Чи знаєте ви, що повітря - суміш газів? Газовий склад повітря

Повітря - невід'ємна умова життя переважної числа організмів на нашій планеті.

Без їжі людина може прожити місяць. Без води - три дні. Без повітря - всього кілька хвилин.

Історія дослідження

Не всі знають, що головний компонент нашої життєдіяльності - вкрай неоднорідне речовину. Повітря - це суміш газів. Яких саме?

Довгий час вважалося, що повітря являє собою єдину субстанцію, а не суміш газів. Гіпотеза неоднорідності з'являлася в наукових працях багатьох вчених в різний час. Але далі теоретичних припущень ніхто не просувався. Тільки у вісімнадцятому столітті шотландський хімік Джозеф Блек експериментально довів, що газовий склад повітря неоднорідний. Відкриття було вироблено в ході чергових дослідів.

Сучасні вчені довели, що повітря - це суміш газів, що складається з десяти основних елементів.

Склад відрізняється в залежності від місця концентрації. Визначення складу повітря відбувається постійно. Від цього залежить здоров'я людей. Повітря - суміш яких газів?

На височинах (особливо в горах) малий вміст кисню. Така концентрація називається «розріджене повітря». У лісах, навпаки, вміст кисню максимальне. У мегаполісах підвищений вміст Вуглекислий газ. Визначення складу повітря - одна з найважливіших обов'язків екологічних служб.

Де можна використовувати повітря

• Стислу масу використовують при закачуванні повітря під тиском. Установка до десяти бар встановлена на будь-якій станції шиномонтажу. Повітрям накачують шини.
• Робочі використовують відбійні молотки, пневматичні пістолети для швидкого знімання / монтажу гайок і болтів. Для такого обладнання характерний малу вагу і високий коефіцієнт корисної дії.
• На виробництвах, що використовують лаки і фарби, стиснене повітря застосовується для прискорення процесу сушіння.
• На автомийках стисла повітряна маса допомагає у швидкій просушці автомобілів;
• Виробничі підприємства користуються стисненим повітрям при очищенні інструментів від будь-яких видів забруднень. У деревообробній промисловості таким чином можна очистити від стружки і тирси цілі ангари.
• Нафтохімічна промисловість вже не представляється без обладнання для продування трубопроводів перед першим пуском.
• При виробництві оксидів і кислот.
• Для підвищення температури технологічних процесів;
• З повітря добувають інертні гази;

Навіщо потрібен повітря живим істотам

Основне завдання повітря, а точніше, одного з основних компонентів - кисню - проникати в клітини, внаслідок чого сприяти процесам окислення. Завдяки цьому організм отримує найважливішу для життєдіяльності енергію.

Повітря потрапляє в тіло через легені, після чого розподіляється по організму за допомогою кровоносної системи.

Повітря - суміш яких газів ?. Розглянемо їх докладніше.

Азот

Повітря - суміш газів, першим з яких є азот. Сьомий елемент періодичної системи Дмитра Менделєєва. Першовідкривачем вважається шотландський хімік Данило Резерфорд в 1772 р

Входить до складу білків і нуклеїнових кислот людського організму. Хоч його частка в клітинах невелика - не більше трьох відсотків, газ має найважливіше значення для нормальної життєдіяльності.

У складі повітря його зміст - більше сімдесяти восьми відсотків.

У нормальних умовах не має кольору і запаху. Не вступає в з'єднання з іншими хімічними елементами.

Найбільша кількість азоту використовують у хімічній промисловості, в першу чергу при виготовленні добрив.

Використовується азот в медичній промисловості, при виробництві барвників, вибухових речовин.

У косметології за допомогою газу лікують вугри, рубці, бородавки, систему терморегуляції організму.

Із застосуванням азоту синтезують аміак, виготовляють азотну кислоту.

При видобутку газу і нафти азотом підтримують тиск між пластами. При бурінні нових свердловин газ дозволяє рідині фонтанувати.

У гірській промисловості азот використовують при гасінні важкодоступних вогнищ загоряння. У металургії та коксохімічної галузях - для зміцнення матеріалів та покращення цементізаціі.

В електронній промисловості - для окислення напівпровідників і електричних ланцюгів.

Використовується при продувці та випробуванні трубопроводів.

Рідкий азот використовують в ролі хладагента. Цим газом накачують шасі літальних апаратів і колеса звичайних автомобілів. Річне виробництво азоту перевищує сімдесят мільйонів тонн.

Газ набув широкого поширення завдяки своїм унікальним властивостям і відносній дешевизні.

Балони з азотом - чорного кольору з жовтою маркуванням.

Кисень

Повітря - суміш газів, другим з яких у процентному співвідношенні є кисень. Восьмий елемент періодичної системи Менделєєва. Газ без кольору і запаху. Відкриття приписують англійському вченому Джозефу Прістлі в 1774 році.

У складі повітря займає двадцять і один відсоток. Присутній у складі клітин абсолюно всіх живих істот, рослин і мікроорганізмів.

Джерелом походження є атмосфера нашої планети.

Металургійні підприємства використовують чистий кисень для видалення шкідливих домішок при литті сталі, а також для підвищення температури горіння.

Газ застосовується для зварювання металів і газорезкі. Балони з киснем - блакитні.

В авіаційній промисловості - як окислювач для ракетного палива.

У медицині - при наркозі, боротьбі з бронхіальною астмою і гіпоксією, при порушеннях дихання, декомпрессионной хвороби.

У хімічній промисловості кисень використовується для окислення вуглеводнів в спиртах, кислотах, альдегідах, виробництва азотної кислоти.

Рибна промисловість - насичення киснем водойм.

Але найбільше значення газ має для живих істот. За допомогою кисню організм може утилізувати (окисляти) потрібні білки, жири і вуглеводи, перетворюючи їх на необхідну енергію.

Аргон

Газ, входить до складу повітря, знаходиться на третьому місці за важливістю - аргон. Зміст не перевищує одного відсотка. Є інертним газом без кольору, смаку і запаху. Вісімнадцятий елемент періодичної системи.

Перша згадка приписується англійському хіміку Генрі Кавендішу в 1785 році. А лорд Лерей і Вільям Рамзай отримали Нобелівські премії за доказ існування газу і досліди з ним.

Області застосування аргону:

• лампи розжарювання;
• заповнення простору між стекол в пластикових вікнах;
• захисна середу при зварюванні;
• засіб пожежогасіння;
• для очищення повітря;
• хімічний синтез.

Людському організму особливої користі не приносить. При високій концентрації газу призводить до удушення.

Балони з аргоном сірого або чорного кольору.

Решта сім елементів складають 0,03% в повітрі.

Вуглекислий газ

Вуглекислий газ у складі повітря не має кольору і запаху.

Утворюється внаслідок гниття або горіння органічних матеріалів, виділяється при диханні і роботі автомобілів та іншого транспорту.

У тілі людини утворюється в тканинах внаслідок процесів життєдіяльності і переноситься по венозній системі в легені.

Має позитивне значення, тому при навантаженнях розширює капіляри, що забезпечує можливість більшої транспортування речовин. Позитивно впливає на міокард. Сприяє збільшенню частоти і сили навантаження. Використовується при корекції гіпоксії. Бере участь у регуляції дихання.

У промисловості вуглекислий газ отримують з продуктів горіння, як побічний газ хімічних процесів або при розділенні повітря.

Застосування вкрай широко:

• консервант в харчовій промисловості;
• сатурація напоїв;
• вогнегасники й системи пожежогасіння;
• підгодівля акваріумних рослин;
• захисна середу при зварюванні;
• застосування в балончиках для газової зброї;
• холодоагент.

Неон

Повітря - суміш газів, п'ятим з яких є неон. Був відкритий значно пізніше - в 1898 році. Назва перекладається з грецької як «новий».

Одноатомний газ, який не має кольору і запаху.

Має високу електропровідність. Має завершену електронну оболонку. Інертний.

Отримують газ за допомогою розділення повітря.

Застосування:

• Інертна середу в промисловості;
• Холодоагент у кріогенних установках;
• Наповнювач газорозрядних ламп. Знайшов широке застосування завдяки рекламі. Більшість кольорових вивісок зроблено за допомогою неону. При пропущенні електричного розряду лампи дають яскраве кольорове світіння.
• Сигнальні вогні на маяках і аеродромах. Добре себе зарекомендували при сильних туманах.
• Елемент повітряної суміші для людей при роботі з високим тиском.

Гелій

Гелій - одноатомний газ без кольору і запаху.

Застосування:

• Подібно неону, при пропущенні електричного розряду дає яскраве світло.
• У промисловості - для видалення домішок із сталі при виплавці;
• Хладагент.
• Наповнення дирижаблів і аеростатів;
• Частково в сумішах для дихання при глибоких зануреннях.
• Теплоносій в ядерних реакторах.
• Головна дитяча радість - літаючі повітряні кульки.

Для живих організмів особливої користі не представляє. У високій концентрації може викликати отруєння.

Метан

Повітря - суміш газів, сьомим з яких є метан. Газ без кольору і запаху. У великих концентраціях вибухонебезпечний. Тому для індикації в нього додають одоранти.

Використовується найчастіше як паливо і сировину в органічному синтезі.

Домашні печі, котли, газові колонки працюють переважно на метані.

Продукт життєдіяльності мікроорганізмів.

Криптон

Криптон - інертний одноатомний газ без кольору і запаху.

Застосування:

• при виробництві лазерів;
• окислювач ракетного палива;
• заповнення ламп розжарювання.

Вплив на організм людини досліджений мало. Вивчається застосування при глибоководних зануреннях.

Водень

Водень - безбарвний горючий газ.

Застосування:

• Хімічна промисловість - виготовлення аміаку, мила, пластмас.
• Заповнення кульових оболонок в метеорології.
• Ракетне паливо.
• Охолодження електричних генераторів.

Ксенон

Ксенон - одноатомний безбарвний газ.

Застосування:

• наповнення ламп розжарювання;
• в двигунах космічних апаратів;
• в якості наркозу.

Для людського організму нешкідливий. Особливої користі не представляє.