Воздух

Какие газы образуют атмосферный воздух?

Как уже было сказано, состав атмосферного воздуха неоднородный – он представляет собой смесь различных газов, которые невозможно увидеть или потрогать. Вот некоторые из них:

• Азот;
• Кислород;
• Углекислый газ.

Кислород занимает второе место по значимости после Азота. Интересный факт об этом газе: кислород в чистом виде является ядом, но при этом его недостаток тоже плохо влияет на здоровье. В составе воздуха количество кислорода именно такое, какое нужно для комфортной жизни всех организмов на нашей планете.

Остальные газы занимают совсем небольшое место в составе атмосферного воздуха, но все же они необходимы. Его неотъемлемой частью являются также водяные пары и частицы дыма, микробы и пыль, различные соли и пыльца растений.

Важные характеристики атмосферного воздуха

Атмосферный воздух, состоящий из различных газов и других компонентов, имеет несколько важных характеристик:

• Состав: Основными газами, составляющими атмосферный воздух, являются азот (около 78%) и кислород (около 21%). Другие газы, такие как аргон, углекислый газ и водяной пар, также присутствуют в небольших количествах.
• Плотность: Атмосферный воздух имеет различную плотность в зависимости от высоты над уровнем моря и температуры. На уровне моря при нормальной температуре и давлении, плотность воздуха составляет около 1,225 кг/м³.
• Давление: Атмосферное давление – сила, которую атмосферный воздух оказывает на земную поверхность. На уровне моря стандартное атмосферное давление составляет около 101,325 Па (паскаль), что примерно равно 1 атмосфере.
• Температура: Температура атмосферного воздуха также различается в зависимости от высоты. Обычно с высотой температура снижается. Варьирование температуры в атмосфере влияет на климат и погоду.
• Влажность: Количество водяного пара, содержащегося в атмосфере, называется влажностью. Влажность может варьироваться в зависимости от местоположения и времени года. Высокая влажность может создавать комфортное или жаркое и душное состояние, а низкая влажность может приводить к сухости и высушиванию.

Изучение и понимание этих характеристик атмосферного воздуха позволяет ученым и исследователям более полно оценить его влияние на окружающую среду и жизнь на Земле.

Двуокись углерода (0,04%)

Углекислый газ (СО2) — самый важный газ, на который влияет деятельность человека. В свою очередь, углерод, входящий в молекулу СО2 — самый важный элемент для построения молекул, необходимых для жизни живых существ.

Как видно из долгосрочного углеродного цикла, углерод принимает различные формы, такие как двуокись углерода (CO 2), метан (CH 4) и глюкозу (C 6 H 12 O 6).

Сейчас много говорят про парниковый эффект из за большого количества выбросов СО2, но на самом деле общая доля его во всем объёме воздуха совсем незначительная, всего около 0,04%.С 1900 года количество углекислого газа увеличилось в основном из-за деятельности человека. После добычи ископаемого топлива люди сжигают ископаемое топливо.

В свою очередь, такие газы, как метан и углекислый газ, загрязняют атмосферу . Фактически, с 1900 года количество углекислого газа увеличилось почти вдвое.

Получение, собирание и хранение газов

Газы имеют важное значение в жизни и деятельности человека. Поэтому необходимо уметь их получать, собирать и хранить

В химической лаборатории небольшие объемы газов можно получать различными способами. Например, газы выделяются при нагревании некоторых твердых веществ (рис. 66).

Газообразные вещества могут образовываться при действии некоторых жидких веществ на твердые. Так, при действии уксуса на мрамор или мел выделяется углекислый газ (рис. 67).

В промышленности используют значительно большие, чем в химических лабораториях, количества различных газов. Большие объемы кислорода и азота получают из воздуха. Позднее вы узнаете, как это делается.

В лабораторных условиях собрать газ в сосуд можно двумя способами: вытеснением воды (рис. 68) и вытеснением воздуха. Первый способ применяют для собирания только нерастворимых в воде газов (кислород, азот, водород). Вто- рой — для собирания как растворимых (аммиак, углекислый газ), так и нерастворимых в воде газов.

Для собирания газов, которые легче воздуха, сосуд для сбора газа следует закрепить дном вверх, а для газов, которые тяжелее воздуха, — дном вниз (рис. 69)

Для хранения газов следует использовать сосуды, не сообщающиеся с окружающей средой. Такие сосуды называют герметичными (т. е. не имеющими отверстий для выхода газа из сосуда наружу). В быту примером герметичного сосуда является бутылка с плотной пробкой, завязанный воздушный шарик или накачанная камера от велосипедного колеса, в химической лаборатории — пробирка, плотно закрытая пробкой, газометр.

Из курса физики вы знаете, что при нагревании газы расширяются. Это свойство можно использовать для проверки прибора для получения газов на герметичность (рис. 70). Для этого после сборки прибора следует погрузить конец газоотводной трубки в воду, а пробирку на несколько секунд зажать в ладони. Нагреваясь от тепла руки, воздух в пробирке расширяется и выходит из газоотводной трубки в виде пузырьков. Если пузырьки не наблюдаются, то это свидетельствует о том, что прибор собран негерметично и для газа имеется другой выход, кроме газоотводной трубки.

В промышленности для хранения газов чаще всего используют более прочные сосуды — баллоны (рис. 71), в которых сжатые газы находятся под большим давлением; для предупреждения разрушения баллона сжатым газом его стенки делают из толстой стали. Узнать, какой газ содержится в баллоне, можно по окраске баллона, цвету надписи на нем и цвету полосы. Например, баллон с кислородом должен быть окрашен в голубой цвет и иметь черную надпись «Кислород», баллон с азотом должен быть окрашен в черный цвет, иметь желтую надпись «Азот» и коричневую полосу, баллон с очень чистым аргоном должен быть окрашен в серый цвет, иметь зеленую надпись «Аргон» и зеленую полосу.

Краткие выводы урока:

1. Вещества могут находиться в газообразном, жидком или твердом агрегатном состоянии.
2. Воздух представляет собой смесь газов. Основными компонентами воздуха являются азот и кислород.
3. При нормальных условиях в воздухе объемом 100 дм3 содержится азот объемом около 78 дм3 и кислород объемом около 21 дм3.
4. Воздух можно условно рассматривать как газ, молярная масса которого равна 29 г/моль.

Надеюсь урок 15 «Воздух как смесь газов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Микроклимат: отн. влажность, температура, скорость движения, давление

Под микроклиматом подразумевают комплекс физичесих параметров окружающей среды, влияющих на теплообмен человека и его здоровье. Основными параметрами микроклимата являются относительная влажность, температура, давление и скорость движения воздуха. Поддержание всех этих параметров в норме внутри помещения является ключевым фактором, определяющим комфортность пребывания в нём человека.

Контроль микроклимата

Нормальное значение параметров микроклимата даёт возможность организму человека тратить минимум энергии: на поддержание необходимого уровня теплообмена, на получение необходимого количества кислорода; при этом человек не чувствует ни жары, ни холода, ни духоты. По статистике нарушения микроклимата являются самыми частыми среди всех нарушений санитарно-гигиенических норм.

Микроклимат определяется воздействием внешней среды, особенностями постройки здания и систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Особенности микроклимата каждой конкретной квартиры формируются под влиянием потоков воздуха, влаги и тепла. Воздух в помещении постоянно находится в движении. Поэтому одним из ключевых параметров воздуха является скорость его движения.

Проведя измерения параметров воздуха у себя дома, в офисе или загородном коттедже, Вы сможете принять соответствующие меры по нормализации выявленных отклонений.

Воздух – друг человека

В повседневной жизни люди часто используют изобретения, которые работают благодаря физическим свойствам атмосферного воздуха. Например, в древности его использовали в мореплавании: ветер надувал паруса и корабли могли двигаться в нужном направлении. С давних пор люди начали строить и ветряные мельницы, принцип работы которых заключается во вращении лопастей благодаря потокам атмосферного воздуха.

Физические свойства воздуха активно применяются и в современной промышленности. Хорошим доказательством этого служит такое изобретение, как водолазный колокол, который позволяет выполнять различные работы под водой. Колокол опускают в воду, но благодаря сопротивлению воздуха в нем всегда остается кислород, как в том эксперименте про стакан, о котором говорилось ранее. Это свойство позволяет человеку опускаться на глубину без специального снаряжения и при том совершенно безопасно для здоровья. Такая технология часто применяется для ремонта мостов, осмотра и починки морских и речных судов, а также для помощи водолазам в поисках на большой глубине.

Чем опасен загрязненный воздух?

Загрязненный воздух представляет серьезную угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Он содержит вредные вещества, которые могут иметь различные отрицательные эффекты.

• Повреждение легких: Вредные вещества, такие как токсичные газы и твердые частицы, проникают в легкие и могут вызывать различные заболевания. Они могут привести к раздражению дыхательных путей, аллергическим реакциям, а также повредить легочную ткань.
• Ухудшение качества воздуха внутри помещений: Загрязненный воздух извне может проникать внутрь помещений, особенно при отсутствии хорошей вентиляции. Это может привести к накоплению вредных веществ в закрытых помещениях и ухудшению качества воздуха, что негативно сказывается на здоровье людей, особенно уязвимых групп (детей, пожилых и больных).
• Загрязнение почвы и воды: Вредные вещества, переносимые загрязненным воздухом, могут оседать на почве и попадать в водоносные слои. Это может привести к загрязнению почвы и водоемов, что негативно сказывается на экосистеме и может влиять на здоровье животных и растений, а также на качество питьевой воды.

Климатические изменения: Загрязнение воздуха вносит свой вклад в глобальные климатические изменения. Выбросы парниковых газов, таких как углекислый газ, метан и окись азота, вызывают глобальное потепление и изменение климатических условий. Это может привести к экстремальным погодным явлениям, изменению растительного покрова и другим негативным последствиям.

Чтобы минимизировать воздействие загрязненного воздуха, необходимо принимать меры по снижению выбросов вредных веществ, использовать чистые источники энергии, вести экологически ответственный образ жизни и локальные программы по борьбе с загрязнением воздуха.

Значение атмосферы Земли для жизни организмов

1. Без воздуха человек может прожить лишь несколько минут. Именно на такое время он может задержать дыхание. Затем ему необходимо сделать вдох. В случае невозможности этого, человек задыхается и погибает.
2. Атмосфера является обязательным фактором для коммуникации. При произнесении звуков возникают воздушные колебания, которые образуют звуковые волны. Они действуют на барабанную перепонку, в результате чего появляются колебания, поступающие в головной мозг. Он в свою очередь воспринимает их как звук. Поскольку на Луне нет воздуха, там звуков не слышно, а астронавты общаются с помощью специальных устройств или жестов.
3. Земная атмосфера служит защитой планеты от метеоритов, вредного солнечного ультрафиолета и космического холода. 
4. Наличие воздуха на Земле позволяет самолетам и другому воздушному транспорту совершать полеты. Благодаря атмосфере летают птицы: воздух обтекает их крылья, образуя подъемную силу.
5. Кислород, содержащийся в воде, обеспечивает жизнь рыб, которые дышат с помощью жабр.

Водяной пар

Движение водяного пара в атмосфере.

Водяной пар был удален из 100% общего количества из-за его региональной изменчивости. Но он может составлять большую часть атмосферы. Например, он может составлять 5% по объему в жарких регионах, но намного меньше в более холодных местностях.

Водяной пар регулирует температуру воздуха, поскольку он поглощает солнечное излучение. Он испаряется из океанов, озер и рек с поверхности Земли. Попадая в атмосферу, водяной пар конденсируется, например, в виде дождя. Он просто меняет форму с газообразного состояния на жидкость.

В рамках гидрологического цикла вода всегда находится в движении. И все это движется солнечной энергией.

Основное внимание уделяется тому, как хранится вода — в атмосфере, ледниках, океанах, растениях и людях. Большая часть испарения происходит в океанах

Это эффект Кориолиса, который перемещает ее в сторону от экватора.

Газы, присутствующие в атмосфере

Атмосфера — слой газов, окружающих Землю и поддерживаемых ее гравитацией. Состав атмосферы является основным фактором, определяющим возможность существования и развития жизни на планете.

Атмосфера состоит из различных газов, присутствующих в определенных пропорциях. Верхний слой атмосферы содержит высокую концентрацию газов, таких как кислород, азот, углекислый газ, водяной пар и аргон.

Самым распространенным газом в атмосфере является азот, который составляет около 78% атмосферного состава. Азот играет важную роль в поддержании биологического равновесия и является необходимым элементом для жизни растений и животных.

Вторым по распространенности газом является кислород, которым насыщено около 21% атмосферы. Кислород необходим для дыхания и поддержания жизни всех живых организмов на Земле.

Углекислый газ (CO₂) составляет примерно 0,04% атмосферного состава. Этот газ играет ключевую роль в парниковом эффекте и изменении климата, поскольку его концентрация прямо связана с деятельностью человека, такой как сжигание ископаемых топлив.

В атмосфере также присутствуют малые концентрации других газов, таких как аргон, гелий, водород, криптон и другие инертные газы. Они составляют около 0,93% атмосферного состава.

Помимо газов, атмосфера содержит также различные аэрозоли, пыль, водяные капли и другие частицы. Эти частицы имеют значительное влияние на качество воздуха и климат Земли.

Знание и понимание состава и химических свойств атмосферы является важным для научного исследования климата, состояния окружающей среды и воздействия человеческой деятельности на планету.

Влияние атмосферного воздуха на климат

Атмосферный воздух играет важную роль в формировании климата Земли. Он взаимодействует с солнечным излучением, газами и пылью в атмосфере, океанами и землей, что определяет погодные условия на планете.

Прозрачность атмосферы

Атмосферный воздух, состоящий преимущественно из азота и кислорода, обладает высокой прозрачностью для солнечных лучей видимого спектра. Это позволяет большей части солнечной энергии достигать земной поверхности, обогревая ее. В свою очередь, земля излучает тепло в инфракрасном диапазоне, которое поглощается некоторыми газами, в особенности парниковым газом — углекислым газом (СО2). Этот процесс, называемый парниковым эффектом, является одной из основных причин глобального потепления и изменения климата на Земле.

Циркуляция атмосферы

В атмосфере происходит движение воздуха, называемое циркуляцией. Это связано с неравномерным прогревом различных областей Земли. В тропиках солнце нагревает поверхность сильнее, вызывая подъем горячего воздуха. В результате образуется зона низкого давления и область интенсивных атмосферных явлений, таких как циклоны и тропические ураганы. Поднятый воздух перемещается в полюсные регионы, где охлаждается и опускается, вызывая зону высокого давления и сухий климат в этих областях. Такие циркуляционные явления, в сочетании с влиянием океанов и гор, определяют основные климатические пояса на планете.

Влияние атмосферы на температуру

Атмосфера играет важную роль в регуляции температуры на Земле. Благодаря своим свойствам поглощать и отражать солнечное излучение, воздух способствует равномерному распределению тепла по поверхности планеты. К тому же, при взаимодействии с океанами, которые обладают высокой теплоемкостью, атмосферный воздух уравновешивает температурные колебания между днем и ночью, летом и зимой. Благодаря этой регуляции создаются условия для жизни на Земле.

Влияние атмосферного воздуха на осадки

Атмосферный воздух влияет на образование осадков на Земле. Влага в атмосфере конденсируется в капли или кристаллы воды, образуя облака. Потом эти частицы растут и выпадают в виде осадков, таких как дождь, снег или град. При этом количество и распределение осадков на планете зависят от таких факторов, как температура, сила ветра и наличие пыли и аэрозолей в атмосфере. Воздух также является важным переносчиком влаги из одной части планеты в другую, обеспечивая водный цикл и поддерживая разнообразные экосистемы на Земле.

Основные характеристики влияния атмосферного воздуха на климат
Характеристика
Значение

Прозрачность
Высокая

Циркуляция
Определяет климатические пояса

Температурная регуляция
Равномерное распределение тепла

Влияние на осадки
Образование и распределение осадков

Кислород (20,9%)

Сколько кислорода в атмосфере Земли? Кислород занимает второе место и составляет примерно пятую часть от всего объема атмосферы, если точнее – 20,9%. На Земле есть условия для процветания жизни. Кислород необходим для жизни человека, поскольку наши легкие вдыхают кислород и используют его в обмене веществ.

Хотя азот является чрезвычайно стабильным газом, его сложно разделить и использовать в химических процессах. Кислород легко принимает участие в химических реакциях, потому что он является основным участником всех окислительных процессов.

Таким образом, несмотря на то, что азота много, нам нужен кислород, чтобы управлять химическими реакциями, производящими энергию.

Загрязнение воздуха

Как мы уже упоминали ранее, состав воздуха не был одинаковым на протяжении всей истории нашей планеты. Более того, мы не говорим о том, что он был таким же, как в прошлые века назад, в настоящее время. Содержание парниковых газов он чрезвычайно увеличился из-за деятельности человека. Эти газы считаются загрязнителями, поскольку они отрицательно влияют на развитие жизни и условия окружающей среды.

Поскольку воздух является жизненно важным компонентом для выживания всех живых существ, загрязнение, которое мы вызываем, вредит нашему здоровью и в целом ухудшает мир, в котором мы живем. Загрязнение воздуха может происходить несколькими способами. Однако наиболее распространенным и распространенным явлением является деятельность человека, при которой, в основном, можно сказать, что это промышленность и транспорт. Благодаря достижениям науки и техники, мы каждый день выбрасываем в атмосферу все больше парниковых газов, которые являются вредными и вредными, если мы вдыхаем их и подвергаем их воздействию.

Природа имеет свой собственный экологический баланс, и, если концентрации этих газов естественные, они сами по себе способны уравновешивать их концентрацию и поддерживать ее постоянно. Однако в результате деятельности человека и избыточных выбросов в атмосферу в течение последних десятилетий произошло следующее: природа не способна сама исправить ошибки, совершаемые людьми.

В результате загрязнения воздуха этими вредными газами наносится вред воздуху, которым мы дышим, и здоровью всех живых существ

Важно знать, что загрязнение может изначально изменить состав воздуха, поэтому появляется больше токсичных газов, чем мы дышим. Все это оборачивается проблемами для здоровья и живых существ

Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о составе воздуха и его важности

Что такое воздух

Воздух — это фундаментальный компонент атмосферы нашей планеты, и мы все зависим от него в своем выживании. Одна из важнейших функций воздуха – обеспечение живых организмов кислородом. Кислород является основным компонентом в процессе дыхания, который позволяет нашему организму преобразовывать пищу в энергию. Без воздуха мы не смогли бы вдыхать кислород, необходимый нам для выживания, и быстро бы погибли. Но воздух выполняет и множество других важных функций. Например, он помогает регулировать температуру и климат Земли, поглощая и отдавая тепло. К тому же, именно благодаря нему происходит распределение влаги по планете в процессе испарения и выпадения осадков, что необходимо для поддержания жизни растений и животных.

Помимо своей важнейшей роли в поддержании жизни, воздух также сыграл значительную роль в культуре и истории человечества. Например, изобретение полета было бы невозможным без нашего понимания свойств воздуха и его поведения. Воздух также играет важную роль во многих видах спорта, таких как футбол, бейсбол и гольф, где движение воздушных потоков может существенно повлиять на траекторию полета мяча.

К сожалению, качество нашего воздуха не всегда идеально. Загрязнение, вызванное деятельностью человека, такой как сжигание ископаемого топлива и промышленные процессы, может оказывать значительное негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Вдыхание загрязненного кислорода может привести к проблемам с дыханием, сердечным заболеваниям и другим проблемам со здоровьем, а также может нанести вред растительному и животному миру, повредить здания и инфраструктуру и способствовать изменению климата.

Для борьбы с загрязнением воздуха и защиты его качества как отдельные граждане, так и правительства должны принимать меры. Это могут быть такие шаги, как сокращение использования ископаемого топлива, поощрение использования общественного транспорта, инвестиции в возобновляемые источники энергии и внедрение норм, ограничивающих вредные выбросы от заводов и других источников.

Давайте теперь определим, что же такое есть кислород

Кислород есть химическим элементом периодической таблице элементов Менделеева, кислород не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Кислород в воздухе крайне необходим для дыхания человека, а также для горения ведь не для кого не секрет, что если не будет воздуха, то никакие материалы не будут гореть. В состав кислорода входит смесь из трех стабильных нуклидов, массовые числа которых 16. 17 и 18.

Итак, кислород является самым распространенным элементом на земле, что касается процентного соотношения то кислорода наибольше процентов находиться в силикатах это около 47.4 процентов массы твердой земной коры. Также в морских и пресных водах всей земли содержится огромное количество кислорода, а именно 88.8 процентов, что касается количества кислорода в воздухе то это всего лишь 20.95 процентов. Необходимо отметить и то, что кислород входит в состав более 1500 соединений в земной коре.

Что касается получения кислорода то его получают при разделении воздуха при низких температурах. Этот процесс происходит так, в начале сжимают воздух при помощи компрессора при сжимании воздуха начинает нагреваться. Сжатому воздуху дают остыть до комнатной температуры, а после охлаждения обеспечивают его свободное расширение.

Когда происходит расширение температура газа резко начинает понижаться, после того как воздух охладился его температура может быть на несколько десятков градусов ниже комнатной температуры, такой воздух опять подвергают сжатию и отбирают выделившуюся теплоту. После нескольких этапов сжатия и охлаждения воздуха проделывается еще ряд процедур в следствии которых отделяется чистый кислород безо всяких примесей.

И здесь возникает еще один вопрос что тяжелее кислород или же углекислый газ. Ответ просто конечно же углекислый газ будет тяжелее чем кислород. Плотность углекислого газа составляет 1,97кг/м3, а вот плотность кислорода в свою очередь составляет 1,43кг/м3. Что касается углекислого газа то он, как оказывается играет одну из главных ролей в жизнедеятельности всего живого на земле, а также имеет влияние на круговорот углерода в природе. Доказано, что углекислый газ участвует в регуляции дыхания, а также кровообращения.

Основные пропорции компонентов атмосферы

Атмосфера Земли состоит из различных газов и аэрозолей, которые образуют его состав. Вот основные компоненты атмосферы и их пропорции:

• Азот (N₂): составляет около 78% общего объема атмосферы. Азот является инертным газом и не взаимодействует с другими элементами.
• Кислород (O₂): составляет около 21% общего объема атмосферы. Кислород необходим для дыхания живых организмов и сжигания горючих веществ.
• Аргон (Ar): составляет около 0,93% общего объема атмосферы. Аргон является инертным газом и не проявляет химической активности.
• Углекислый газ (CO₂): составляет около 0,04% общего объема атмосферы. Углекислый газ играет важную роль в парниковом эффекте и регулировании климата.
• Неон (Ne), гелий (He), криптон (Kr), ксенон (Xe): вместе составляют около 0,0018% общего объема атмосферы. Эти инертные газы также не являются активными химическими веществами.

Важно отметить, что пропорции могут незначительно изменяться в зависимости от конкретного местоположения и условий

Гигиеническая характеристика воздуха

Загрязнение – это процесс попадания в атмосферный воздух примесей, которых в норме быть не должно. Загрязнение бывает естественное и искусственное. Примеси, которые попадают из естественных источников, нейтрализуются в планетарном круговороте вещества. С искусственным загрязнением дело обстоит сложнее.

К естественным загрязнениям относятся:

• Космическая пыль.
• Примеси, образовавшиеся при извержении вулканов, выветривании, пожарах.

Искусственное загрязнение носит антропогенный характер. Выделяют глобальное загрязнение и локальное. Глобальное – это все выбросы, которые могут повлиять на состав или структуру атмосферы. Локальное – это изменение показателей на конкретной территории или в используемом для проживания, работы или общественных мероприятий помещении.

Гигиена атмосферного воздуха – это важный раздел гигиены, который занимается оценкой и контролем показателей воздуха в помещениях. Этот раздел появился в связи с необходимостью санитарной охраны. Гигиеническое значение атмосферного воздуха сложно переоценить – вместе с дыханием в организм человека попадают все примеси и частицы, содержащиеся в воздухе.

Гигиеническая оценка включает в себя такие показатели:

1. Физические свойства атмосферного воздуха. Сюда относятся и температура (самое частое нарушение СанПина на рабочих местах состоит в том, что воздух слишком сильно нагревается), давление, скорость ветра (на открытых участках), радиоактивность, влажность и другие показатели.
2. Наличие примесей и отклонение от стандартного химического состава. Характеризуют атмосферный воздух по пригодности для дыхания.
3. Наличие твердых примесей – пыль, другие микрочастицы.
4. Наличие бактериального загрязнения – патогенных и условно патогенных микроорганизмов.

Для составления гигиенической характеристики сравнивают полученные по четырем пунктам показания с установленными нормами.

Значение для человека

Воздушная среда – это не только источник кислорода. Она позволяет человеку видеть, воспринимать пространственные сигналы, пользоваться органами чувств. Слух, зрение, обоняние – все они зависят от состояния воздушной среды.

Второй важный момент – защита от солнечной радиации. Атмосфера окутывает планету оболочкой, которая задерживает часть спектра солнечных лучей. В результате до земли доходит около 30% солнечной радиации.

Воздушная среда – это оболочка, в которой образуются осадки и поднимаются испарения. Именно она отвечает за половину цикла влагообмена. Осадки, образованные в атмосфере, влияют на работу Мирового океана, способствуют накоплению влаги на континентах, определяют разрушение открытых горных пород. Она принимает участие в образовании климата. Циркуляция воздушных масс – это важнейший фактор формирования конкретных климатических поясов и природных зон. Ветра, возникающие над Землей, определяют температуру, влажность, уровень осадков, давление, стабильность погоды в регионе.

В настоящее время из воздуха добывают химические вещества: кислород, гелий, аргон, азот. Технология еще находится на этапе тестирования, но в будущем это можно считать перспективным направлением химической промышленности.

Перечисленное выше – очевидные вещи. Но воздушная среда важна также для промышленности и хозяйственной деятельности человека:

• Она является важнейшим химическим агентом для протекания реакций горения, окисления.
• Переносит тепло.

Таким образом, атмосферный воздух – это уникальная воздушная среда, которая позволяет живому существовать, а человеку – развивать промышленность. Между человеческим организмом и воздушной средой налажено тесное взаимодействие. Если нарушить его – серьезные последствия не заставят себя ждать.

– серьезная экологическая проблема нынешнего века. Токсичные химические соединения, органические вещества, патогенные микроорганизмы – любые крупные выбросы в атмосферу меняют ее состав. Она, как и любая другая часть географической оболочки Земли, способна к самоочищению и саморегуляции. Вопрос в том, когда ресурсы самоочищения истощатся полностью.

Польза воздуха для живых организмов

Воздух необходим для жизни всех организмов планеты Земля, в том числе и для людей. За один день человек совершает 20 тысяч вздохов и столько же выдохов. При вздохе происходит насыщение организма кислородом. Так, с помощью крови он быстро распространяется по всему телу и дает каждой клеточке необходимую для работы энергию. После этого уже переработанный кислород выдыхается человеком в атмосферу, но уже в качестве углекислого газа. Благодаря этому процессу происходит обмен тепла между телом человека и окружающей средой.

Воздух необходим и для жизни животных, ведь от него зависит их рост и развитие, пол и размер, даже возраст и ежедневная активность. Животные очень остро реагируют на недостаток кислорода: у них учащается дыхание и ускоряется ток крови, при этом в их организмах замедляются жизненно важные процессы. Все это приводит к появлению у животных беспокойства и серьезных заболеваний.

Воздух является неотъемлемой частью жизни и для растений. Для дыхания им также необходим кислород, а вот для питания – углекислый газ. Без кислорода растения не смогли бы прорастать из земли. Этот элемент необходим всему организму: корням, стеблям и листьям. А количество углекислого газа напрямую влияет на качество жизни растения – чем его больше, тем лучше.

Немаловажно для растений и движение воздушных потоков в атмосфере. Если воздух движется вертикально, то он способствует распространению семян, пыльцы и создает комфортную температуру

А вот если направление воздуха горизонтальное, то растения начнут сохнуть и вянуть.

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.

Азот – элемент второго периода, не имеет возбужденных состояний, так как атом не имеет свободных орбиталей. Однако азот способен проявлять в основном состоянии валентность не только III, но и IV за счет образования ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму с участием неподеленной электронной пары азота. Степень окисления, которую может проявлять азот, изменяется в широких пределах: от -3 до +5.

В природе азот встречается в виде простого вещества – газа N2 и в связанном состоянии. В молекуле азота атомы связаны прочной тройной связью (энергия связи 940 кДж/моль). При обычной температуре азот может взаимодействовать только с литием. После предварительной активизации молекул путем нагревания, облучения или действием катализаторов азот вступает в реакции с металлами и неметаллами.

Меры защиты и профилактики загрязнения воздуха

Чтобы решить проблему загрязнения воздуха:

• Вблизи дорог и предприятий высаживаются лесополосы, на производствах устанавливают специальные фильтры и очистные сооружения.
• В безветренную погоду снижают мощности или останавливают, насколько это возможно, производственные процессы.
• Специальные экологические комиссии постоянно проводят мониторинг воздуха над особо опасными по выбросам зонами.

Но проблема загрязнения окружающей среды в мировом масштабе и воздуха в частности, стоит достаточно остро. Необходимо осуществлять переход на экологически безопасные виды топлива, производства и т.д., беречь здоровье жителей планеты.

Химический состав воздуха

В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не однородное вещество.

Нормальный состав воздуха

Вещество	Обозначение	По объёму, %	По массе, %
Азот	N2	78,084	75,50
Кислород	O2	20,9476	23,15
Аргон	Ar	0,934	1,292
Углекислый газ	CO2	0,0314	0,046
Неон	Ne	0,001818	0,0014
Метан	CH4	0,0002	0,000084
Гелий	He	0,000524	0,000073
Криптон	Kr	0,000114	0,003
Водород	H2	0,00005	0,00008
Ксенон	Xe	0,0000087	0,00004

Лёгкие аэроионы

Каждый житель Санкт-Петербурга чувствует, что воздух сильно загрязнен. Постоянно возрастающее количество автомобилей, фабрики и заводы выбрасывают в атмосферу тонны отходов своей деятельности. В загрязнённом воздухе присутствуют нехарактерные физические, химические и биологические вещества. Основными загрязнителями атмосферного воздуха мегаполиса являются: альдегиды, аммиак, атмосферная пыль, оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, тяжелые металлы (свинец, медь, цинк, кадмий, хром).

Наиболее опасными составляющими смога являются микроскопические частицы вредных веществ. Приблизительно 60% — это продукты сгорания автомобильных двигателей. Именно эти частицы мы вдыхаем гуляя по улицам наших городов и накапливаем в наших лёгких. Как утверждают медики, лёгкие жителя мегаполиса очень напоминают по степени загрязнённости лёгкие заядлого курильщика.

На первом месте по вкладу в загрязнение воздуха стоят выхлопные газы автомобилей, выбросы ТЭС – на втором месте, химическая промышленность – на третьем.