थित हैं) में हवा की शुद्धता को आंका जाता है। जब लोग खराब हवादार कमरों में जमा होते हैं, तो हवा में कार्बन डाइऑक्साइड के संचय के समानांतर, अन्य मानव अपशिष्ट उत्पादों की सामग्री बढ़ जाती है, हवा का तापमान बढ़ जाता है और इसकी आर्द्रता बढ़ जाती है।

यह स्थापित किया गया है कि यदि इनडोर वायु में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 0.07-0.1% से अधिक है, तो हवा एक अप्रिय गंध प्राप्त करती है और शरीर की कार्यात्मक स्थिति को बाधित कर सकती है।

आवासीय परिसर में हवा के सूचीबद्ध गुणों में परिवर्तन की समानता और कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता में वृद्धि, साथ ही इसकी सामग्री को निर्धारित करने की सादगी, इस सूचक का उपयोग वायु गुणवत्ता के स्वच्छ मूल्यांकन और दक्षता की दक्षता के लिए करना संभव बनाती है। सार्वजनिक परिसर में वेंटिलेशन।

नाइट्रोजन और अन्य गैसें। नाइट्रोजन वायुमंडलीय वायु का मुख्य घटक है। शरीर में, यह रक्त और ऊतक तरल पदार्थों में भंग अवस्था में होता है, लेकिन रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेता है।

वर्तमान में, यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि, बढ़े हुए दबाव की स्थितियों में, वायु नाइट्रोजन जानवरों में न्यूरोमस्कुलर समन्वय का विकार, बाद में उत्तेजना और एक मादक अवस्था का कारण बनता है। शोधकर्ताओं ने गोताखोरों में इसी तरह की घटनाएं देखीं। गोताखोरों की सांस लेने के लिए हीलियम-ऑक्सीजन मिश्रण का उपयोग नशा के स्पष्ट लक्षणों के बिना वंश की गहराई को 200 मीटर तक बढ़ाना संभव बनाता है।

बिजली के बिजली के निर्वहन के दौरान और सूरज की पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में, हवा में थोड़ी मात्रा में अन्य गैसें बनती हैं। उनका स्वच्छ मूल्य अपेक्षाकृत छोटा है।

* गैसों के मिश्रण में एक गैस का आंशिक दबाव वह दबाव होता है जो एक दी गई गैस मिश्रण के पूरे आयतन पर कब्जा कर लेती है।

हम सभी इस बात को भली-भांति जानते हैं कि पृथ्वी पर एक भी प्राणी वायु के बिना नहीं रह सकता। वायु हम सभी के लिए महत्वपूर्ण है। बच्चों से लेकर बड़ों तक सभी जानते हैं कि हवा के बिना जीवित रहना असंभव है, लेकिन हर कोई नहीं जानता कि हवा क्या है और इसमें क्या है। तो, हवा गैसों का मिश्रण है जिसे देखा या छुआ नहीं जा सकता है, लेकिन हम सभी अच्छी तरह से जानते हैं कि यह हमारे आसपास है, हालांकि हम व्यावहारिक रूप से इसे नोटिस नहीं करते हैं। एक अलग प्रकृति का शोध करना, जिसमें यह हमारी प्रयोगशाला में संभव है।

हम हवा को तभी महसूस कर सकते हैं जब हमें तेज हवा का अहसास हो या हम पंखे के पास हों। हवा में क्या होता है, और इसमें नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होते हैं, और आर्गन, पानी, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड का केवल एक छोटा सा हिस्सा होता है। वायु के संघटन को प्रतिशत के रूप में देखें तो नाइट्रोजन 78.08 प्रतिशत, ऑक्सीजन 20.94%, आर्गन 0.93 प्रतिशत, कार्बन डाइऑक्साइड 0.04 प्रतिशत, नियॉन 1.82*10-3 प्रतिशत, हीलियम 4.6*10-4 प्रतिशत, मीथेन 1.7*10 है। -4 प्रतिशत, क्रिप्टन 1.14*10-4 प्रतिशत, हाइड्रोजन 5*10-5 प्रतिशत, क्सीनन 8.7*10-6 प्रतिशत, नाइट्रस ऑक्साइड 5*10-5 प्रतिशत।

हवा में ऑक्सीजन की मात्रा बहुत अधिक है क्योंकि यह ऑक्सीजन है जो मानव शरीर के जीवन के लिए आवश्यक है। ऑक्सीजन, जो सांस लेने के दौरान हवा में देखी जाती है, मानव शरीर की कोशिकाओं में प्रवेश करती है, और ऑक्सीकरण प्रक्रिया में भाग लेती है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा निकलती है, जो जीवन के लिए आवश्यक है। इसके अलावा, ऑक्सीजन, जो हवा में है, ईंधन को जलाने के लिए भी आवश्यक है, जो गर्मी पैदा करता है, साथ ही आंतरिक दहन इंजन में यांत्रिक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए भी आवश्यक है।

द्रवीकरण के दौरान हवा से अक्रिय गैसें भी निकाली जाती हैं। हवा में कितनी ऑक्सीजन है, प्रतिशत देखें तो हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन 98 फीसदी है। इस प्रश्न का उत्तर जानने के बाद एक और सवाल उठता है कि कौन से गैसीय पदार्थ अभी भी हवा का हिस्सा हैं।

इसलिए, 1754 में, जोसेफ ब्लैक नाम के एक वैज्ञानिक ने पुष्टि की कि हवा में गैसों का मिश्रण होता है, न कि एक सजातीय पदार्थ, जैसा कि पहले सोचा गया था। पृथ्वी पर वायु की संरचना में मीथेन, आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, हीलियम, क्रिप्टन, हाइड्रोजन, नियॉन, क्सीनन शामिल हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि जहां लोग रहते हैं, उसके आधार पर हवा का प्रतिशत थोड़ा भिन्न हो सकता है।

दुर्भाग्य से, बड़े शहरों में, कार्बन डाइऑक्साइड का प्रतिशत, उदाहरण के लिए, गांवों या जंगलों की तुलना में अधिक होगा। सवाल उठता है कि पहाड़ों में हवा में कितने प्रतिशत ऑक्सीजन है। उत्तर सरल है, ऑक्सीजन नाइट्रोजन की तुलना में बहुत भारी है, इसलिए यह पहाड़ों में हवा में बहुत कम होगा, ऐसा इसलिए है क्योंकि ऊंचाई के साथ ऑक्सीजन का घनत्व कम हो जाता है।

हवा में ऑक्सीजन की दर

तो, हवा में ऑक्सीजन के अनुपात के संबंध में, कुछ मानक हैं, उदाहरण के लिए, कार्य क्षेत्र के लिए। किसी व्यक्ति को पूरी तरह से काम करने में सक्षम होने के लिए, हवा में ऑक्सीजन की दर 19 से 23 प्रतिशत तक होती है। उद्यमों में उपकरणों का संचालन करते समय, उपकरणों की जकड़न, साथ ही साथ विभिन्न मशीनों की निगरानी करना अनिवार्य है। यदि, जिस कमरे में लोग काम करते हैं, उस कमरे में हवा का परीक्षण करते समय, ऑक्सीजन संकेतक 19 प्रतिशत से कम है, तो कमरे को छोड़ना और आपातकालीन वेंटिलेशन चालू करना अनिवार्य है। आप EcoTestExpress प्रयोगशाला को आमंत्रित करके और शोध करके कार्यस्थल पर हवा में ऑक्सीजन के स्तर को नियंत्रित कर सकते हैं।

आइए अब परिभाषित करें कि ऑक्सीजन क्या है।

ऑक्सीजन मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी का एक रासायनिक तत्व है, ऑक्सीजन में कोई गंध नहीं है, कोई स्वाद नहीं है, कोई रंग नहीं है। हवा में ऑक्सीजन मानव श्वसन के साथ-साथ दहन के लिए भी आवश्यक है, क्योंकि यह किसी के लिए कोई रहस्य नहीं है कि अगर हवा नहीं होगी, तो कोई भी सामग्री नहीं जलेगी। ऑक्सीजन की संरचना में तीन स्थिर न्यूक्लाइड का मिश्रण शामिल है, जिनकी द्रव्यमान संख्या 16, 17 और 18 है।

तो, ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे आम तत्व है, ऑक्सीजन के प्रतिशत के संबंध में, सबसे बड़ा प्रतिशत सिलिकेट्स में है, जो ठोस पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का लगभग 47.4 प्रतिशत है। साथ ही पूरी पृथ्वी के समुद्र और ताजे पानी में ऑक्सीजन की एक बड़ी मात्रा होती है, अर्थात् 88.8 प्रतिशत, हवा में ऑक्सीजन की मात्रा के लिए यह केवल 20.95 प्रतिशत है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑक्सीजन पृथ्वी की पपड़ी में 1500 से अधिक यौगिकों का हिस्सा है।

ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए, यह कम तापमान पर हवा को अलग करके प्राप्त किया जाता है। यह प्रक्रिया इस प्रकार होती है, शुरुआत में वे एक कंप्रेसर की मदद से हवा को संपीड़ित करते हैं, जबकि हवा को संपीड़ित करते समय यह गर्म होने लगती है। संपीड़ित हवा को कमरे के तापमान तक ठंडा होने दिया जाता है, और ठंडा होने के बाद इसे स्वतंत्र रूप से फैलने दिया जाता है।

जब विस्तार होता है, तो गैस का तापमान तेजी से गिरना शुरू हो जाता है, हवा के ठंडा होने के बाद, इसका तापमान कमरे के तापमान से कई दसियों डिग्री कम हो सकता है, ऐसी हवा फिर से संपीड़न के अधीन होती है और जारी गर्मी को दूर ले जाती है। वायु संपीड़न और शीतलन के कई चरणों के बाद, कई प्रक्रियाएं की जाती हैं जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध ऑक्सीजन बिना किसी अशुद्धियों के अलग हो जाती है।

और यहां एक और सवाल उठता है कि भारी ऑक्सीजन या कार्बन डाइऑक्साइड कौन सी है। इसका उत्तर बस इतना है कि कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन से भारी होगी। कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व 1.97 किग्रा/घनमीटर है, जबकि ऑक्सीजन का घनत्व 1.43 किग्रा/घनमीटर है। कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में, जैसा कि यह निकला, यह पृथ्वी पर सभी जीवन के जीवन में मुख्य भूमिका निभाता है, और प्रकृति में कार्बन चक्र को भी प्रभावित करता है। यह सिद्ध हो चुका है कि कार्बन डाइऑक्साइड श्वसन के नियमन के साथ-साथ रक्त परिसंचरण में भी शामिल है।

कार्बन डाइऑक्साइड क्या है?

अब आइए अधिक विस्तार से परिभाषित करें कि कार्बन डाइऑक्साइड क्या है, और कार्बन डाइऑक्साइड की संरचना को भी निरूपित करें। तो, कार्बन डाइऑक्साइड दूसरे शब्दों में कार्बन डाइऑक्साइड है, यह एक रंगहीन गैस है जिसमें थोड़ी खट्टी गंध और स्वाद होता है। हवा के लिए, इसमें कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता 0.038 प्रतिशत है। कार्बन डाइऑक्साइड के भौतिक गुण यह हैं कि यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव में तरल अवस्था में मौजूद नहीं होता है, लेकिन तुरंत एक ठोस अवस्था से गैसीय अवस्था में चला जाता है।

ठोस अवस्था में कार्बन डाइऑक्साइड को शुष्क बर्फ भी कहा जाता है। आज तक, कार्बन डाइऑक्साइड ग्लोबल वार्मिंग में भागीदार है। कार्बन डाइऑक्साइड विभिन्न पदार्थों को जलाने से उत्पन्न होती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कार्बन डाइऑक्साइड के औद्योगिक उत्पादन में, इसे सिलेंडरों में पंप किया जाता है। सिलेंडरों में पंप किए गए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग अग्निशामक के साथ-साथ सोडा पानी के उत्पादन में किया जाता है, और इसका उपयोग वायवीय हथियारों में भी किया जाता है। और खाद्य उद्योग में एक परिरक्षक के रूप में भी।

साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की संरचना

अब आइए साँस और साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना का विश्लेषण करें। सबसे पहले, आइए परिभाषित करें कि श्वास क्या है। श्वास एक जटिल सतत प्रक्रिया है जिसके द्वारा रक्त की गैस संरचना को लगातार अद्यतन किया जाता है। हम जिस हवा में सांस लेते हैं उसमें 20.94 प्रतिशत ऑक्सीजन, 0.03 प्रतिशत कार्बन डाइऑक्साइड और 79.03 प्रतिशत नाइट्रोजन होती है। लेकिन बाहर निकलने वाली हवा में पहले से ही केवल 16.3 प्रतिशत ऑक्सीजन, 4 प्रतिशत कार्बन डाइऑक्साइड और 79.7 प्रतिशत नाइट्रोजन है।

यह देखा जा सकता है कि साँस की हवा ऑक्सीजन की सामग्री के साथ-साथ कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में साँस छोड़ने वाले से भिन्न होती है। ये वे पदार्थ हैं जो हवा बनाते हैं जिसे हम सांस लेते हैं और छोड़ते हैं। इस प्रकार, हमारा शरीर ऑक्सीजन से संतृप्त होता है और सभी अनावश्यक कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर की ओर छोड़ता है।

शुष्क ऑक्सीजन पानी की अनुपस्थिति के साथ-साथ उनके संघनन और अंतरिक्ष आवेश में कमी के कारण फिल्मों के विद्युत और सुरक्षात्मक गुणों में सुधार करती है। इसके अलावा, सामान्य परिस्थितियों में शुष्क ऑक्सीजन सोने, तांबे या चांदी के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकती है। हवा या अन्य प्रयोगशाला अनुसंधान का रासायनिक विश्लेषण करने के लिए, आप हमारी प्रयोगशाला "इकोटेस्टएक्सप्रेस" में कर सकते हैं।

वायु उस ग्रह का वातावरण है जिस पर हम रहते हैं। और हमारे पास हमेशा यह सवाल होता है कि हवा का हिस्सा क्या है, इसका उत्तर केवल गैसों का एक सेट है, जैसा कि ऊपर वर्णित किया गया है, कौन सी गैसें और हवा में किस अनुपात में हैं। हवा में गैसों की सामग्री के लिए, यहाँ सब कुछ आसान और सरल है, हमारे ग्रह के लगभग सभी क्षेत्रों के लिए प्रतिशत अनुपात समान है।

वायु की संरचना और गुण

वायु में न केवल गैसों का मिश्रण होता है, बल्कि विभिन्न एरोसोल और वाष्प भी होते हैं। हवा की प्रतिशत संरचना हवा में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन और अन्य गैसों का अनुपात है। तो, हवा में कितनी ऑक्सीजन है, इसका सीधा सा जवाब है केवल 20 प्रतिशत। गैस की घटक संरचना, नाइट्रोजन के रूप में, इसमें सभी हवा का शेर का हिस्सा होता है, और यह ध्यान देने योग्य है कि ऊंचे दबाव पर, नाइट्रोजन में मादक गुण होने लगते हैं।

यह कोई छोटा महत्व नहीं है, क्योंकि जब गोताखोर काम करते हैं, तो उन्हें अक्सर भारी दबाव में गहराई पर काम करना पड़ता है। ऑक्सीजन के बारे में पहले ही बहुत कुछ कहा जा चुका है, क्योंकि यह हमारे ग्रह पर मानव जीवन के लिए बहुत महत्व रखता है। यह ध्यान देने योग्य है कि कम समय में किसी व्यक्ति द्वारा बढ़ी हुई ऑक्सीजन के साथ हवा में साँस लेना व्यक्ति को स्वयं पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालता है।

लेकिन अगर कोई व्यक्ति लंबे समय तक ऑक्सीजन के बढ़े हुए स्तर के साथ हवा में सांस लेता है, तो इससे शरीर में पैथोलॉजिकल बदलाव होंगे। हवा का एक अन्य मुख्य घटक, जिसके बारे में पहले ही बहुत कुछ कहा जा चुका है, कार्बन डाइऑक्साइड है, जैसा कि यह पता चला है, एक व्यक्ति इसके बिना और साथ ही ऑक्सीजन के बिना नहीं रह सकता है।

अगर पृथ्वी पर हवा नहीं होती, तो हमारे ग्रह पर एक भी जीवित जीव नहीं रह सकता था, किसी तरह कार्य तो कम ही होता था। दुर्भाग्य से, आधुनिक दुनिया में, हमारी हवा को प्रदूषित करने वाली बड़ी संख्या में औद्योगिक सुविधाएं हाल ही में पर्यावरण की रक्षा करने के साथ-साथ हवा की शुद्धता की निगरानी करने की आवश्यकता पर जोर दे रही हैं। इसलिए, यह निर्धारित करने के लिए कि यह कितना स्वच्छ है, बार-बार वायु माप लिया जाना चाहिए। यदि आपको ऐसा लगता है कि आपके कमरे में हवा पर्याप्त रूप से साफ नहीं है और इसके लिए बाहरी कारक जिम्मेदार हैं, तो आप हमेशा EcoTestExpress प्रयोगशाला से संपर्क कर सकते हैं, जो सभी आवश्यक विश्लेषण (अनुसंधान) करेगी और शुद्धता के बारे में निष्कर्ष देगी। जिस हवा में आप सांस लेते हैं।

वायुमंडलीय वायु विभिन्न गैसों - ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, ओजोन, अक्रिय गैसों आदि का मिश्रण है। वायु का सबसे महत्वपूर्ण भाग ऑक्सीजन है। साँस की हवा में 20.7% ऑक्सीजन होती है। यह शरीर में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक है। एक व्यक्ति प्रति घंटे लगभग 12 लीटर ऑक्सीजन की खपत करता है, शारीरिक श्रम के दौरान इसकी आवश्यकता बढ़ जाती है। 17% से नीचे संलग्न स्थानों में ऑक्सीजन की मात्रा एक प्रतिकूल संकेतक है, 13-14% पर ऑक्सीजन भुखमरी होती है, 7-8% पर - मृत्यु। निकाली गई हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 15-16% होती है।

कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) आमतौर पर हवा का 0.03-0.04% होता है। निकाली गई हवा में 100 गुना अधिक कार्बन होता है, अर्थात। 3-4%। इनडोर वायु में कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकतम अनुमेय सामग्री 0.1% है। उन कमरों के अपर्याप्त वेंटिलेशन के साथ जहां बहुत से लोग हैं, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 0.8% तक पहुंच जाती है। 1-1.5% CO2 पर, स्वास्थ्य में गिरावट होती है, हवा में CO2 का उच्च स्तर महत्वपूर्ण स्वास्थ्य समस्याओं को जन्म दे सकता है। हवा में CO2 की सांद्रता कम करना खतरनाक नहीं है।

नाइट्रोजन (N2) हवा में 78.97 - 79.2% के स्तर पर निहित है। यह जीवित जीवों की चयापचय प्रक्रियाओं में भाग नहीं लेता है और अन्य गैसों, मुख्य रूप से ऑक्सीजन के लिए एक मंदक के रूप में कार्य करता है। वायु नाइट्रोजन प्रकृति में नाइट्रोजन चक्र में भाग लेती है।

ओजोन (O3) आमतौर पर पृथ्वी के पास की हवा में बहुत कम मात्रा में (0.01-0.06 mg/m3) होता है। यह एक आंधी के दौरान विद्युत निर्वहन के दौरान बनता है। स्वच्छ हवा, अधिक ओजोन, यह पहाड़ों में, शंकुधारी जंगलों में देखा जाता है। ओजोन का मानव शरीर पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है। ओजोन का उपयोग पानी कीटाणुशोधन और वायु गंधहरण के लिए किया जाता है, क्योंकि परमाणु ऑक्सीजन की रिहाई के कारण इसका एक मजबूत ऑक्सीकरण प्रभाव होता है।

अक्रिय गैसों - आर्गन, क्रिप्टन और अन्य का कोई शारीरिक महत्व नहीं है।
हानिकारक अशुद्धियाँ। मानवीय गतिविधियों के परिणामस्वरूप गैसीय अशुद्धियाँ और निलंबित कण हवा में प्रवेश करते हैं। सबसे आम गैसीय वायु प्रदूषक कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, अमोनिया और नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड हैं। खानपान प्रतिष्ठानों में, ईंधन के अधूरे दहन, गैस मिश्रण (गैसीकृत रसोई में), क्षय के दौरान निकलने वाली गैसों (NH3, H2S), अमोनिया (अमोनिया प्रशीतन इकाइयों का उपयोग करते समय) के उत्पादों से वायु प्रदूषण संभव है। भोजन के गर्मी उपचार के दौरान, अत्यधिक जहरीले पदार्थ एक्रोलिन, साथ ही वाष्पशील फैटी एसिड की रिहाई संभव है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) ईंधन के अधूरे दहन के दौरान बनता है, दहनशील गैस मिश्रण का हिस्सा है, इसमें कोई गंध नहीं है और तीव्र और पुरानी दोनों तरह की विषाक्तता का कारण बनता है। गैसीकृत रसोई में, यह तब जमा होता है जब नेटवर्क से गैस का रिसाव होता है या जब यह पूरी तरह से नहीं जलता है। वायुमंडलीय हवा में CO की अधिकतम सांद्रता, जिसकी अनुमति दी जा सकती है, 1 mg/m3 (औसत प्रति दिन) है, जबकि कार्य क्षेत्र के लिए 20–100 mg/m3CO की सामग्री काम की अवधि के आधार पर अनुमत है।

हमारे सौर मंडल में गर्म और ठंडे ग्रहों के विपरीत, पृथ्वी ग्रह पर ऐसी स्थितियां हैं जो किसी न किसी रूप में जीवन की अनुमति देती हैं। मुख्य स्थितियों में से एक वातावरण की संरचना है, जो सभी जीवित चीजों को स्वतंत्र रूप से सांस लेने का अवसर देती है और अंतरिक्ष में शासन करने वाले घातक विकिरण से बचाती है।

वातावरण किससे बना है?

पृथ्वी का वायुमंडल कई गैसों से बना है। मूल रूप से जो 77% पर कब्जा करता है। गैस, जिसके बिना पृथ्वी पर जीवन अकल्पनीय है, बहुत कम मात्रा में रहता है, हवा में ऑक्सीजन की मात्रा वायुमंडल के कुल आयतन का 21% है। अंतिम 2% आर्गन, हीलियम, नियॉन, क्रिप्टन और अन्य सहित विभिन्न गैसों का मिश्रण है।

पृथ्वी का वायुमंडल 8,000 किमी की ऊंचाई तक बढ़ जाता है। सांस लेने वाली हवा केवल वायुमंडल की निचली परत में, क्षोभमंडल में मौजूद होती है, जो ध्रुवों पर 8 किमी, ऊपर की ओर और भूमध्य रेखा से 16 किमी ऊपर पहुंचती है। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा पतली होती जाती है और अधिक ऑक्सीजन की कमी होती है। विभिन्न ऊंचाइयों पर हवा में ऑक्सीजन की मात्रा क्या है, इस पर विचार करने के लिए, हम एक उदाहरण देंगे। एवरेस्ट की चोटी (8848 मीटर की ऊंचाई) पर, हवा इस गैस को समुद्र तल से 3 गुना कम रखती है। इसलिए, ऊंची पर्वत चोटियों के विजेता - पर्वतारोही - ऑक्सीजन मास्क में ही इसके शीर्ष पर चढ़ सकते हैं।

ग्रह पर जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन मुख्य शर्त है

पृथ्वी के अस्तित्व की शुरुआत में, जिस हवा ने इसे घेर लिया था, उसकी संरचना में यह गैस नहीं थी। यह समुद्र में तैरने वाले सबसे सरल - एकल-कोशिका वाले अणुओं के जीवन के लिए काफी उपयुक्त था। उन्हें ऑक्सीजन की जरूरत नहीं थी। प्रक्रिया लगभग 2 मिलियन वर्ष पहले शुरू हुई, जब प्रकाश संश्लेषण की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप पहले जीवित जीवों ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्राप्त इस गैस की छोटी खुराक को पहले समुद्र में, फिर वायुमंडल में छोड़ना शुरू किया। ग्रह पर जीवन का विकास हुआ और इसने कई प्रकार के रूप धारण किए, जिनमें से अधिकांश हमारे समय तक जीवित नहीं रहे। कुछ जीव अंततः नई गैस के साथ जीवन के अनुकूल हो गए।

उन्होंने सेल के अंदर सुरक्षित रूप से इसकी शक्ति का उपयोग करना सीखा, जहां यह भोजन से ऊर्जा निकालने के लिए बिजली संयंत्र के रूप में कार्य करता था। ऑक्सीजन का उपयोग करने के इस तरीके को श्वास कहा जाता है, और हम इसे हर सेकेंड करते हैं। यह श्वास था जिसने अधिक जटिल जीवों और लोगों के उद्भव को संभव बनाया। लाखों वर्षों में, हवा में ऑक्सीजन की मात्रा अपने वर्तमान स्तर तक बढ़ गई है - लगभग 21%। वायुमंडल में इस गैस के जमा होने से पृथ्वी की सतह से 8-30 किमी की ऊंचाई पर ओजोन परत का निर्माण हुआ। साथ ही, ग्रह को पराबैंगनी किरणों के हानिकारक प्रभावों से सुरक्षा प्राप्त हुई। प्रकाश संश्लेषण में वृद्धि के परिणामस्वरूप जल और भूमि पर जीवन रूपों का और विकास तेजी से हुआ।

अवायवीय जीवन

हालांकि कुछ जीवों ने गैस के बढ़ते स्तर के लिए अनुकूलित किया है, पृथ्वी पर मौजूद कई सरल जीवन रूप गायब हो गए हैं। अन्य जीव ऑक्सीजन से छिपकर बच गए। उनमें से कुछ आज पौधों के लिए अमीनो एसिड बनाने के लिए हवा से नाइट्रोजन का उपयोग करके फलियों की जड़ों में रहते हैं। घातक जीव बोटुलिज़्म ऑक्सीजन से एक और "शरणार्थी" है। वह चुपचाप डिब्बाबंद खाद्य पदार्थों के साथ वैक्यूम पैकेजिंग में जीवित रहता है।

जीवन के लिए कौन सा ऑक्सीजन स्तर इष्टतम है

समय से पहले जन्म लेने वाले बच्चे, जिनके फेफड़े अभी तक सांस लेने के लिए पूरी तरह से नहीं खुले हैं, विशेष इन्क्यूबेटरों में गिर जाते हैं। उनमें, हवा में ऑक्सीजन की मात्रा मात्रा से अधिक होती है, और सामान्य 21% के बजाय, इसका स्तर 30-40% यहां निर्धारित किया जाता है। सांस लेने में गंभीर समस्या वाले बच्चे बच्चे के मस्तिष्क को नुकसान से बचाने के लिए 100% ऑक्सीजन के स्तर के साथ हवा से घिरे रहते हैं। ऐसी परिस्थितियों में रहने से ऊतकों की ऑक्सीजन व्यवस्था में सुधार होता है जो हाइपोक्सिया की स्थिति में होते हैं, और उनके महत्वपूर्ण कार्यों को सामान्य करते हैं। लेकिन हवा में इसकी अत्यधिक मात्रा इसकी कमी जितनी ही खतरनाक है। एक बच्चे के रक्त में बहुत अधिक ऑक्सीजन आंखों में रक्त वाहिकाओं को नुकसान पहुंचा सकती है और दृष्टि हानि का कारण बन सकती है। यह गैस के गुणों के द्वंद्व को दर्शाता है। जीने के लिए हमें इसे सांस लेना चाहिए, लेकिन इसकी अधिकता कभी-कभी शरीर के लिए जहर बन सकती है।

ऑक्सीकरण प्रक्रिया

जब ऑक्सीजन हाइड्रोजन या कार्बन के साथ मिलती है, तो ऑक्सीकरण नामक प्रतिक्रिया होती है। यह प्रक्रिया उन कार्बनिक अणुओं का कारण बनती है जो जीवन का आधार हैं। मानव शरीर में, ऑक्सीकरण निम्नानुसार होता है। लाल रक्त कोशिकाएं फेफड़ों से ऑक्सीजन एकत्र करती हैं और इसे पूरे शरीर में ले जाती हैं। हम जो भोजन करते हैं उसके अणुओं के नष्ट होने की प्रक्रिया होती है। यह प्रक्रिया ऊर्जा, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ती है। उत्तरार्द्ध रक्त कोशिकाओं द्वारा वापस फेफड़ों में उत्सर्जित होता है, और हम इसे हवा में छोड़ते हैं। यदि किसी व्यक्ति को 5 मिनट से अधिक समय तक सांस लेने से रोका जाए तो उसका दम घुट सकता है।

साँस

हम जिस हवा में सांस लेते हैं उसमें ऑक्सीजन की मात्रा पर विचार करें। साँस लेने पर बाहर से फेफड़ों में प्रवेश करने वाली वायुमंडलीय हवा को साँस लेना कहा जाता है, और साँस छोड़ने पर श्वसन प्रणाली से बाहर निकलने वाली हवा को साँस छोड़ना कहा जाता है।

यह वायु का मिश्रण है जो श्वसन पथ में मौजूद वायुकोशियों को भर देता है। हवा की रासायनिक संरचना जो एक स्वस्थ व्यक्ति प्राकृतिक परिस्थितियों में सांस लेता है और छोड़ता है, व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है और इतनी संख्या में व्यक्त किया जाता है।

ऑक्सीजन जीवन के लिए हवा का मुख्य घटक है। वातावरण में इस गैस की मात्रा में परिवर्तन छोटे होते हैं। यदि समुद्र के द्वारा हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 20.99% तक होती है, तो औद्योगिक शहरों की बहुत प्रदूषित हवा में भी इसका स्तर 20.5% से नीचे नहीं जाता है। इस तरह के परिवर्तन मानव शरीर पर प्रभाव प्रकट नहीं करते हैं। शारीरिक विकार तब प्रकट होते हैं जब हवा में ऑक्सीजन का प्रतिशत गिरकर 16-17% हो जाता है। इसी समय, एक स्पष्ट है जो महत्वपूर्ण गतिविधि में तेज गिरावट की ओर जाता है, और 7-8% की हवा में ऑक्सीजन सामग्री के साथ, एक घातक परिणाम संभव है।

विभिन्न युगों में वातावरण

वातावरण की संरचना ने हमेशा विकास को प्रभावित किया है। अलग-अलग भूगर्भीय समय में, प्राकृतिक आपदाओं के कारण, ऑक्सीजन के स्तर में वृद्धि या गिरावट देखी गई, और इससे जैव प्रणाली में बदलाव आया। लगभग 300 मिलियन वर्ष पहले, वातावरण में इसकी सामग्री बढ़कर 35% हो गई, जबकि ग्रह पर विशाल कीड़ों का निवास था। पृथ्वी के इतिहास में जीवित प्राणियों का सबसे बड़ा विलोपन लगभग 250 मिलियन वर्ष पूर्व हुआ था। इस दौरान समुद्र के 90% से अधिक निवासियों और भूमि के 75% निवासियों की मृत्यु हो गई। बड़े पैमाने पर विलुप्त होने का एक संस्करण कहता है कि हवा में कम ऑक्सीजन सामग्री को दोष देना था। इस गैस की मात्रा घटकर 12% रह गई है और यह निचले वातावरण में 5300 मीटर की ऊंचाई तक है। हमारे युग में, वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 20.9% तक पहुंच जाती है, जो कि 800 हजार साल पहले की तुलना में 0.7% कम है। इन आंकड़ों की पुष्टि प्रिंसटन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने की है जिन्होंने उस समय बनी ग्रीनलैंड और अटलांटिक बर्फ के नमूनों की जांच की थी। जमे हुए पानी ने हवा के बुलबुले को बचाया, और यह तथ्य वातावरण में ऑक्सीजन के स्तर की गणना करने में मदद करता है।

हवा में इसका स्तर क्या है

वायुमंडल से इसका सक्रिय अवशोषण ग्लेशियरों की गति के कारण हो सकता है। जैसे ही वे दूर जाते हैं, वे कार्बनिक परतों के विशाल क्षेत्रों को प्रकट करते हैं जो ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं। एक अन्य कारण महासागरों के पानी का ठंडा होना हो सकता है: इसके बैक्टीरिया कम तापमान पर ऑक्सीजन को अधिक सक्रिय रूप से अवशोषित करते हैं। शोधकर्ताओं का तर्क है कि औद्योगिक छलांग और इसके साथ भारी मात्रा में ईंधन के जलने का विशेष प्रभाव नहीं पड़ता है। दुनिया के महासागर 1.5 मिलियन वर्षों से ठंडे हो रहे हैं, और मानव प्रभाव की परवाह किए बिना वातावरण में महत्वपूर्ण पदार्थों की मात्रा में कमी आई है। संभवत: पृथ्वी पर कुछ प्राकृतिक प्रक्रियाएं हो रही हैं, जिससे यह तथ्य सामने आ रहा है कि ऑक्सीजन की खपत इसके उत्पादन से अधिक हो जाती है।

वातावरण की संरचना पर मानव प्रभाव

आइए वायु की संरचना पर मनुष्य के प्रभाव के बारे में बात करते हैं। आज हमारे पास जो स्तर है वह जीवित प्राणियों के लिए आदर्श है, हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 21% है। कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य गैसों का संतुलन प्रकृति में जीवन चक्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: जानवर कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं, पौधे इसका उपयोग करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं।

लेकिन इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि यह स्तर हमेशा स्थिर रहेगा। वातावरण में छोड़े गए कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ रही है। यह मानव द्वारा ईंधन के उपयोग के कारण है। और यह, जैसा कि आप जानते हैं, कार्बनिक मूल के जीवाश्मों से बना था और कार्बन डाइऑक्साइड हवा में प्रवेश करता है। इस बीच, हमारे ग्रह पर सबसे बड़े पौधे, पेड़, बढ़ती दर से नष्ट हो रहे हैं। किलोमीटर का जंगल एक मिनट में गायब हो जाता है। इसका मतलब है कि हवा में ऑक्सीजन का हिस्सा धीरे-धीरे गिर रहा है और वैज्ञानिक पहले से ही अलार्म बजा रहे हैं। पृथ्वी का वायुमंडल कोई असीमित पेंट्री नहीं है और ऑक्सीजन इसमें बाहर से प्रवेश नहीं करती है। इसे पृथ्वी के विकास के साथ-साथ हर समय विकसित किया गया है। यह हमेशा याद रखना चाहिए कि कार्बन डाइऑक्साइड की खपत के कारण प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में वनस्पति द्वारा यह गैस उत्पन्न होती है। और वनों की कटाई के रूप में वनस्पति में कोई भी महत्वपूर्ण कमी अनिवार्य रूप से वातावरण में ऑक्सीजन के प्रवेश को कम कर देती है, जिससे इसका संतुलन बिगड़ जाता है।

साधारण वायुमंडलीय वायु, जो लोगों और अन्य जीवित प्राणियों के सांस लेने के लिए उपयुक्त है, गैसों का एक बहु-घटक मिश्रण है। इसकी मात्रा का मुख्य भाग नाइट्रोजन है, जिसका हिस्सा लगभग 78% तक पहुँच जाता है। इस सूचक में दूसरे स्थान पर ऑक्सीजन है, जो हवा की मात्रा का लगभग 21% है। इस प्रकार, कुल मिलाकर, ये दो गैसें हवा के आयतन का लगभग 99% हिस्सा बनाती हैं।

शेष 1-1.5% मात्रा ज्यादातर आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड है, साथ ही साथ अन्य गैसों की एक छोटी मात्रा - नियॉन, हीलियम, क्सीनन और अन्य। इसी समय, सामान्य वायुमंडलीय हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का अनुपात, किसी भी प्रभाव के अधीन नहीं, अक्सर मात्रा के हिसाब से लगभग 0.3% होता है।

साँस छोड़ी गई हवा

इसी समय, हवा की संरचना, जो मानव श्वसन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है, कई तत्वों की सामग्री के संदर्भ में मूल से काफी भिन्न होती है। तो, यह ज्ञात है कि मानव शरीर सांस लेने की प्रक्रिया में ऑक्सीजन की खपत करता है, इसलिए यह स्वाभाविक है कि साँस की हवा में इसकी मात्रा साँस की हवा की तुलना में काफी कम है। यदि हवा की प्रारंभिक संरचना में लगभग 21% ऑक्सीजन होती है, तो साँस छोड़ने पर हवा में यह केवल लगभग 15.4% होगी।

सांस लेने के दौरान हवा में होने वाला एक और महत्वपूर्ण परिवर्तन कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री से संबंधित है। इसलिए, यदि मानव शरीर में प्रवेश करने वाली हवा में, इसकी सामग्री आमतौर पर मात्रा के 0.3% से अधिक नहीं होती है, तो शरीर से निकलने वाली हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 4% तक पहुंच जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि मानव शरीर के कामकाज के दौरान, उसके अंग और ऊतक कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करते हैं, जो श्वसन के दौरान उत्सर्जित होता है। लेकिन साँस की हवा में अन्य गैसों की सामग्री व्यावहारिक रूप से मूल के संबंध में नहीं बदलती है। यह इस तथ्य के कारण है कि वे मानव शरीर के लिए निष्क्रिय हैं, अर्थात, वे इसके साथ किसी भी तरह से बातचीत नहीं करते हैं - वे अवशोषित नहीं होते हैं और उत्सर्जित नहीं होते हैं।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि किसी व्यक्ति द्वारा निकाली गई हवा न केवल उसकी संरचना, बल्कि कुछ शारीरिक विशेषताओं को भी बदलती है। इसका तापमान मानव शरीर के तापमान के करीब पहुंच जाता है, जो आमतौर पर 36.6 डिग्री सेल्सियस होता है। इस प्रकार, यदि कोई व्यक्ति ठंडी हवा में साँस लेता है, तो उसका तापमान बढ़ जाएगा, और यदि गर्म हो, तो घट जाएगा। इसके अलावा, साँस की हवा को आमतौर पर साँस की हवा की तुलना में उच्च स्तर की आर्द्रता की विशेषता होती है।