Diberikan dalam Tabel. 1.1 Komposisi udara atmosfer mengalami berbagai perubahan dalam ruang tertutup. Pertama, persentase komponen esensial tertentu berubah, dan kedua, kotoran tambahan muncul yang bukan merupakan karakteristik udara murni. Dalam paragraf ini, kita akan membahas perubahan komposisi gas dan penyimpangan yang diizinkan dari normal.

Gas terpenting bagi kehidupan manusia adalah oksigen dan karbon dioksida, yang terlibat dalam pertukaran gas seseorang dengan lingkungan. Pertukaran gas ini terjadi terutama di paru-paru manusia selama respirasi. Pertukaran gas yang terjadi melalui permukaan kulit kira-kira 100 kali lebih sedikit daripada melalui paru-paru, karena permukaan tubuh orang dewasa kira-kira 1,75 m2, dan permukaan alveolus paru-paru kira-kira 200 m2. Proses respirasi disertai dengan pembentukan panas dalam tubuh manusia dalam jumlah 4,69 hingga 5,047 (rata-rata 4,879) kkal per 1 liter oksigen yang diserap (dijadikan karbon dioksida). Perlu dicatat bahwa hanya sebagian kecil dari oksigen yang terkandung dalam udara yang dihirup (sekitar 20%) yang diserap. Jadi, jika di udara atmosfer terdapat sekitar 21% oksigen, maka di udara yang dihembuskan oleh seseorang akan menjadi sekitar 17%. Biasanya, jumlah karbon dioksida yang dihembuskan lebih sedikit daripada jumlah oksigen yang masuk. Rasio jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan oleh seseorang dan oksigen yang diserap disebut koefisien pernapasan (RC), yang biasanya berkisar antara 0,71 hingga 1. Namun, jika seseorang dalam keadaan sangat bersemangat atau melakukan kerja yang sangat keras. , ROC bisa lebih besar dari satu.

Jumlah oksigen yang diperlukan seseorang untuk mempertahankan aktivitas kehidupan normal terutama tergantung pada intensitas pekerjaan yang dilakukan olehnya dan ditentukan oleh tingkat ketegangan saraf dan otot. Asimilasi oksigen oleh darah terjadi paling baik pada tekanan parsial sekitar 160 mm Hg. Seni., yang pada tekanan atmosfer 760 mm Hg. Seni. sesuai dengan persentase normal oksigen di udara atmosfer, yaitu 21%.

Karena kemampuan tubuh manusia untuk beradaptasi, pernapasan normal dapat diamati bahkan dengan jumlah oksigen yang lebih sedikit.

Jika pengurangan kandungan oksigen di udara terjadi karena gas inert (misalnya, nitrogen), maka penurunan jumlah oksigen yang signifikan dimungkinkan - hingga 12%.

Namun, di ruang tertutup, penurunan kandungan oksigen tidak disertai dengan peningkatan konsentrasi gas inert, tetapi oleh akumulasi karbon dioksida. Dalam kondisi ini, kandungan oksigen minimum maksimum yang diizinkan di udara harus jauh lebih tinggi. Biasanya, kandungan oksigen sama dengan 17% volume diambil sebagai norma untuk konsentrasi ini. Secara umum, di dalam ruangan, persentase oksigen tidak pernah turun ke tingkat ini, karena konsentrasi karbon dioksida mencapai nilai batas jauh lebih awal. Oleh karena itu, secara praktis lebih penting untuk menetapkan norma maksimum yang diizinkan untuk kandungan bukan oksigen, tetapi karbon dioksida di ruang tertutup.

Karbon dioksida CO2 adalah gas tidak berwarna dengan sedikit rasa dan bau asam; itu 1,52 kali lebih berat dari udara, sedikit beracun. Akumulasi karbon dioksida di udara dalam ruangan menyebabkan sakit kepala, pusing, kelemahan, kehilangan sensasi dan bahkan kehilangan kesadaran.

Dipercaya bahwa di udara atmosfer jumlah karbon dioksida adalah 0,03% volume. Hal ini berlaku untuk daerah pedesaan. Di udara pusat industri besar, kandungannya biasanya lebih tinggi. Untuk perhitungan, diambil konsentrasi 0,04%. Udara yang dihembuskan oleh seseorang mengandung sekitar 4% karbon dioksida.

Tanpa konsekuensi berbahaya bagi tubuh manusia, konsentrasi karbon dioksida yang jauh lebih tinggi dari 0,04% dapat ditoleransi di udara dalam ruangan.

Nilai konsentrasi maksimum karbon dioksida yang diizinkan tergantung pada lama tinggal orang di ruang tertutup tertentu dan pada jenis pekerjaan mereka. Misalnya, untuk tempat penampungan tertutup, ketika orang sehat ditempatkan di dalamnya untuk jangka waktu tidak lebih dari 8 jam, norma 2% dapat diambil sebagai konsentrasi maksimum CO2 yang diperbolehkan. Dengan kunjungan singkat orang, tarif ini dapat ditingkatkan. Kemampuan seseorang untuk tetap berada di lingkungan dengan konsentrasi karbon dioksida yang tinggi disebabkan oleh kemampuan tubuh manusia untuk beradaptasi dengan berbagai kondisi. Pada konsentrasi CO2 lebih tinggi dari 1%, seseorang mulai menghirup lebih banyak udara secara signifikan. Jadi, pada konsentrasi CO2 3%, respirasi berlipat ganda bahkan saat istirahat, yang dengan sendirinya tidak menyebabkan konsekuensi negatif yang nyata selama tinggal yang relatif singkat di udara seseorang. Jika seseorang tinggal di ruangan dengan konsentrasi CO2 3% untuk waktu yang cukup lama (3 hari atau lebih), ia terancam kehilangan kesadaran.

Dengan orang yang lama tinggal di ruangan tertutup dan ketika orang melakukan satu atau lain pekerjaan, nilai konsentrasi maksimum karbon dioksida yang diizinkan harus secara signifikan kurang dari 2%. Ini dapat berfluktuasi dari 0,1 hingga 1%. Kandungan karbon dioksida 0,1% juga dapat dianggap dapat diterima untuk bangunan dan struktur non-bertekanan biasa untuk berbagai keperluan. Konsentrasi karbon dioksida yang lebih rendah (dari urutan 0,07-0,08) harus ditentukan hanya untuk bangunan institusi medis dan anak-anak.

Seperti yang akan dijelaskan berikut ini, persyaratan kandungan karbon dioksida di udara bangunan gedung tanah biasanya mudah dipenuhi jika sumber pelepasannya adalah manusia. Pertanyaannya berbeda ketika karbon dioksida terakumulasi di tempat industri sebagai akibat dari proses teknologi tertentu yang terjadi, misalnya, di ragi, pembuatan bir, toko hidrolisis. Dalam hal ini, 0,5% diambil sebagai konsentrasi maksimum karbon dioksida yang diizinkan.

Berbeda dengan planet panas dan dingin di tata surya kita, ada kondisi di planet Bumi yang memungkinkan kehidupan dalam beberapa bentuk. Salah satu kondisi utama adalah komposisi atmosfer, yang memberi semua makhluk hidup kesempatan untuk bernapas dengan bebas dan melindungi dari radiasi mematikan yang merajalela di luar angkasa.

Terbuat dari apakah atmosfer?

Atmosfer bumi terdiri dari banyak gas. Pada dasarnya yang menempati 77%. Gas, yang tanpanya kehidupan di Bumi tidak terpikirkan, menempati volume yang jauh lebih kecil, kandungan oksigen di udara adalah 21% dari total volume atmosfer. 2% terakhir adalah campuran berbagai gas, termasuk argon, helium, neon, kripton dan lain-lain.

Atmosfer bumi naik ke ketinggian 8.000 km. Udara yang dapat dihirup hanya ada di lapisan bawah atmosfer, di troposfer, yang mencapai 8 km di kutub, ke atas, dan 16 km di atas khatulistiwa. Dengan bertambahnya ketinggian, udara menjadi lebih tipis dan semakin banyak oksigen yang terkuras. Untuk mempertimbangkan kandungan oksigen di udara pada ketinggian yang berbeda, kami akan memberikan sebuah contoh. Di puncak Everest (ketinggian 8848 m), udara menahan gas ini 3 kali lebih sedikit daripada di atas permukaan laut. Oleh karena itu, penakluk puncak gunung yang tinggi - pendaki - hanya dapat mendaki ke puncaknya dengan topeng oksigen.

Oksigen adalah syarat utama untuk bertahan hidup di planet ini

Pada awal keberadaan Bumi, udara yang mengelilinginya tidak memiliki komposisi gas ini. Ini sangat cocok untuk kehidupan yang paling sederhana - molekul bersel tunggal yang mengapung di lautan. Mereka tidak membutuhkan oksigen. Prosesnya dimulai sekitar 2 juta tahun yang lalu, ketika organisme hidup pertama, sebagai hasil dari reaksi fotosintesis, mulai melepaskan dosis kecil gas ini yang diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia, pertama ke laut, kemudian ke atmosfer. Kehidupan berevolusi di planet ini dan mengambil berbagai bentuk, yang sebagian besar tidak bertahan hingga zaman kita. Beberapa organisme akhirnya beradaptasi dengan kehidupan dengan gas baru.

Mereka belajar menggunakan kekuatannya dengan aman di dalam sel, di mana ia bertindak sebagai pembangkit listrik, untuk mengekstrak energi dari makanan. Cara menggunakan oksigen ini disebut pernapasan, dan kami melakukannya setiap detik. Pernapasanlah yang memungkinkan munculnya organisme dan manusia yang lebih kompleks. Selama jutaan tahun, kandungan oksigen di udara telah melonjak ke tingkat saat ini - sekitar 21%. Akumulasi gas ini di atmosfer berkontribusi pada pembentukan lapisan ozon pada ketinggian 8-30 km dari permukaan bumi. Pada saat yang sama, planet ini menerima perlindungan dari efek berbahaya sinar ultraviolet. Evolusi lebih lanjut dari bentuk kehidupan di air dan di darat meningkat pesat sebagai akibat dari peningkatan fotosintesis.

kehidupan anaerobik

Meskipun beberapa organisme telah beradaptasi dengan meningkatnya tingkat gas yang dilepaskan, banyak bentuk kehidupan paling sederhana yang ada di Bumi telah menghilang. Organisme lain bertahan hidup dengan bersembunyi dari oksigen. Beberapa dari mereka saat ini hidup di akar kacang-kacangan, menggunakan nitrogen dari udara untuk membangun asam amino bagi tanaman. Botulisme organisme yang mematikan adalah "pengungsi" lain dari oksigen. Dia diam-diam bertahan dalam kemasan vakum dengan makanan kaleng.

Berapa tingkat oksigen yang optimal untuk kehidupan?

Bayi yang lahir prematur, yang paru-parunya belum sepenuhnya terbuka untuk bernapas, jatuh ke dalam inkubator khusus. Di dalamnya, kandungan oksigen di udara lebih tinggi berdasarkan volume, dan alih-alih 21% yang biasa, levelnya 30-40% diatur di sini. Balita dengan masalah pernapasan yang parah dikelilingi oleh udara dengan kadar oksigen 100% untuk mencegah kerusakan otak anak. Berada dalam keadaan seperti itu meningkatkan rezim oksigen jaringan yang berada dalam keadaan hipoksia, dan menormalkan fungsi vitalnya. Tetapi jumlah yang berlebihan di udara sama berbahayanya dengan kekurangannya. Terlalu banyak oksigen dalam darah anak dapat merusak pembuluh darah di mata dan menyebabkan kehilangan penglihatan. Ini menunjukkan dualitas sifat-sifat gas. Kita harus menghirupnya untuk hidup, tetapi kelebihannya terkadang bisa menjadi racun bagi tubuh.

Proses oksidasi

Ketika oksigen bergabung dengan hidrogen atau karbon, reaksi yang disebut oksidasi terjadi. Proses ini menyebabkan molekul organik yang menjadi dasar kehidupan membusuk. Dalam tubuh manusia, oksidasi berlangsung sebagai berikut. Sel darah merah mengumpulkan oksigen dari paru-paru dan membawanya ke seluruh tubuh. Ada proses penghancuran molekul-molekul makanan yang kita makan. Proses ini melepaskan energi, air dan karbon dioksida. Yang terakhir diekskresikan oleh sel-sel darah kembali ke paru-paru, dan kami menghembuskannya ke udara. Seseorang dapat mati lemas jika mereka dicegah bernapas selama lebih dari 5 menit.

Nafas

Perhatikan kandungan oksigen di udara yang kita hirup. Udara atmosfer yang masuk ke paru-paru dari luar ketika dihirup disebut dihirup, dan udara yang keluar melalui sistem pernapasan ketika dihembuskan disebut dihembuskan.

Ini adalah campuran udara yang mengisi alveoli dengan apa yang ada di saluran pernapasan. Komposisi kimia udara yang dihirup dan dihembuskan oleh orang sehat dalam kondisi alami praktis tidak berubah dan dinyatakan dalam jumlah tersebut.

Oksigen merupakan penyusun utama udara bagi kehidupan. Perubahan jumlah gas ini di atmosfer kecil. Jika di laut kandungan oksigen di udara mengandung hingga 20,99%, maka bahkan di udara kota industri yang sangat tercemar sekalipun, kadarnya tidak turun di bawah 20,5%. Perubahan tersebut tidak mengungkapkan efek pada tubuh manusia. Gangguan fisiologis muncul ketika persentase oksigen di udara turun menjadi 16-17%. Pada saat yang sama, ada yang jelas yang mengarah pada penurunan tajam dalam aktivitas vital, dan dengan kandungan oksigen di udara 7-8%, hasil yang mematikan mungkin terjadi.

Suasana di era yang berbeda

Komposisi atmosfer selalu mempengaruhi evolusi. Pada waktu geologis yang berbeda, karena bencana alam, kenaikan atau penurunan tingkat oksigen diamati, dan ini menyebabkan perubahan dalam biosistem. Sekitar 300 juta tahun yang lalu, kandungannya di atmosfer naik menjadi 35%, sementara planet ini dihuni oleh serangga raksasa. Kepunahan makhluk hidup terbesar dalam sejarah Bumi terjadi sekitar 250 juta tahun yang lalu. Selama itu, lebih dari 90% penghuni lautan dan 75% penghuni daratan meninggal. Salah satu versi kepunahan massal mengatakan bahwa kandungan oksigen yang rendah di udara yang harus disalahkan. Jumlah gas ini telah turun menjadi 12% dan berada di atmosfer bawah hingga ketinggian 5.300 meter. Di zaman kita, kandungan oksigen di udara atmosfer mencapai 20,9%, 0,7% lebih rendah dari 800 ribu tahun yang lalu. Angka-angka ini dikonfirmasi oleh para ilmuwan di Universitas Princeton yang meneliti sampel es Greenland dan Atlantik yang terbentuk pada waktu itu. Air beku menyelamatkan gelembung udara, dan fakta ini membantu menghitung tingkat oksigen di atmosfer.

Berapa levelnya di udara?

Penyerapan aktifnya dari atmosfer dapat disebabkan oleh pergerakan gletser. Saat mereka menjauh, mereka mengungkapkan area luas lapisan organik yang mengonsumsi oksigen. Alasan lain mungkin karena pendinginan air lautan: bakterinya menyerap oksigen lebih aktif pada suhu rendah. Para peneliti berpendapat bahwa lompatan industri dan dengan itu pembakaran sejumlah besar bahan bakar tidak memiliki dampak khusus. Lautan di dunia telah mendingin selama 15 juta tahun, dan jumlah materi vital di atmosfer telah berkurang terlepas dari dampak manusia. Mungkin, beberapa proses alami sedang terjadi di Bumi, yang mengarah pada fakta bahwa konsumsi oksigen menjadi lebih tinggi daripada produksinya.

Dampak manusia pada komposisi atmosfer

Mari kita bicara tentang pengaruh manusia terhadap komposisi udara. Tingkat yang kita miliki saat ini sangat ideal untuk makhluk hidup, kandungan oksigen di udara adalah 21%. Keseimbangan karbon dioksida dan gas lainnya ditentukan oleh siklus hidup di alam: hewan menghembuskan karbon dioksida, tumbuhan menggunakannya dan melepaskan oksigen.

Tetapi tidak ada jaminan bahwa level ini akan selalu konstan. Jumlah karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer meningkat. Hal ini disebabkan oleh penggunaan bahan bakar oleh manusia. Dan itu, seperti yang Anda tahu, terbentuk dari fosil asal organik dan karbon dioksida memasuki udara. Sementara itu, tanaman terbesar di planet kita, pohon, dihancurkan dengan kecepatan yang meningkat. Kilometer hutan menghilang dalam satu menit. Ini berarti bahwa sebagian oksigen di udara secara bertahap turun dan para ilmuwan sudah membunyikan alarm. Atmosfer bumi bukanlah dapur tanpa batas dan oksigen tidak masuk dari luar. Ini telah dikembangkan sepanjang waktu seiring dengan perkembangan Bumi. Harus selalu diingat bahwa gas ini dihasilkan oleh vegetasi dalam proses fotosintesis karena konsumsi karbon dioksida. Dan setiap pengurangan vegetasi yang signifikan dalam bentuk deforestasi pasti akan mengurangi masuknya oksigen ke atmosfer, sehingga mengganggu keseimbangannya.

Komposisi udara di bumi adalah salah satu alasan untuk kehidupan kita. Tanpa udara, seseorang akan hidup hanya tiga menit, dan setelah 10 kematian klinis akan terjadi.

Selama kita bernafas, kita hidup. Tidak ada planet lain di tata surya yang memiliki hubungan erat antara kimia dan biologi. Dunia kita unik.

Tergantung pada wilayahnya, volume komponen utama gas vital adalah dari 16 hingga 20 persen - ini adalah oksigen, yang rumusnya adalah O 2. Variasinya dirasakan di ruang angkasa sebagai "kesegaran" setelah badai petir - ini adalah ozon O3.

Dari artikel ini Anda akan mempelajari semua rahasia cangkang udara bumi. Apa yang akan terjadi pada dunia tanpa satu komponen? Apa salahnya? Bagaimana sedikit kerusakan di atmosfer akan mempengaruhi kehidupan?

Apa itu udara?

Orang Yunani kuno menggunakan dua kata sebagai definisi untuk udara: calamus, yang berarti lapisan bawah atmosfer (Redup), dan eter berarti lapisan atas atmosfer yang terang (ruang transendental).

Dalam alkimia, simbol untuk udara adalah segitiga yang dibagi dua oleh garis horizontal.

Di dunia modern, definisi seperti itu akan cocok untuknya - campuran gas yang mengelilingi planet ini, yang melindungi dari penetrasi radiasi matahari dan radiasi ultraviolet dosis besar.

Selama periode pengembangan jutaan tahun, planet ini telah mengubah zat gas dan menciptakan perisai pelindung yang unik, yang hampir mustahil untuk dilihat. Fraksi massa mereka sangat kecil untuk ruang.

Tidak ada lagi yang berdampak pada pembentukan dunia. Jika kita ingat bahwa bagian dari massa udara adalah oksigen, lalu apa yang akan terjadi di bumi tanpa oksigen? Bangunan dan struktur akan runtuh.

Jembatan logam dan struktur lain yang mempesona jutaan turis akan berubah menjadi satu gumpalan karena sejumlah kecil molekul oksigen (dalam situasi ini, mendekati nol). Kehidupan semua organisme hidup di planet ini akan memburuk, dan beberapa akan menyebabkan kematian.

Laut dan samudera, yang menguap dalam bentuk hidrogen, akan menghilang. Dan ketika planet menjadi seperti bulan, api radiasi akan merajalela, membakar sisa-sisa flora, karena tanpa oksigen suhu akan meningkat sangat banyak, tetapi tanpa atmosfer tidak akan ada perlindungan dari matahari.

Terbuat dari apakah udara?

Hampir seluruh atmosfer bumi hanya terdiri dari lima gas: nitrogen, oksigen, uap air, argon, dan karbon dioksida.

Campuran lain juga ada di dalamnya, tetapi demi kejelasan penyajian, komposisi kimia uap air tidak akan dipertimbangkan. Perlu disebutkan bahwa dalam massa udara ia menempati tidak lebih dari lima persen.

Komposisi udara dalam persen

Idealnya, udara yang dikumpulkan dalam toples terdiri dari:

• 78 persen dari nitrogen;
• 16 - 20 persen oksigen;
• 1 persen argon;
• tiga ratus persen karbon dioksida;
• seperseribu persen neon;
• 0,0002 persen metana.

Komponen yang lebih kecil adalah:

• helium - 0,000524%;
• kripton - 0,000114%;
• hidrogen - H2 0,00005%;
• xenon - 0,0000087%;
• ozon O 3 - 0,000007%;
• nitrogen dioksida - 0,000002%;
• yodium - 0,000001%;
• karbon monoksida;
• amonia.

Komposisi udara yang dihirup dan dihembuskan

Bernapas lebih diutamakan daripada kebutuhan manusia lainnya. Dari kursus sekolah, semua orang tahu bahwa seseorang menghirup oksigen dan menghembuskan karbon dioksida. Meskipun dalam kehidupan, selain O2 murni, zat lain juga ada di udara.

Menghirup napas. Siklus serupa diulang sekitar 22.000 kali sehari, di mana oksigen dikonsumsi, yang menjaga vitalitas tubuh manusia. Masalahnya adalah jaringan paru-paru halus diserang oleh polusi udara, larutan pembersih, serat, asap dan debu.

Paruh pertama artikel berbicara tentang pengurangan oksigen, tetapi apa yang akan terjadi dengan peningkatan. Menggandakan konsentrasi gas utama akan menyebabkan pengurangan konsumsi bahan bakar di mobil.

Dengan menghirup lebih banyak oksigen, seseorang akan menjadi jauh lebih positif secara psikologis. Namun, untuk beberapa serangga, iklim yang baik akan memungkinkan mereka untuk bertambah besar. Ada beberapa teori yang memprediksi hal ini. Tampaknya tidak ada yang ingin bertemu laba-laba seukuran anjing, dan orang hanya bisa berfantasi tentang pertumbuhan perwakilan besar.

Dengan menghirup lebih sedikit logam berat, umat manusia dapat mengalahkan sejumlah penyakit kompleks, tetapi proyek semacam itu akan membutuhkan banyak usaha. Ada seluruh program yang ditujukan untuk menciptakan surga praktis di bumi: di setiap rumah, kamar, kota atau negara. Tujuannya adalah untuk membuat atmosfer lebih bersih, untuk menyelamatkan orang dari pekerjaan berbahaya di pertambangan dan metalurgi. Tempat di mana pekerjaan akan ditempati oleh ahli kerajinan mereka.

Adalah penting bahwa adalah mungkin untuk menghirup udara bersih, tidak tersentuh oleh udara industri, tetapi ini membutuhkan kemauan politik, atau lebih baik, dunia. Sementara orang sibuk mencari uang dan teknologi murah (kotor), hanya kabut asap kota yang tersisa untuk dihirup. Berapa lama ini akan berlangsung tidak diketahui.

Peta akan memungkinkan Anda untuk menilai secara visual udara atmosfer ibu kota negara kita, yang dihirup oleh lebih dari selusin orang.

Nilai higienis udara atmosfer

Secara resmi, polusi udara dapat didefinisikan sebagai kandungan zat berbahaya di udara atau partikel atau molekul biologis mikroskopis yang menimbulkan bahaya kesehatan bagi organisme hidup: manusia, hewan, atau tumbuhan.

Tingkat pencemaran udara di suatu lokasi tertentu terutama tergantung pada sumber atau sumber pencemaran. Ini termasuk:

• gas buang kendaraan;
• pembangkit listrik tenaga batubara;
• pabrik industri dan sumber polusi lainnya.

Semua hal di atas memuntahkan berbagai jenis zat berbahaya dan racun ke udara, melebihi norma hingga puluhan, dan terkadang ratusan kali. Dalam kombinasi dengan sumber-sumber alam - gunung berapi, geyser, dll. - koktail mematikan dari massa udara beracun dibuat, yang biasa disebut "kabut".

Bukti kesalahan setiap orang jelas. Pilihan dan industri pribadi kita dapat berdampak buruk pada gas yang sangat dibutuhkan. Selama satu abad terobosan teknologi, alam telah berhasil menderita, yang berarti balas dendam tidak bisa dihindari.

Dengan meningkatkan emisi, umat manusia mendekati jurang maut, dari mana tidak ada jalan kembali dan tidak bisa kembali. Sebelum terlambat, setidaknya ada yang harus diperbaiki. Telah terbukti bahwa teknologi industri alternatif dapat membantu membersihkan udara di Moskow, St. Petersburg, Tokyo, Berlin, dan kota besar lainnya.

Berikut adalah beberapa solusi:

1. Ganti bensin dengan listrik di mobil, dan langit di atas kota akan menjadi sedikit lebih indah.
2. Hapus stasiun batubara dari kota, biarkan mereka turun dalam sejarah negara, mulai menggunakan energi matahari, air, dan angin. Kemudian, setelah hujan, jelaga tidak akan terbang dari cerobong asap tanaman berikutnya, tetapi hanya akan ada bau "kesegaran".
3. Tanam pohon di taman. Jika ribuan melakukan ini, maka penderita asma dan orang depresi akan berhenti mengunjungi rumah sakit untuk mencari resep unik dari bibir seorang psikolog.

Ayo segera lakukan reservasi, nitrogen di udara menempati sebagian besar, namun komposisi kimia dari bagian yang tersisa sangat menarik dan beragam. Singkatnya, daftar elemen utama adalah sebagai berikut.

Namun, kami juga akan memberikan beberapa penjelasan tentang fungsi dari unsur-unsur kimia tersebut.

1. Nitrogen

Kandungan nitrogen di udara adalah 78% volume dan 75% massa, yaitu, elemen ini mendominasi di atmosfer, memiliki gelar salah satu yang paling umum di Bumi, dan, di samping itu, ditemukan di luar manusia. zona tempat tinggal - di Uranus, Neptunus, dan di ruang antarbintang. Jadi, berapa banyak nitrogen di udara, kita sudah tahu, pertanyaannya tetap tentang fungsinya. Nitrogen diperlukan untuk keberadaan makhluk hidup, itu adalah bagian dari:

• protein;
• asam amino;
• asam nukleat;
• klorofil;
• hemoglobin, dll.

Rata-rata, sekitar 2% dari sel hidup hanyalah atom nitrogen, yang menjelaskan mengapa ada begitu banyak nitrogen di udara sebagai persentase volume dan massa.
Nitrogen juga merupakan salah satu gas inert yang diekstraksi dari udara atmosfer. Amonia disintesis darinya, digunakan untuk pendinginan dan untuk tujuan lain.

2. Oksigen

Kandungan oksigen di udara adalah salah satu pertanyaan yang paling populer. Menjaga intrik, mari kita menyimpang ke satu fakta lucu: oksigen ditemukan dua kali - pada tahun 1771 dan 1774, namun, karena perbedaan dalam publikasi penemuan, kredit untuk penemuan elemen diberikan kepada ahli kimia Inggris Joseph Priestley, yang sebenarnya mengisolasi oksigen kedua. Jadi, proporsi oksigen di udara berfluktuasi sekitar 21% volume dan 23% massa. Bersama dengan nitrogen, kedua gas ini membentuk 99% dari udara bumi. Namun, persentase oksigen di udara kurang dari nitrogen, namun kami tidak mengalami masalah pernapasan. Faktanya adalah bahwa jumlah oksigen di udara dihitung secara optimal khusus untuk pernapasan normal, dalam bentuk murni gas ini bekerja pada tubuh seperti racun, menyebabkan kesulitan dalam fungsi sistem saraf, kegagalan pernapasan dan sirkulasi darah. Pada saat yang sama, kekurangan oksigen juga berdampak negatif pada kesehatan, menyebabkan kelaparan oksigen dan semua gejala tidak menyenangkan yang terkait dengannya. Oleh karena itu, berapa banyak oksigen yang terkandung di udara, begitu banyak yang dibutuhkan untuk pernapasan penuh yang sehat.

3. Argon

Argon di udara menempati urutan ketiga, tidak memiliki bau, warna, dan rasa. Peran biologis yang signifikan dari gas ini belum diidentifikasi, tetapi memiliki efek narkotika dan bahkan dianggap doping. Argon yang diekstraksi dari atmosfer digunakan dalam industri, obat-obatan, untuk menciptakan atmosfer buatan, sintesis kimia, pemadaman kebakaran, pembuatan laser, dll.

4. Karbon dioksida

Karbon dioksida membentuk atmosfer Venus dan Mars, persentasenya di udara bumi jauh lebih rendah. Pada saat yang sama, sejumlah besar karbon dioksida terkandung di lautan, secara teratur dipasok oleh semua organisme yang bernafas, dan dipancarkan karena pekerjaan industri. Dalam kehidupan manusia, karbon dioksida digunakan dalam pemadaman kebakaran, industri makanan sebagai gas dan sebagai aditif makanan E290 - pengawet dan baking powder. Dalam bentuk padat, karbon dioksida adalah salah satu pendingin es kering yang paling terkenal.

5. Neon

Cahaya misterius yang sama dari lampu disko, tanda terang, dan lampu depan modern menggunakan elemen kimia kelima yang paling umum yang juga dihirup orang - neon. Seperti banyak gas inert, neon memiliki efek narkotika pada seseorang pada tekanan tertentu, tetapi gas inilah yang digunakan dalam persiapan penyelam dan orang lain yang bekerja pada tekanan tinggi. Juga, campuran neon-helium digunakan dalam pengobatan untuk gangguan pernapasan, neon itu sendiri digunakan untuk pendinginan, dalam produksi lampu sinyal dan lampu neon yang sama. Namun, bertentangan dengan stereotip, lampu neon tidak biru, tetapi merah. Semua warna lain memberi lampu dengan gas lain.

6. Metana

Metana dan udara memiliki sejarah yang sangat kuno: di atmosfer utama, bahkan sebelum manusia muncul, metana berada dalam jumlah yang jauh lebih besar. Sekarang gas ini, yang diekstraksi dan digunakan sebagai bahan bakar dan bahan mentah dalam produksi, tidak didistribusikan secara luas di atmosfer, tetapi masih dipancarkan dari Bumi. Studi modern menetapkan peran metana dalam respirasi dan kehidupan tubuh manusia, tetapi belum ada data resmi tentang hal ini.

7. Helium

Melihat berapa banyak helium di udara, siapa pun akan mengerti bahwa gas ini bukan salah satu yang paling penting. Memang, sulit untuk menentukan signifikansi biologis dari gas ini. Tidak termasuk distorsi suara lucu saat menghirup helium dari balon Namun, helium banyak digunakan dalam industri: dalam metalurgi, industri makanan, untuk mengisi balon dan probe meteorologi, dalam laser, reaktor nuklir, dll.

8. Kripton

Kita tidak berbicara tentang tempat kelahiran Superman Krypton adalah gas inert yang tiga kali lebih berat dari udara, inert secara kimia, diekstraksi dari udara, digunakan dalam lampu pijar, laser dan masih dipelajari secara aktif. Dari sifat-sifat menarik kripton, perlu dicatat bahwa pada tekanan 3,5 atmosfer ia memiliki efek narkotika pada seseorang, dan pada 6 atmosfer ia memperoleh bau yang menyengat.

9. Hidrogen

Hidrogen di udara menempati 0,00005% volume dan 0,00008% massa, tetapi pada saat yang sama merupakan elemen yang paling melimpah di alam semesta. Sangat mungkin untuk menulis artikel terpisah tentang sejarah, produksi, dan aplikasinya, jadi sekarang kami akan membatasi diri pada daftar kecil industri: kimia, bahan bakar, industri makanan, penerbangan, meteorologi, industri tenaga listrik.

10. Xenon

Yang terakhir adalah dalam komposisi udara, yang awalnya dianggap hanya sebagai campuran kripton. Namanya diterjemahkan sebagai "alien", dan persentase konten baik di Bumi maupun di luar sangat minim, yang menyebabkan biayanya tinggi. Sekarang xenon sangat penting: produksi sumber cahaya yang kuat dan berdenyut, diagnostik dan anestesi dalam kedokteran, mesin pesawat ruang angkasa, bahan bakar roket. Selain itu, ketika dihirup, xenon secara signifikan menurunkan suara (efek kebalikan dari helium), dan baru-baru ini, menghirup gas ini telah ditambahkan ke daftar doping.

Udara yang menyusun atmosfer bumi adalah campuran gas. Udara atmosfer kering mengandung: oksigen 20,95%, nitrogen 78,09%, karbon dioksida 0,03%. Selain itu, udara atmosfer mengandung argon, helium, neon, kripton, hidrogen, xenon, dan gas lainnya. Ozon, oksida nitrat, yodium, metana, dan uap air hadir dalam jumlah kecil di udara atmosfer.

Selain komponen konstan atmosfer, ia mengandung berbagai polusi yang masuk ke atmosfer oleh aktivitas produksi manusia.

1. Komponen penting dari udara atmosfer adalah oksigen , yang jumlahnya di atmosfer bumi adalah 1,18 × 10 15 ton. Kandungan oksigen yang konstan dipertahankan karena proses pertukarannya yang berkelanjutan di alam. Di satu sisi, oksigen dikonsumsi selama respirasi manusia dan hewan, dihabiskan untuk mempertahankan proses pembakaran dan oksidasi, di sisi lain, memasuki atmosfer karena proses fotosintesis tanaman. Tumbuhan darat dan fitoplankton di lautan sepenuhnya mengembalikan hilangnya oksigen secara alami. Dengan penurunan tekanan parsial oksigen, fenomena kelaparan oksigen dapat berkembang, yang diamati ketika naik ke ketinggian. Tingkat kritis adalah tekanan parsial oksigen di bawah 110 mm Hg. Seni. Menurunkan tekanan parsial oksigen menjadi 50-60 mm Hg. Seni. biasanya tidak sesuai dengan kehidupan. Di bawah pengaruh radiasi UV gelombang pendek dengan panjang gelombang kurang dari 200 nm, molekul oksigen berdisosiasi membentuk atom oksigen. Atom oksigen yang baru terbentuk ditambahkan ke rumus netral oksigen, membentuk ozon . Bersamaan dengan pembentukan ozon, pembusukannya terjadi. Signifikansi biologis umum ozon sangat besar: ia menyerap radiasi UV gelombang pendek, yang memiliki efek merugikan pada objek biologis. Pada saat yang sama, ozon menyerap radiasi infra merah yang datang dari Bumi, dan dengan demikian mencegah pendinginan berlebihan di permukaannya. Konsentrasi ozon tidak merata di sepanjang ketinggian. Jumlah terbesarnya tercatat pada ketinggian 20-30 km dari permukaan bumi.

2. Nitrogen dalam hal kandungan kuantitatif, itu adalah komponen paling signifikan dari udara atmosfer; itu milik gas inert. Kehidupan tidak mungkin terjadi di atmosfer nitrogen. Nitrogen udara diasimilasi oleh beberapa jenis bakteri tanah (bakteri pengikat nitrogen), serta oleh ganggang biru-hijau; di bawah pengaruh pelepasan listrik, itu berubah menjadi nitrogen oksida, yang, jatuh dengan curah hujan atmosfer, memperkaya tanah dengan garam asam nitrat dan nitrat. Di bawah pengaruh bakteri tanah, garam asam nitrat diubah menjadi garam asam nitrat, yang selanjutnya diserap oleh tanaman dan berfungsi untuk sintesis protein. Seiring dengan asimilasi nitrogen di alam, ia dilepaskan ke atmosfer. Nitrogen bebas terbentuk selama pembakaran kayu, batu bara, minyak; sejumlah kecil terbentuk selama dekomposisi senyawa organik. Jadi, di alam ada sirkulasi terus menerus, akibatnya nitrogen atmosfer diubah menjadi senyawa organik, dipulihkan dan masuk ke atmosfer, kemudian diikat lagi oleh benda-benda biologis.

Nitrogen diperlukan sebagai pengencer oksigen, karena menghirup oksigen murni menyebabkan perubahan ireversibel dalam tubuh.

Namun, peningkatan kandungan nitrogen di udara yang dihirup berkontribusi pada timbulnya hipoksia karena penurunan tekanan parsial oksigen. Dengan peningkatan kandungan nitrogen di udara hingga 93%, kematian terjadi.

Selain nitrogen, gas inert udara termasuk argon, neon, helium, kripton dan xenon. Secara kimiawi, gas-gas ini bersifat inert, mereka larut dalam cairan tubuh tergantung pada tekanan parsial, jumlah absolut dari gas-gas ini dalam darah dan jaringan tubuh dapat diabaikan.

3. Komponen penting dari udara atmosfer adalah karbon dioksida (karbon dioksida, asam karbonat). Di alam, karbon dioksida dalam keadaan bebas dan terikat dalam jumlah 146 miliar ton, di mana hanya 1,8% dari jumlah totalnya yang terkandung di udara atmosfer. Sebagian besar (hingga 70%) dalam keadaan terlarut di air laut dan samudera. Beberapa senyawa mineral, batugamping dan dolomit mengandung sekitar 22% dari jumlah total dioksida dan karbon. Sisanya jatuh pada dunia hewan dan tumbuhan, batu bara, minyak dan humus.

Dalam kondisi alami, ada proses pelepasan dan penyerapan karbon dioksida yang berkelanjutan. Ini dilepaskan ke atmosfer karena respirasi manusia dan hewan, proses pembakaran, pembusukan dan fermentasi, selama pemanggangan industri batugamping dan dolomit, dll. Pada saat yang sama, proses asimilasi karbon dioksida terjadi di alam, yang diserap oleh tanaman dalam proses fotosintesis.

Karbon dioksida memainkan peran penting dalam kehidupan hewan dan manusia, menjadi agen penyebab fisiologis pusat pernapasan.

Ketika konsentrasi tinggi karbon dioksida dihirup, proses redoks dalam tubuh terganggu. Dengan peningkatan kandungannya di udara yang dihirup hingga 4%, sakit kepala, tinitus, palpitasi, dan keadaan tereksitasi dicatat; pada 8% kematian terjadi.

Dari sudut pandang higienis, kandungan karbon dioksida merupakan indikator penting yang digunakan untuk menilai tingkat kemurnian udara di bangunan perumahan dan publik. Akumulasi dalam jumlah besar di udara dalam ruangan menunjukkan masalah sanitasi (keramaian, ventilasi yang buruk).

Dalam kondisi normal, dengan ventilasi alami tempat dan infiltrasi udara luar melalui pori-pori bahan bangunan, kandungan karbon dioksida di udara tempat tinggal tidak melebihi 0,2%. Dengan peningkatan konsentrasinya di dalam ruangan, penurunan kesejahteraan seseorang, penurunan kapasitas kerja, dapat dicatat. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa bersamaan dengan peningkatan jumlah karbon dioksida di udara bangunan tempat tinggal dan publik, sifat-sifat udara lainnya memburuk: suhu dan kelembabannya meningkat, produk gas dari aktivitas vital manusia muncul, so- disebut antropotoksin (mercaptan, indole, hidrogen sulfida, amonia).

Dengan peningkatan kandungan CO 2 di udara dan memburuknya kondisi meteorologi di bangunan perumahan dan publik, rezim ionisasi udara berubah (peningkatan jumlah ion berat dan penurunan jumlah ion ringan), yang dijelaskan oleh penyerapan ion ringan selama pernapasan dan kontak dengan kulit, serta asupan ion berat dengan udara yang dihembuskan.

Konsentrasi maksimum karbon dioksida yang diizinkan di udara institusi medis harus dianggap 0,07%, di udara bangunan tempat tinggal dan publik - 0,1%. Nilai terakhir diambil sebagai nilai yang dihitung saat menentukan efisiensi ventilasi di bangunan tempat tinggal dan umum.

4. Selain komponen utama, udara atmosfer mengandung gas-gas yang dikeluarkan sebagai akibat dari proses alam yang terjadi di permukaan bumi dan di atmosfer.

Hidrogen terkandung di udara dalam jumlah 0,00005%. Ini terbentuk di lapisan atmosfer yang tinggi karena dekomposisi fotokimia molekul air menjadi oksigen dan hidrogen. Hidrogen tidak mendukung respirasi, dalam keadaan bebas tidak diserap dan tidak dilepaskan oleh benda biologis. Selain hidrogen, udara atmosfer mengandung sedikit metana; biasanya konsentrasi metana di udara tidak melebihi 0,00022%. Metana dilepaskan selama pembusukan anaerobik senyawa organik. Sebagai bagian yang tidak terpisahkan, itu adalah bagian dari gas alam dan gas dari sumur minyak. Saat menghirup udara yang mengandung metana dalam konsentrasi tinggi, kematian akibat asfiksia mungkin terjadi.

Sebagai produk penguraian zat organik, sejumlah kecil amonia. Konsentrasinya tergantung pada tingkat kontaminasi area dengan limbah dan emisi organik. Di musim dingin, karena perlambatan proses pembusukan, konsentrasi amonia agak lebih rendah daripada di musim panas. Selama proses anaerobik penguraian zat organik yang mengandung belerang, pembentukan hidrogen sulfida, yang, dalam konsentrasi rendah, memberikan udara bau yang tidak menyenangkan. Di udara atmosfer, yodium dan hidrogen peroksida dapat ditemukan dalam konsentrasi kecil. Yodium memasuki udara atmosfer karena adanya tetesan terkecil air laut dan rumput laut. Karena interaksi sinar UV dengan molekul udara, hidrogen peroksida; bersama dengan ozon, ia berkontribusi pada oksidasi zat organik di atmosfer.

Di udara atmosfer adalah materi tersuspensi, yang diwakili oleh debu yang berasal dari alam dan buatan. Komposisi debu alam meliputi debu kosmik, vulkanik, tanah, debu laut dan debu yang dihasilkan selama kebakaran hutan.

Proses alam memainkan peran penting dalam pelepasan atmosfer dari padatan tersuspensi. membersihkan diri, di antaranya pengenceran polusi oleh arus udara konveksi di dekat permukaan bumi sangat penting. Elemen penting dari pemurnian diri atmosfer adalah pengendapan partikel besar debu dan jelaga dari udara (sedimentasi). Saat ketinggian meningkat, jumlah debu berkurang; pada ketinggian 7 - 8 km dari permukaan bumi, tidak ada debu yang berasal dari daratan. Penting Curah hujan berperan dalam proses pembersihan diri, meningkatkan jumlah jelaga dan debu yang mengendap. Kandungan debu di udara atmosfer dipengaruhi oleh kondisi meteorologi dan dispersi aerosol. Debu kasar dengan diameter partikel lebih dari 10 mikron cepat rontok, debu halus dengan diameter partikel kurang dari 0,1 mikron praktis tidak rontok dan tersuspensi.