Oro sudėtis procentais pagal tūrį: diagrama ir įdomūs faktai. Kokia yra oro cheminė formulė

Oras yra natūralus dujų, daugiausia azoto ir deguonies, mišinys, sudarantis žemės atmosferą. Oras yra būtinas normaliam daugumos sausumos gyventojų egzistavimui gyvieji organizmai: deguonis, esantis ore, kvėpavimo proceso metu patenka į organizmo ląsteles ir yra panaudojamas oksidacijos procese, ko pasekoje išsiskiria gyvybei reikalinga energija. Pramonėje ir kasdieniame gyvenime atmosferos deguonis naudojamas kurui deginti, gaminant šilumą ir mechaninę energiją vidaus degimo varikliuose. Tauriosios dujos gaunamos iš oro suskystinant. Pagal federalinį įstatymą „Dėl atmosferos oro apsaugos“ atmosferos oras suprantamas kaip „gyvybiškai svarbus svarbus komponentas aplinką, kuris yra natūralus atmosferos dujų mišinys, esantis už gyvenamųjų, pramoninių ir kitų patalpų ribų.

Svarbiausi veiksniai, lemiantys oro aplinkos tinkamumą gyventi žmonėms, yra cheminė sudėtis, jonizacijos laipsnis, santykinė drėgmė, slėgis, temperatūra ir judėjimo greitis. Panagrinėkime kiekvieną iš šių veiksnių atskirai.

1754 m. Josephas Blackas eksperimentiškai įrodė, kad oras yra dujų mišinys, o ne vienalytė medžiaga.

Normali oro sudėtis

Lengvieji oro jonai

Kiekvienas Sankt Peterburgo gyventojas jaučia, kad oras yra labai užterštas. Vis daugiau automobilių, gamyklų ir gamyklų į atmosferą išmeta tonas savo veiklos atliekų. Užteršto oro sudėtyje yra nebūdingų fizinių, cheminių ir biologinių medžiagų. Pagrindiniai didmiesčio atmosferos oro teršalai yra: aldehidai, amoniakas, atmosferos dulkės, anglies monoksidas, azoto oksidai, sieros dioksidas, angliavandeniliai, sunkieji metalai (švinas, varis, cinkas, kadmis, chromas).

Pavojingiausi smogo komponentai yra mikroskopinės dalelės kenksmingų medžiagų. Maždaug 60 % sudaro degimo produktai iš automobilių variklių. Būtent šias daleles įkvepiame vaikščiodami savo miestų gatvėmis ir kaupiasi plaučiuose. Medikų teigimu, didmiesčio gyventojo plaučiai užterštumo laipsniu labai panašūs į intensyvaus rūkančio žmogaus plaučius.

Automobilių išmetamosios dujos yra pirmoje vietoje pagal jų indėlį į oro taršą, antroje vietoje yra šiluminių elektrinių emisija, chemijos pramonė- trečioje.

Oro jonizacijos laipsnis

Aukštas jonizacijos laipsnis

Atmosferos oras visada yra jonizuotas ir jame yra daugiau ar mažiau oro jonų. Jonizacijos procesas natūralus oras atsiranda veikiant daugeliui veiksnių, iš kurių pagrindiniai yra dirvožemio radioaktyvumas, akmenys, jūros ir požeminiai vandenys, kosminiai spinduliai, žaibai, vandens purslai (Lenardo efektas) kriokliuose, bangų gaubtuose ir kt., Saulės ultravioletinė spinduliuotė, miškų gaisrų liepsnos, kai kurios aromatinės medžiagos ir kt. Šių veiksnių įtakoje susidaro ir teigiami, ir neigiami oro jonai. Neutralios oro molekulės akimirksniu nusėda ant susidariusių jonų, todėl susidaro vadinamieji normalieji ir lengvieji atmosferos jonai. Pakeliui susidūrę su ore pakibusiomis dulkių dalelėmis, dūmų dalelėmis ir mažyčiais vandens lašeliais, ant jų nusėda lengvieji jonai ir virsta sunkiais. Vidutiniškai 1 cm 3 virš žemės paviršiaus yra iki 1500 jonų, tarp kurių vyrauja teigiamai įkrauti, o tai, kaip bus parodyta toliau, nėra visiškai pageidautina žmonių sveikatai.

Kai kuriuose regionuose oro jonizacijai būdingi palankesni rodikliai. Tarp vietovių, kuriose oras yra ypač jonizuotas, yra šlaitai aukšti kalnai, kalnų slėniai, kriokliai, jūrų ir vandenynų pakrantės. Jie dažnai naudojami rekreacinių objektų organizavimui ir sanatoriniam-kurorto gydymui.

Taigi oro jonai yra nuolat veikiantis aplinkos veiksnys, pvz., temperatūra, santykinė drėgmė ir oro greitis.

Įkvepiamo oro jonizacijos laipsnio pasikeitimas neišvengiamai sukelia įvairių organų ir sistemų pokyčius. Iš čia kyla natūralus noras naudoti jonizuotą orą, viena vertus, ir būtinybė sukurti aparatus bei prietaisus dirbtiniam jonų koncentracijos ir santykio keitimui. atmosferos oras, su kitu. Šiandien, naudojant specialią įrangą, galima padidinti oro jonizacijos laipsnį, padidinant jonų skaičių 1 cm 3 tūkstančius kartų.

SanPiN 2.2.4.1294-03 sanitarinės ir epidemiologinės taisyklės ir reglamentai numato higienos reikalavimus dėl oro jonų sudėties pramoninėse ir visuomeninėse patalpose. Atkreipkite dėmesį, kad svarbus ne tik neigiamai ir teigiamai įkrautų oro jonų skaičius, bet ir teigiamo ir neigiamo koncentracijos santykis, kuris vadinamas vienpoliškumo koeficientu (žr. lentelę žemiau).

Pagal higienos reikalavimus neigiamai įkrautų oro jonų skaičius turi būti didesnis arba, kraštutiniais atvejais, lygus teigiamai įkrautų oro jonų skaičiui. Jei gyvenate miestuose ir dirbate biuro patalpose, turėtumėte naudoti oro jonizatorius, kad neprarastumėte koncentracijos ir lėčiau pavargtumėte per darbo dieną.

Mikroklimatas: rel. drėgmė, temperatūra, greitis, slėgis

Mikroklimatas reiškia fizinių aplinkos parametrų rinkinį, turintį įtakos žmogaus šilumos mainams ir sveikatai. Pagrindiniai mikroklimato parametrai yra santykinė drėgmė, temperatūra, slėgis ir oro greitis. Visų šių parametrų palaikymas normaliu lygiu patalpose yra pagrindinis veiksnys, lemiantis žmogaus buvimo joje komfortą.

Normali mikroklimato parametrų vertė leidžia žmogaus organizmui išleisti minimaliai energiją: palaikyti reikiamą šilumos mainų lygį, gauti reikiamą deguonies kiekį; tuo pat metu žmogus nejaučia nei karščio, nei šalčio, nei tvankumo. Remiantis statistika, mikroklimato pažeidimai yra labiausiai paplitę tarp visų sanitarinių ir higienos normų pažeidimų.

Mikroklimatą lemia išorinės aplinkos įtaka, pastato konstrukciniai ypatumai bei šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos.

IN kelių aukštų pastatai yra didelis oro slėgio skirtumas pastato išorėje ir viduje. Dėl to pastate kaupiasi įvairūs teršalai, o viršutiniame ir apatiniame aukštuose jų koncentracija skirsis, o tai turi neigiamą poveikį.

Kiekvieno konkretaus buto mikroklimato ypatybės formuojasi oro srautų, drėgmės ir šilumos įtakoje. Oras kambaryje nuolat juda. Todėl vienas pagrindinių oro parametrų yra jo judėjimo greitis.

Žemiau yra lentelė, kurioje pateikiamos optimalios ir leistinos temperatūros, drėgmės ir oro greičio reikšmės įvairios patalpos pagal galiojančią SanPiN 2.1.2.2801-10 „SanPiN 2.1.2.2645-10 „Sanitariniai ir epidemiologiniai reikalavimai gyvenimo sąlygoms gyvenamuosiuose pastatuose ir patalpose“ pakeitimai ir papildymai Nr.

Oro parametrai namuose, biure ar kaimo kotedžas, Galėsite imtis atitinkamų priemonių nustatytiems nukrypimams normalizuoti.

Dabartinės sanitarinės taisyklės ir oro standartai

1–5 pavojingumo klasių atliekų išvežimas, perdirbimas ir šalinimas

Dirbame su visais Rusijos regionais. Galiojanti licencija. Pilnas uždarymo dokumentų rinkinys. Individualus požiūris klientui ir lanksčią kainų politiką.

Naudodami šią formą galite palikti paslaugų užklausą, užklausą Komercinis pasiūlymas arba gauti nemokamą mūsų specialistų konsultaciją.

Atmosfera yra oro aplinka, kuri supa Žemės rutulį ir yra viena iš svarbiausių priežasčių, lemiančių gyvybės atsiradimą žemėje. Būtent atmosferos oras, jo unikali sudėtis, suteikė gyvoms būtybėms galimybę oksiduoti organines medžiagas deguonimi ir gauti energijos egzistavimui. Be jo žmogaus egzistavimas bus neįmanomas, kaip ir visi gyvūnų karalystės atstovai, dauguma augalų, grybų ir bakterijų.

Reikšmė žmonėms

Oro aplinka yra ne tik deguonies šaltinis. Tai leidžia žmogui matyti, suvokti erdvinius signalus ir naudotis pojūčiais. Klausa, regėjimas, uoslė – visa tai priklauso nuo oro būklės.

Antra svarbus punktas- gynyba nuo saulės radiacija. Atmosfera apgaubia planetą apvalkalu, kuris blokuoja dalį spektro saulės spinduliai. Dėl to apie 30% saulės spinduliuotės pasiekia žemę.

Oro aplinka yra apvalkalas, kuriame susidaro krituliai ir didėja garavimas. Būtent ji yra atsakinga už pusę drėgmės mainų ciklo. Atmosferoje susidarę krituliai turi įtakos Pasaulio vandenyno funkcionavimui, prisideda prie drėgmės kaupimosi žemynuose, lemia atvirų uolienų sunaikinimą. Ji dalyvauja formuojant klimatą. Oro masių cirkuliacija yra svarbiausias veiksnys formuojant specifines klimato zonas ir gamtos teritorijos. Virš Žemės kylantys vėjai lemia temperatūrą, drėgmę, kritulių lygį, slėgį ir oro stabilumą regione.

Šiuo metu išgaunamas iš plono oro cheminių medžiagų: deguonis, helis, argonas, azotas. Technologija dar tik testavimo stadijoje, tačiau ateityje tai gali būti laikoma perspektyvia chemijos pramonės kryptimi.

Aukščiau yra akivaizdūs dalykai. Tačiau oro aplinka taip pat svarbi pramonei ir ekonominė veikla asmuo:

• Tai svarbiausias cheminis agentas degimo ir oksidacijos reakcijoms.
• Perduoda šilumą.

Taigi atmosferos oras yra unikali oro aplinka, leidžianti gyviems daiktams egzistuoti ir žmonėms plėtoti pramonę. Tarp žmogaus kūno ir oro aplinkos vyksta glaudi sąveika. Jei sulaužysi - rimtų pasekmių neprivers jūsų laukti.

Higieninės oro savybės

Tarša – tai procesas, kai į atmosferos orą patenka priemaišų, kurių paprastai neturėtų būti. Tarša gali būti natūrali arba dirbtinė. Priemaišos, gaunamos iš natūralių šaltinių, neutralizuojamos planetų medžiagų cikle. Su dirbtine tarša situacija yra sudėtingesnė.

Natūrali tarša apima:

• Kosminės dulkės.
• Priemaišos, susidarančios ugnikalnių išsiveržimų, oro sąlygų ir gaisrų metu.

Dirbtinė tarša yra antropogeninė. Yra pasaulinė ir vietinė tarša. Globalūs yra visi išmetimai, galintys turėti įtakos atmosferos sudėčiai ar struktūrai. Vietinis – tai rodiklių pasikeitimas konkrečioje vietovėje arba patalpoje, naudojamoje gyvenimui, darbui ar viešiems renginiams.

Aplinkos oro higiena yra svarbi higienos dalis, susijusi su patalpų oro parametrų įvertinimu ir kontrole. Šis skyrius atsirado dėl poreikio sanitarinė apsauga. Atmosferos oro higieninę svarbą sunku pervertinti – kartu su kvėpavimu į žmogaus organizmą patenka visos ore esančios priemaišos ir dalelės.

Higieninis vertinimas apima šiuos rodiklius:

1. Atmosferos oro fizinės savybės. Tai apima temperatūrą (dažniausias SanPin pažeidimas darbo vietose yra tai, kad oras per daug įkaista), slėgis, vėjo greitis (š. atviros zonos), radioaktyvumo, drėgmės ir kitus rodiklius.
2. Priemaišų buvimas ir nukrypimai nuo standartinės cheminės sudėties. Atmosferos oras pasižymi tinkamumu kvėpuoti.
3. Kietų priemaišų – dulkių, kitų mikrodalelių buvimas.
4. Bakterinio užterštumo buvimas – patogeniniai ir sąlygiškai patogeniški mikroorganizmai.

Norint sudaryti higieninę charakteristiką, keturiuose taškuose gauti rodmenys lyginami su nustatytais standartais.

Aplinkos apsauga

IN Pastaruoju metu Atmosferos oro būklė kelia susirūpinimą aplinkosaugininkams. Tobulėjant pramonei, didėja ir rizika aplinkai. Gamyklos ir pramoninės zonos ne tik ardo ozono sluoksnį, kaitindamos atmosferą ir prisotindamos ją anglies priemaišomis, bet ir sumažina higieną. Todėl į išsivyščiusios šalysĮprasta vykdyti visapusiškas oro aplinkos apsaugos priemones.

Pagrindinės apsaugos kryptys:

• Teisinis reguliavimas.
• Pramoninių zonų išdėstymo rekomendacijų rengimas, atsižvelgiant į klimatinius ir geografinius veiksnius.
• Emisijos mažinimo priemonių vykdymas.
• Sanitarinė ir higieninė kontrolė įmonėse.
• Reguliarus sudėties stebėjimas.

Apsaugos priemonės taip pat apima želdinių sodinimą, dirbtinių rezervuarų kūrimą ir barjerinių zonų tarp pramoninių ir gyvenamųjų teritorijų sukūrimą. Apsaugos priemonių vykdymo rekomendacijas parengė tokios organizacijos kaip PSO ir UNESCO. Valstybinės ir regioninės rekomendacijos rengiamos remiantis tarptautinėmis.

Šiuo metu oro higienos problemai skiriama vis daugiau dėmesio. Deja, šiuo metu priemonių, kurių buvo imtasi, nepakanka antropogeninei žalai visiškai sumažinti. Tačiau galime tikėtis, kad ateityje, plėtojant aplinką tausojančias pramonės šakas, pavyks sumažinti atmosferos apkrovą.

Iš karto padarykime išlygą: azotas užima didžiąją dalį oro, tačiau likusios dalies cheminė sudėtis yra labai įdomi ir įvairi. Trumpai tariant, pagrindinių elementų sąrašas yra toks.

Tačiau mes taip pat pateiksime keletą paaiškinimų apie šių cheminių elementų funkcijas.

1. Azotas

Azoto kiekis ore yra 78% tūrio ir 75% masės, tai yra, šis elementas dominuoja atmosferoje, turi vieno iš labiausiai paplitusių Žemėje titulą ir, be to, randamas už žmonių gyvenamosios vietos ribų. zona – Urane, Neptūne ir tarpžvaigždinėse erdvėse. Taigi, mes jau išsiaiškinome, kiek azoto yra ore, tačiau lieka klausimas dėl jo funkcijos. Azotas yra būtinas gyvų būtybių egzistavimui, jis yra dalis:

• baltymai;
• amino rūgštys;
• nukleino rūgštys;
• chlorofilas;
• hemoglobinas ir kt.

Vidutiniškai apie 2% gyvos ląstelės sudaro azoto atomai, o tai paaiškina, kodėl ore yra tiek daug azoto tūrio ir masės procentais.
Azotas taip pat yra viena iš inertinių dujų, išgaunamų iš atmosferos oro. Iš jo sintetinamas amoniakas ir naudojamas aušinimui bei kitiems tikslams.

2. Deguonis

Deguonies kiekis ore yra vienas iš populiariausių klausimų. Išlaikydami intrigą, nukrypkime prie vieno linksmo fakto: deguonis buvo aptiktas du kartus – 1771 ir 1774 m., tačiau dėl atradimo publikacijų skirtumo garbė atrasti elementą atiteko anglų chemikui Josephui Priestley, kuris iš tikrųjų jį išskyrė. antrasis deguonis. Taigi, deguonies dalis ore svyruoja apie 21% tūrio ir 23% masės. Kartu su azotu šios dvi dujos sudaro 99% viso žemės oro. Tačiau deguonies procentas ore yra mažesnis nei azoto, tačiau mes nepatiriame kvėpavimo problemų. Faktas yra tai, kad deguonies kiekis ore yra optimaliai apskaičiuotas specialiai normaliam kvėpavimui gryna forma, šios dujos veikia kaip nuodai, todėl kyla sunkumų dirbant nervų sistema, kvėpavimo ir kraujotakos sutrikimai. Tuo pačiu metu deguonies trūkumas taip pat neigiamai veikia sveikatą, sukelia deguonies badą ir visus su tuo susijusius nemalonius simptomus. Taigi, kiek deguonies yra ore, reikia sveikam, pilnavertiškam kvėpavimui.

3. Argonas

Argonas užima trečią vietą ore, jis yra bekvapis, bespalvis ir beskonis. Reikšmingas biologinis vaidmuoŠių dujų neaptikta, tačiau jos turi narkotinį poveikį ir netgi laikomos dopingu. Iš atmosferos išgaunamas argonas naudojamas pramonėje, medicinoje, dirbtinei atmosferai sukurti, cheminei sintezei, gaisrui gesinti, lazeriams kurti ir kt.

4. Anglies dioksidas

Anglies dioksidas sudaro Veneros ir Marso atmosferą, jo procentas žemės ore yra daug mažesnis. Tuo pačiu metu vandenyne yra didžiulis anglies dioksido kiekis, jį reguliariai tiekia visi kvėpuojantys organizmai ir išsiskiria dėl pramonės darbo. Žmogaus gyvenime anglies dioksidas naudojamas gesinant gaisrus, maisto pramonėje kaip dujos ir kaip maisto papildas E290 – konservantas ir raugiklis. Kieto pavidalo anglies dioksidas yra vienas iš labiausiai žinomų šaltnešių, „sausasis ledas“.

5. Neonas

Toje pačioje paslaptingoje disko šviesų šviesoje, ryškiuose iškabose ir moderniuose priekiniuose žibintuose naudojamas penktas pagal dažnumą cheminis elementas, kurį įkvepia ir žmonės – neonas. Kaip ir daugelis inertinių dujų, esant tam tikram slėgiui, neonas turi narkotinį poveikį žmogui, tačiau būtent šios dujos yra naudojamos narų ir kitų žmonių, dirbančių aukštas kraujo spaudimas. Taip pat neoninio helio mišiniai naudojami medicinoje nuo kvėpavimo sutrikimų, pats neonas naudojamas aušinimui, signalinių šviesų ir tų pačių neoninių lempų gamyboje. Tačiau, priešingai nei stereotipas, neoninė šviesa yra ne mėlyna, o raudona. Visas kitas spalvas gamina lempos su kitomis dujomis.

6. Metanas

Metanas ir oras turi labai senovės istorija: pirmykštėje atmosferoje, dar prieš atsirandant žmogui, buvo metano daugiau. Dabar išgaunamos ir naudojamos kaip kuras bei žaliava gamyboje, šios dujos nėra taip plačiai paplitusios atmosferoje, bet vis tiek išsiskiria iš Žemės. Šiuolaikiniai tyrimai patvirtina metano vaidmenį žmogaus organizmo kvėpavime ir gyvybinėje funkcijoje, tačiau apie tai kol kas nėra patikimų duomenų.

7. Helis

Pažiūrėjęs, kiek helio yra ore, kiekvienas supras, kad šios dujos nėra vienos svarbiausių. Tiesą sakant, sunku nustatyti biologinė reikšmėšios dujos. Neskaitant juokingo balso iškraipymo įkvepiant helio iš baliono :) Tačiau helis plačiai naudojamas pramonėje: metalurgijoje, maisto pramonėje, orlaivių ir oro zondų užpildymui, lazeriuose, branduoliniai reaktoriai ir tt

8. Kriptonas

Mes nekalbame apie Supermeno tėvynę :) Kriptonas yra tris kartus sunkesnės už orą inertinės dujos, chemiškai inertiškos, išgaunamos iš oro, naudojamos kaitrinėse lempose, lazeriuose ir vis dar aktyviai tiriamos. Iš įdomių kriptono savybių verta paminėti, kad esant 3,5 atmosferos slėgiui, jis turi narkotinis poveikis vienam žmogui, o esant 6 atmosferoms įgauna aštrų kvapą.

9. Vandenilis

Vandenilis ore užima 0,00005% tūrio ir 0,00008% masės, tačiau tuo pat metu jis yra labiausiai paplitęs elementas Visatoje. Apie jo istoriją, gamybą ir taikymą visiškai įmanoma parašyti atskirą straipsnį, todėl dabar apsiribosime nedideliu pramonės šakų sąrašu: chemijos, kuro, maisto pramone, aviacija, meteorologija, elektros energija.

10. Ksenonas

Pastarasis yra oro komponentas, kuris iš pradžių buvo laikomas tik kriptono priedu. Jo pavadinimas verčiamas kaip „svetimas“, o turinio procentas tiek Žemėje, tiek už jos ribų yra minimalus, todėl jo kaina buvo didelė. Šiais laikais jie neapsieina be ksenono: galingų ir impulsinių šviesos šaltinių gamyba, diagnostika ir anestezija medicinoje, erdvėlaivių varikliai, raketų kuras. Be to, įkvėpus ksenonas žymiai sumažina balsą ( atvirkštinis poveikis helio), o pastaruoju metu šių dujų įkvėpimas buvo įtrauktas į dopingo vaistų sąrašą.

Žemės sudėtis. Oras

Oras yra mechaninis įvairių dujų, sudarančių Žemės atmosferą, mišinys. Oras būtinas gyvų organizmų kvėpavimui ir plačiai naudojamas pramonėje.

Tai, kad oras yra mišinys, o ne vienalytė medžiaga, buvo įrodyta per škotų mokslininko Josepho Blacko eksperimentus. Vieno jų metu mokslininkas išsiaiškino, kad kaitinant baltąją magneziją (magnio karbonatą), išsiskiria „surištas oras“, tai yra anglies dioksidas, susidaro sudegusi magnezija (magnio oksidas). Deginant kalkakmenį, priešingai, pašalinamas „surištas oras“. Remdamasis šiais eksperimentais, mokslininkas padarė išvadą, kad skirtumas tarp anglies dioksido ir šarminių šarmų yra tas, kad pirmajame yra anglies dioksido, kuris yra viena iš oro sudedamųjų dalių. Šiandien mes žinome, kad be anglies dioksido, žemės oro sudėtis apima:

Lentelėje nurodytas dujų santykis žemės atmosferoje būdingas žemesniems jos sluoksniams, iki 120 km aukščio. Šiuose regionuose yra gerai sumaišytas, vienodos sudėties regionas, vadinamas homosfera. Virš homosferos yra heterosfera, kuriai būdingas dujų molekulių skilimas į atomus ir jonus. Regionai yra atskirti vienas nuo kito turbo pauze.

Cheminė reakcija, kurios metu molekulės, veikiamos saulės ir kosminės spinduliuotės, suskaidomos į atomus, vadinama fotodisociacija. Skilus molekuliniam deguoniui, susidaro atominis deguonis, kuris yra pagrindinės atmosferos dujos didesniame nei 200 km aukštyje. Didesniame nei 1200 km aukštyje pradeda vyrauti vandenilis ir helis, kurie yra lengviausios iš dujų.

Kadangi didžioji oro dalis yra sutelkta 3 apatiniuose atmosferos sluoksniuose, oro sudėties pokyčiai didesniame nei 100 km aukštyje neturi pastebimos įtakos bendrai atmosferos sudėčiai.

Azotas yra labiausiai paplitusios dujos, kurios sudaro daugiau nei tris ketvirtadalius Žemės oro tūrio. Šiuolaikinis azotas susidarė ankstyvajai amoniako-vandenilio atmosferai oksiduojantis molekuliniu deguonimi, kuris susidaro fotosintezės metu. Šiuo metu nedideli azoto kiekiai į atmosferą patenka dėl denitrifikacijos – nitratų redukavimo į nitritus proceso, po kurio susidaro dujiniai oksidai ir molekulinis azotas, kurį gamina anaerobiniai prokariotai. Dalis azoto į atmosferą patenka ugnikalnių išsiveržimų metu.

Viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, veikiant elektros iškrovoms, dalyvaujant ozonui, molekulinis azotas oksiduojamas iki azoto monoksido:

N 2 + O 2 → 2NO

Normaliomis sąlygomis monoksidas iš karto reaguoja su deguonimi, sudarydamas azoto oksidą:

2NO + O 2 → 2N 2 O

Azotas yra būtinas cheminis elementasžemės atmosfera. Azotas yra baltymų dalis ir suteikia augalams mineralinę mitybą. Jis nustato biocheminių reakcijų greitį ir atlieka deguonies skiediklio vaidmenį.

Antros labiausiai paplitusios dujos Žemės atmosferoje yra deguonis. Šių dujų susidarymas yra susijęs su augalų ir bakterijų fotosintezės aktyvumu. Kuo įvairėjo ir daugėjo fotosintetinių organizmų, tuo reikšmingesnis tapo deguonies kiekio atmosferoje procesas. Mantijos degazavimo metu išsiskiria nedidelis sunkiojo deguonies kiekis.

Viršutiniuose troposferos ir stratosferos sluoksniuose, veikiant ultravioletinei saulės spinduliuotei (žymime hν), susidaro ozonas:

O 2 + hν → 2O

Dėl tos pačios ultravioletinės spinduliuotės ozonas suyra:

O 3 + hν → O 2 + O

О 3 + O → 2О 2

Pirmosios reakcijos rezultate susidaro atominis deguonis, o antrosios – molekulinis. Visos 4 reakcijos vadinamos „Chapman mechanizmu“, pavadintos britų mokslininko Sidney Chapman vardu, kuris jas atrado 1930 m.

Deguonis naudojamas gyvų organizmų kvėpavimui. Su jo pagalba vyksta oksidacijos ir degimo procesai.

Ozonas apsaugo gyvus organizmus nuo ultravioletinės spinduliuotės, sukeliančios negrįžtamas mutacijas. Didžiausia ozono koncentracija stebima žemutinėje stratosferoje vadinamojoje. ozono sluoksnis arba ozono ekranas, esantis 22-25 km aukštyje. Ozono kiekis nedidelis: esant normaliam slėgiui, visas žemės atmosferoje esantis ozonas užimtų tik 2,91 mm storio sluoksnį.

Trečiųjų pagal dažnumą atmosferoje dujų – argono, taip pat neono, helio, kriptono ir ksenono susidarymas siejamas su ugnikalnių išsiveržimais ir radioaktyvių elementų irimu.

Visų pirma helis yra urano, torio ir radžio radioaktyvaus skilimo produktas: 238 U → 234 Th + α, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + α (šiose reakcijose α dalelė yra helio branduolys, kuris Energijos praradimo proceso metu pagauna elektronus ir tampa 4 He).

Argonas susidaro irstant kalio radioaktyviajam izotopui: 40 K → 40 Ar + γ.

Neonas išbėga iš magminių uolienų.

Kriptonas susidaro kaip galutinis urano (235 U ir 238 U) ir torio Th skilimo produktas.

Didžioji dalis atmosferos kriptono susidarė ankstyvosiose Žemės evoliucijos stadijose dėl fenomenaliai trumpo pusėjimo trukmės transuraninių elementų irimo arba atkeliavo iš kosmoso, kur kriptono kiekis yra dešimt milijonų kartų didesnis nei Žemėje.

Ksenonas yra urano skilimo rezultatas, tačiau didžioji šių dujų dalis lieka su ja ankstyvosios stadijosŽemės formavimasis iš pirminės atmosferos.

Anglies dioksidas į atmosferą patenka dėl ugnikalnių išsiveržimų ir organinių medžiagų irimo metu. Jo kiekis Žemės vidutinių platumų atmosferoje labai skiriasi priklausomai nuo metų laikų: žiemą CO 2 kiekis didėja, o vasarą sumažėja. Šis svyravimas yra susijęs su augalų, kurie fotosintezės procese naudoja anglies dioksidą, veikla.

Vandenilis susidaro skaidant vandenį veikiant saulės spinduliuotei. Tačiau, būdamas lengviausias iš atmosferą sudarančių dujų, jos nuolat išgaruoja į kosmosą, todėl jos kiekis atmosferoje yra labai mažas.

Vandens garai yra vandens išgaravimo iš ežerų, upių, jūrų ir sausumos paviršiaus rezultatas.

Pagrindinių dujų koncentracija apatiniuose atmosferos sluoksniuose, išskyrus vandens garus ir anglies dioksidą, yra pastovi. Mažais kiekiais atmosferoje yra sieros oksido SO 2, amoniako NH 3, anglies monoksido CO, ozono O 3, vandenilio chlorido HCl, vandenilio fluorido HF, azoto monoksido NO, angliavandenilių, gyvsidabrio garų Hg, jodo I 2 ir daugelio kitų. Apatiniame atmosferos sluoksnyje, troposferoje, visada yra daug suspenduotų kietųjų ir skystųjų dalelių.

Kietųjų dalelių šaltiniai Žemės atmosferoje yra ugnikalnių išsiveržimai, žiedadulkės, mikroorganizmai, o pastaruoju metu ir žmogaus veikla, pavyzdžiui, iškastinio kuro deginimas gamybos metu. Mažiausios dulkių dalelės, kurios yra kondensacijos branduoliai, sukelia rūko ir debesų susidarymą. Be nuolat atmosferoje esančių kietųjų dalelių, krituliai Žemėje neiškristų.

Cheminė sudėtis oras turi didelę higieninę reikšmę, nes jis atlieka lemiamą vaidmenį organizmo kvėpavimo funkcijoje. Atmosferos oras yra deguonies, anglies dioksido, argono ir kitų dujų mišinys tokiais santykiais, kaip nurodyta lentelėje. 1.

Deguonis (O 2) – svarbiausia žmogui komponentas oro. Ramybės būsenoje žmogus per minutę paprastai pasisavina vidutiniškai 0,3 litro deguonies.

Fizinio aktyvumo metu deguonies suvartojimas smarkiai padidėja ir gali siekti 4,5/5 ar daugiau litrų per minutę. Deguonies kiekio svyravimai atmosferos ore yra nedideli ir, kaip taisyklė, neviršija 0,5%.

Gyvenamuosiuose, visuomeniniuose ir sporto patalpos reikšmingų deguonies kiekio pokyčių nepastebėta, nes į juos prasiskverbia išorinis oras. Esant nepalankiausioms higienos sąlygoms patalpoje, deguonies kiekis sumažėjo 1%. Tokie svyravimai neturi pastebimo poveikio organizmui.

Paprastai fiziologiniai pokyčiai pastebimi, kai deguonies kiekis sumažėja iki 16-17%. Jei jo kiekis sumažėja iki 11-13% (kylant į aukštį), atsiranda ryškus deguonies trūkumas, staigus savijautos pablogėjimas ir darbingumo sumažėjimas. Deguonies kiekis iki 7-8% gali būti mirtinas.

Sporto praktikoje deguonies inhaliacijos naudojamos siekiant padidinti atsigavimo procesų efektyvumą ir intensyvumą.

Anglies dioksidas (CO 2), arba anglies dioksidas, yra bespalvės, bekvapės dujos, susidarančios žmonėms ir gyvūnams kvėpuojant, puvimo ir irimo metu. organinės medžiagos, kuro deginimas ir kt. Atmosferos ore ne apgyvendintose vietose anglies dvideginio kiekis vidutiniškai siekia 0,04%, o pramonės centruose jo koncentracija padidėja iki 0,05-0,06%. Gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose, kai juose yra daug žmonių, anglies dvideginio kiekis gali padidėti iki 0,6-0,8 proc. Esant blogiausioms higienos sąlygoms patalpoje (didelė žmonių minia, prastas vėdinimas ir pan.), jo koncentracija dėl išorinio oro prasiskverbimo paprastai neviršija 1%. Tokios koncentracijos nesukelia neigiamo poveikio organizmui.

Ilgai įkvėpus oro, kuriame yra 1–1,5% anglies dioksido, pastebimas sveikatos pablogėjimas, o 2–2,5% - patologiniai pokyčiai. Didelis organizmo funkcijų sutrikimas ir darbingumo sumažėjimas atsiranda, kai anglies dvideginio kiekis yra 4-5%. Esant 8-10% lygiui, prarandama sąmonė ir miršta. Reikšmingas anglies dioksido kiekio padidėjimas ore gali atsirasti avarinių situacijų metu uždarose erdvėse (minos, minos, povandeniniai laivai, bombų slėptuvės ir kt.) arba vietose, kur vyksta intensyvus organinių medžiagų irimas.

Anglies dioksido kiekio nustatymas gyvenamuosiuose, visuomeniniuose ir sporto objektuose gali būti netiesioginis oro taršos iš žmonių atliekų rodiklis. Kaip jau minėta, pats anglies dioksidas šiais atvejais nedaro žalos organizmui, tačiau kartu su jo kiekio padidėjimu pablogėja fizinis ir cheminės savybės oras (kyla temperatūra ir drėgmė, sutrinka joninė sudėtis, atsiranda nemalonaus kvapo dujos). Patalpų oras laikomas nekokybišku, jeigu jame anglies dvideginio kiekis viršija 0,1 proc. Projektuojant ir įrengiant vėdinimą patalpose ši vertė priimama kaip skaičiuojamoji vertė.