Что такое воздух?

Состав воздуха

Воздух необходим для дыхания всем живым организмам. Он состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и ряда примесей. Состав атмосферного воздуха может меняться в зависимости от условий и местности. Так в городской среде уровень углекислого газа в воздухе по сравнению с лесной полосой повышается из-за обилия транспортных средств. В высокогорье концентрация кислорода снижается, так как молекулы азота легче, чем молекулы кислорода. Поэтому концентрация кислорода уменьшается быстрее.

Шотландский физик и химик Джозеф Блэк в 1754 году опытным путем доказал, что воздух – это не просто вещество, а именно газовая смесь

Рис. 1. Джозеф Блэк.

Если говорить о составе воздуха в процентах, то основным его компонентом является азот. Азот занимает 78% от всего объема воздуха. Процентное соотношение кислорода в молекуле воздухе составляет 20,9%. Азот и кислород – 2 основные элемента воздуха. Содержание остальных веществ значительно меньше и не превышает 1%. Так, аргон занимает объем 0,9%, а углекислый газ – 0,03%. Также воздух имеет такие примеси, как неон, криптон, метан, гелий, водород и ксенон.

Рис. 2. Состав воздуха.

В производственных помещениях большое значение предают аэроионному составу воздуха. Имеющиеся в воздухе отрицательно заряженные ионы благоприятно влияют на организм человека, заряжают его энергией, повышают настроение.

Каковы свойства воздуха?

• Говоря о воздухе и его свойствах, не стоит забывать о температуре. В каждой точке она непрерывно меняется, а поэтому в разных уголках Земли в одно и то же время она разная. У земной поверхности температура воздуха может варьироваться в достаточно обширных пределах. Крайние её значения +58 ˚С и −89,2 ˚С.
• Плотность воздуха — это удельная масса воздуха при естественных условиях или масса газа атмосферы Земли на единицу объема. Данная величина считается функцией от высоты производимого измерения, от его влажности и температуры. 
• Под влажностью обычно понимают наличие в воздухе газообразного водяного пара. При этом его парциальное давление не превосходит давления насыщенного пара для таких атмосферных условий. Добавление водяного пара в воздух способно привести к снижению его плотности, что объяснимо более низкой молярной массой воды в сравнении с молярной массой сухого воздуха.

Откуда берется кислород?

Еще со школьной скамьи наверняка каждый знает о том, что кислород поступает в атмосферу благодаря непрекращающейся работе растений. Поэтому постоянно актуальной является проблема уничтожения лесов и их восстановление. При этом потребность в кислороде с каждым годом возрастает.

Кислород вырабатывается растениями в результате сложного химического процесса – фотосинтеза. В ходе него энергия солнечного света преобразуется в химическую энергию. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который в данной реакции является побочным продуктом, а также органические вещества. Учеными подсчитано, что зеленые растения выделяют около 6 тонн кислорода на каждую тонну, которая требуется для их дыхания.

Это, безусловно, существенные показатели, но стоит знать, что кислород, выделенный наземными растениями, составляет лишь 20% от общего его количества. Поступление остальных 80% кислорода обеспечивается морскими и океаническими водорослями, которые имеют общее название – фитопланктон. По этой причине океан неофициально называют «легкими» нашей планеты.

Фитопланктон в Чёрном море. Май 2004 года

Реакция фотосинтеза протекает преимущественно в сине-зеленых водорослях. В упрощенной схеме данной реакции это выглядит следующим образом. Углекислый газ сочетается с водой и в результате получается два вещества – глюкоза и кислород. Последний, к слову, фитопланктон расценивает как ненужный, поэтому излишки кислорода выделяются в воду, а потом в атмосферу. Водорослям при этом требуется энергия для осуществления реакции. Они получают ее из солнечного света, который попадает в воду.

Интересный факт: почему именно растения (наземные и подводные) производят кислород? Потому что в них есть специальный пигмент – хлорофилл, при участии которого осуществляется фотосинтез. И именно благодаря данному пигменту растения окрашены в зеленый цвет.

Сколько кислорода в воздухе

Тем не менее у зимы имеются свои прелести и благородства.

Исчезли комары — спать залегли, крови напившись.

Меньше пыли в городском воздухе.

Человеку на природе ( в лесу, парке) — легче дышать и двигаться.

Пишут, зимний лесной воздух сродни морскому.

Почему?

Да потому, что состав воздуха зимой изменился.

Пыли нет.

Удушающие нас выхлопные газы быстрее эвакуируются сильными ветрами и метелями.

Больше стало кислорода в зимнем воздухе.

Зимой в воздухе гораздо меньше предельно допустимой концентрации вредных веществ.

Дыма и выбросов от заводских труб меньше.

Смог над городом быстро рассеивается при циклонических перемещениях атмосферных масс.

Загрязнения воздуха

25 мая 2020 года опубликованы сведения.

В России за первый квартал текущего года уровень загрязнения воздуха достиг рекордного максимума за последние пять лет, сообщили эксперты. Данные подтвердили и в Росгидромете.

Отмечается, что за этот год в стране зафиксировали 44% высокого загрязнения воздуха.

Это на 57% превышает показатели прошлого года за соответствующий период, а также составляет более половины случаев за весь 2018 год.

Отмечается, что хуже всего ситуация обстоит в Бурятии, Забайкалье и Красноярском крае.

При этом основными загрязнителями выступают предприятия металлургической, горнодобывающей, нефтяной и целлюлозно-бумажной промышленности, а также в сфере ЖКХ.

Сколько кислорода в воздухе городской квартиры?

С наступлением зимы, воздух в наших домах и квартирах становится спертым, затхлым.

Тяжело дышать!

Даже если мы включим все  имеющиеся системы вентиляции, кондиционирования воздуха.

И будем часто проветривать  комнаты в офисе либо в своей квартире,

в воздухе,

которым мы дышим

– недостает кислорода и отрицательно заряженных ионов.

Вопрос: сколько кислорода в воздухе?

Организм человека итак более чем захламлен всеми шлаками и токсинами.

Современный человек  лишен пищи — богатой витаминами и микроэлементами.

Катастрофически не хватает экологически чистых продуктов.

Да если еще   при этом человек  будет лишен воздуха, насыщенного кислородомнам с вами нетрудно будет представить — какое будущее ожидает человека.

Жизнь, полная всевозможных болезней и мучений и пропахшая мертвечиной.

Неужели человеку трудно самому себе помочь?

Напрячься и расшевелить мозговые извилины.

Принять решение в какой среде обитания ему жить.

Чем и каким воздухом дышать в затхлых квартирах зимой?

И сколько кислорода в воздухе.

Иные смелые люди и в лютый мороз спят на балконах с открытым окном.

Без воздуха человек не проживет и 3 минут.

Интересный момент!

Оказывается, даже в горах люди задыхаются.

В ущельях, узких горных проходах: тяжелый и  застоявшийся воздух.

В основном в таких местах много положительно заряженных ионов кислорода.

Это нехорошо для человека.

В горах и  на высотах выше уровня моря — уровень кислорода меняется в зависимости от разрежения.

О пользе кислорода в воздухе слышали и читали все живущие.

О целебном  морском, лесном и горном воздухе — только мечтаем.

В местах свободной циркуляции воздуха, человек дышит легко и свободно.

В воздухе имеются отрицательно заряженные ионы кислорода.

Кислород в воздухе становится целебным, равно как на диком побережье моря либо океана.

Как улучшить воздух

Знаменитый ученый Александр Владимирович Чижевский благодаря пытливому уму — сумел создать прибор.

Это аппарат, создающий отрицательно заряженные ионы кислорода.

Там, где работал его аппарат, животные хорошо размножались, не болели.

Последователи Чижевского создали аппарат аэроионопрофилактики «элион-132».

Похожий на зонтик.

Сегодня его называют люстрой Чижевского.

Аппарат создает потоки отрицательно заряженных частиц за счет разряда с игл люстры.

Нормализуется  обмен веществ человека.

Помимо этого,  отрицательные аэроионы очищают воздух от всевозможных аллергенов, микроорганизмов и пыли.

Поток целебных отрицательных аэроионов улучшают приживление пересаженных тканей у обожженных людей.

Особенно полезны отрицательные аэроионы детям.

У них повышается аппетит, улучшается сон, меньше болеют.

Дети становятся спокойными, меньше раздражаются и меньше устают.

Да и все взрослые реже болеют простудными заболеваниями.

Люстра Чижевского оказывает эффективную помощь и взрослым при их болезнях:

• воспаления верхних дыхательных путей,
• бронхиальная астма,
• мигрень,
• язва желудка и 12-перстной кишки,
• переломы костей,
• ожоги,
• раны,
• бессонница…..

Прочитав статью, вы получили некую  информацию про целебный воздух.

Морской, лесной — самый целебный и благодатный!

Дышите чистым воздухом и вы приобретете драгоценное сибирское крепкое здоровье!

Буду вам благодарен.

Здоровья Вам желаю.

С уважением Михаил Николаев

Физические свойства

Физические свойства воздуха:

Параметр	Значение
Средняя молярная масса	28,98 г/моль
Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па) Температура °C Значение плотности кг/м³ −25 1,424 1,2929 20 1,2047 225 0,7083
Средняя удельная теплоёмкость при постоянном давлении cp	1,006 кДж/(кг·К)
Средняя удельная теплоёмкость при постоянном объёме cv	0,717 кДж/(кг·К)
Показатель адиабаты	1,40
Скорость звука (при н. у.)	331 м/с (1193 км/ч)
Средний коэффициент теплового расширения в интервале температур 0—100 °C	3,67⋅10−3 1/К
Коэффициент динамической вязкости воздуха (при н. у.)	17,2 мкПа·с
Растворимость воздуха в воде	29,18 см3/л
Коэффициент теплопроводности воздуха при нормальном атмосферном давлении (101325 Па) Температура °C Значение теплопроводности Вт/(м·К) –173 0.00922 –143 0.01204 –113 0.01404 –83 0.01741 –53 0.01983 –23 0.02207 –3 0.02348 0,1 0.02370 7 0.02417 17 0.02485 27 0.02553 37 0.02621 67 0.02836 97 0.03026
Показатель преломления (при стандартных условиях)	1,0002926
Коэффициент изменения показателя преломления	2,8⋅10−9 1/Pa
Средняя поляризуемость молекулы	1,7⋅10−30
Константа Сатерленда Sat	171⋅10−7

Газы, из которых состоит воздух

Естественная смесь газов называется воздухом. Его необходимость и значение для живого трудно недооценить — он играет важную роль в окислительных процессах, которые сопровождаются выделением необходимой для всего живого энергии. Путем экспериментов ученые смогли определить точный его состав, но главное, что необходимо понять — это не однородное вещество, а газовая смесь. Около 99% состава — смесь кислорода и азота, а в целом воздух образует атмосферу нашей планеты. Итак, смесь состоит из следующих газов:

• метан;
• криптон;
• гелий;
• ксенон;
• водород;
• неон;
• углекислый газ;
• кислород;
• азот;
• аргон.

Нужно отметить, что состав не является постоянным и может значительно отличаться на разных участках. Например, большие города отличаются большим содержанием углекислого газа. В горах будет наблюдаться пониженный уровень кислорода, поскольку этот газ тяжелее азота, и по мере восхождения плотность его будет падать. Наука утверждает, что состав может отличаться в разных частях планеты от 1% до 4% для каждого из газов.

Кроме процентного соотношения газов, воздух характеризуется по следующим параметрам:

• влажность;
• температура;
• давление.

Воздух постоянно находится в движении, образуя вертикальные потоки. Горизонтальные — ветры, зависят от определенных природных условий, поэтому могут иметь разные характеристики скорости, силы и направления.

Газы – основные составляющие воздуха

Воздушное пространство состоит из смеси газов, создает своеобразную оболочку Земли и называется атмосферой. Содержание химических веществ в воздухе неравномерно:

• кислород (содержание около 21%) – наиболее важная составляющая, жизненно необходимая для человека и всего живого на планете;
• азот (основная количественная составляющая – 78%) – является как бы «разбавителем» других компонентов воздуха. Не принимает участия в химических реакциях, однако в превышающих норму количествах, является губительным для человека;
• углекислый газ (его количество минимально – всего 0,03-0,04%) – показатель загрязненности воздуха. Много углекислого газа оказывает на человека наркотическое действие и приводит к смерти;
• водяные пары, аргон, гелий, криптон, озон, перекись водорода (суммарно составляют около 1%) – из воздуха добывают инертные газы специальным методом.

Функции кислорода в атмосфере и для организма

Для человека огромное значение имеет так называемое парциальное давление, которое мог бы производить газ, если бы занимал весь занимаемый объем смеси. Нормальное парциальное давление на высоте 0 метров над уровнем моря составляет 160 миллиметров ртутного столба. Увеличение высоты вызывает уменьшение парциального давления. Этот показатель важен, так как от него зависит поступление кислорода во все важные органы и в кровяную систему.

Кислород нередко используется для лечения различных заболеваний. Кислородные баллоны, ингаляторы помогают органам человека нормально функционировать при наличии кислородного голодания.

Важно ! На состав воздуха влияют многие факторы, соответственно, может меняться процент кислорода. Негативная экологическая ситуация приводит к ухудшению качества воздуха

В мегаполисах и крупных городских поселениях пропорция углекислого газа (СО2) будет больше, чем в небольших поселениях или на лесных и заповедных территориях. Большое влияние оказывает и высота – процентное содержание кислорода будет меньше в горах. Можно рассмотреть следующий пример – на горе Эверест, которая достигает высоты 8,8 км, концентрация кислорода в воздухе будет ниже в 3 раза, чем в низине. Для безопасного пребывания на высокогорных вершинах требуется использовать кислородные маски.

Состав воздуха изменялся с течением лет. Эволюционные процессы, природные катаклизмы привели к изменениям в биосфере, поэтому уменьшился процент кислорода, необходимый для нормальной работы биоорганизмов. Можно рассмотреть несколько исторических этапов:

1. Доисторическая эпоха. В это время концентрация кислорода в атмосфере составляла около 36%.
2. 150 лет назад О2 занимал 26% от общего воздушного состава.
3. В настоящее время концентрация кислорода в воздухе составляет чуть менее 21%.

Последующее развитие окружающего мира может привести к дальнейшему изменению состава воздуха. На ближайшее время маловероятно, что концентрация О2 может быть ниже 14%, так как это вызовет нарушение работы организма.

Изменение содержания кислорода в воздухе на потяжении нескольких веков.

Кислород

Кислород – самый распространенный элемент на Земле: массовая доля в земной коре 47,3%, а объемная доля в атмосфере – 20,95%, массовая доля в живых организмах – около 65%.

Практически во всех соединениях (кроме соединений с фтором и пероксидов) кислород проявляет постоянную валентность II и степень окисления – 2. Атом кислорода не имеет возбужденных состояний, так как на втором внешнем уровне нет свободных орбиталей. В качестве простого вещества кислород существует в виде двух аллотропных видоизменений – газов кислорода О2 и озона О3

Самое важное соединение кислорода – это вода. Около 71% земной поверхности занимает водная оболочка, без воды невозможна жизнь

Озон в природе образуется из кислорода воздуха во время грозовых разрядов, а в лаборатории – пропусканием электрического разряда через кислород.

Рис. 3. Озон.

Озон – еще более сильный окислитель, чем кислород. В частности? он окисляет золото и платину

Кислород в промышленности обычно получают сжижением воздуха с последующим отделением азота за счет его испарения (имеется разница в температурах кипения: – -183 градуса для жидкого кислорода и -196 градусов для жидкого азота.)

Что мы узнали?

Воздух – необходимый элемент для каждого живого существа, значение которого трудно переоценить. Большую часть которого составляет азот и кислород. В химический состав воздуха также входит углекислый газ, аргон, неон, криптон, водород, гелий. В данной статье по химии (8 класс) кратко рассказывается о воздухе в целом, и об его основных элементах.

Почему при коронавирусной инфекции так важно знать, насколько насыщена кровь кислородом?

Уровень насыщения крови кислородом — это один из основных показателей, по которому судят, нужно ли дать пациенту кислород через маску и нужна ли ему искусственная вентиляция легких. Именно поэтому уровень насыщения крови кислородом учитывают в Москве, когда решают, нужна ли пациенту госпитализация.

Коронавирус поражает легкие, а конкретно ткань, выстилающую легочные альвеолы. При тяжелой пневмонии в легких нарушается переход кислорода из воздуха в кровь.

Всемирная организация здравоохранения ранее рекомендовала при новой коронавирусной инфекции давать кислород пациенту, у которого этот показатель ниже 90%. Правда, сейчас в рекомендациях нет конкретного показателя.

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Дыхание преобладает над прочими потребностями человека. Из школьного курса каждому известно, что человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Хотя в жизни в воздухе кроме чистого O2 присутствует другие вещества.

Вдох выдох. Подобный цикл повторяется порядка 22000 раз в день в процессе чего потребляется кислород, который поддерживает жизнеспособность человеческого тела. Проблема в том, что нежная легочная ткань подвергается нападению со стороны загрязнения воздуха, чистящих растворов, волокон, паров и пыли.

В первой половине статьи говорилось про сокращение кислорода, но что будет при увеличении. Двукратная концентрация основного газа привела бы к сокращению потребляемого топлива в автомобилях.

Вдыхая больше кислорода, человек стал бы намного психологически позитивнее. Однако, некоторым насекомым благоприятный климат позволил бы увеличиться в размерах. Есть ряд теорий, прогнозирующих это. Думается, что никто не хотел бы встретиться с пауком размером с собаку, а про рост крупных представителей можно только фантазировать.

Вдыхая меньше тяжелых металлов, человечество смогло бы победить ряд сложных заболеваний, но такой проект потребует много сил. Есть целая программа, направленная на создание практического рая на земле: в каждом доме, в комнате, городе или стране. Ее цель сделать атмосферу чище, избавить людей от опасной работы в шахтах и металлургии. Место, где рабочие места заняли бы мастера своего дела.

Важно, что вдыхать чистый, не тронутый промышленностью воздух можно, но для этого нужна политическая, а лучше мировая воля. А пока люди заняты поисками денег и дешевых (грязных) технологий, остается вдыхать только городской смог

Как долго подобное продлится неизвестно.

Наглядно оценить атмосферный воздух столицы нашей родины, который вдыхает не один десяток людей, позволит карта.