Зміст газу кисню в повітрі: концентрація і норма кисню, яку він виконує роль

Повітря – це природна суміш різних газів. Найбільше в ньому містяться такі елементи, як азот (близько 77%) і кисень, менше 2% складають аргон, вуглекислий газ та інші інертні гази.

Кисень, або О2 – другий елемент періодичної таблиці і найважливіший компонент, без якого навряд чи б існувала життя на планеті. Він бере участь у різноманітних процесах, від яких залежить життєдіяльність всього живого.

Склад повітря

О2 виконує функцію окислювальних процесів у людському тілі, які дозволяють виділити енергію для нормальної життєдіяльності. У стані спокою людський організм вимагає близько 350 мілілітрів кисню, при важких фізичних навантаженнях це значення зростає в три-чотири рази.

Скільки відсотків кисню в повітрі, яким ми дихаємо? Норма дорівнює 20,95%. Видихуване повітря містить меншу кількість О2 – 15,5-16%. Склад видихуваного повітря також включає вуглекислий газ, азот та інші речовини. Подальше зниження процентного вмісту кисню призводить до порушення роботи, а критичне значення 7-8% викликає летальний результат.

Зміст інших елементів у повітрі в різних умовах представлено в таблиці нижче.

Кисень, % Вуглекислий газ, % Азот та інші елементи, %
Вдихуване повітря 20,95 0,03 79,02
Видихуване повітря 16,3 4 79,7
Альвеолярний повітря 14,5 5 80,5

З таблиця можна зрозуміти, наприклад, що у видихуваному повітрі міститься дуже багато азоту і додаткових елементів, а ось О2 всього 16,3%. Вміст кисню у вдихуваному повітрі приблизно складає 20,95%.

Важливо зрозуміти, що являє собою такий елемент, як кисень. О2– найпоширеніший на землі хімічний елемент, який не має кольору, запаху і смаку. Він виконує найважливішу функцію окислення в атмосфері.

Без восьмого елемента періодичної таблиці можна добути вогонь. Сухий кисень дозволяє поліпшити електричні та захисні властивості плівок, зменшувати їх об’ємний заряд.

Дивіться також:  Закон Гесса та наслідки з нього: тепловий ефект хімічної реакції, як розрахувати – формула, приклади розвязання задач

Міститься цей елемент в наступних сполуках:

  1. Силікати – в них присутня приблизно 48% О2.
  2. Вода (морська і прісна) – 89%.
  3. Повітря – 21%.
  4. Інші з’єднання в земній корі.

Повітря містить у собі не тільки газоподібні речовини, але і пари та аерозолі, а також різні забруднюючі домішки. Це може бути пил, бруд, інший різний дрібний сміття. У ньому містяться мікроби, які можуть викликати різні захворювання. Грип, кір, коклюш, алергени та інші хвороби – це лише малий список негативних наслідків, які з’являються при погіршенні якості повітря та підвищення рівня хвороботворних бактерій.

Процентне співвідношення повітря – це кількість всіх елементів, які входять до його складу. Показати наочно, з чого складається повітря, а також відсоток кисню в повітрі зручніше на діаграмі.

Діаграма відображає, якого газу міститься більше в повітрі. Значення, наведені на ній, будуть трохи відрізнятися для вдихуваного і видихуваного повітря.


Діаграма — співвідношення повітря.

Виділяють кілька джерел, з яких утворюється кисень:

  1. Рослини. Ще з шкільного курсу біології відомо, що рослини виділяють кисень при поглинанні вуглекислого газу.
  2. Фотохімічне розкладання водяної пари. Процес спостерігається під дією сонячного випромінювання в верхньому шарі атмосфери.
  3. Перемішування потоків повітря в нижніх атмосферних шарах.

Функції кисню в атмосфері і для організму

Для людини величезне значення має так зване парціальний тиск, який міг би виробляти газ, якщо б займав весь займаний обсяг суміші. Нормальний парціальний тиск на висоті 0 метрів над рівнем моря становить 160 міліметрів ртутного стовпа. Збільшення висоти викликає зменшення парціального тиску. Цей показник важливий, так як від нього залежить надходження кисню в усі важливі органи і кров’яну систему.

Кисень нерідко використовується для лікування різних захворювань. Кисневі балони, інгалятори допомагають органам людини нормально функціонувати при наявності кисневого голодування.

Дивіться також:  Воднева звязок – приклади: що це таке, визначення хімічної, міжмолекулярною, які речовини утворюються

Важливо ! На склад повітря впливають багато факторів, відповідно, може змінюватися відсоток кисню. Негативна екологічна ситуація призводить до погіршення якості повітря. В мегаполісах і великих міських поселеннях пропорція вуглекислого газу (СО2) буде більше, ніж в невеликих поселеннях або на лісових і заповідних територіях. Великий вплив робить і висота – процентний вміст кисню буде менше в горах. Можна розглянути наступний приклад – на горі Еверест, яка досягає висоти 8,8 км, концентрація кисню в повітрі буде нижче у 3 рази, ніж у низині. Для безпечного перебування на високогірних вершинах потрібно використовувати кисневі маски.

Склад повітря змінювався з плином років. Еволюційні процеси, природні катаклізми призвели до змін у біосфері, тому зменшився відсоток кисню, необхідний для нормальної роботи біоорганізмів. Можна розглянути декілька історичних етапів:

  1. Доісторична епоха. У цей час концентрація кисню в атмосфері становила близько 36%.
  2. 150 років тому О2 займав 26% від загального повітряного складу.
  3. У даний час концентрація кисню в повітрі становить трохи менше 21%.

Подальший розвиток навколишнього світу може призвести до подальшого зміни складу повітря. Найближчим часом малоймовірно, що концентрація О2 може бути нижче 14%, так як це викличе порушення роботи організму.


Зміна вмісту кисню в повітрі протягом декількох століть.

До чого призводить нестача кисню

Мале надходження найчастіше спостерігається в задушливому транспорті, погано провітрюваному приміщенні або на висоті. Зниження рівня вмісту кисню в повітрі може викликати негативний вплив на організм. Відбувається виснаження механізмів, найбільшому впливу піддається нервова система. Причин, за якими організм страждає від гіпоксії, можна виділити кілька:

  1. Кров’яна брак. Викликається при отруєнні чадним газом. Подібна ситуація знижує кисневу складову крові. Це небезпечно тим, що кров припиняє доставити кисень до гемоглобіну.
  2. Циркуляторна недостатність. Вона можлива при діабеті, серцевої недостатності. У такій ситуації погіршується або стає неможливим транспорт крові.
  3. Гистотоксические фактори, що впливають на організм, можуть викликати втрату здатності поглинати кисень. Виникає при отруєнні отрутами або з-за впливу важких металів.
Дивіться також:  Кругообіг вуглецю – значення в природі: схема циклу газу в біосфері, як людина впливає на циклічність

По ряду симптомів можна зрозуміти, що організму потрібно О2. В першу чергу підвищується частота дихання. Також збільшується частота серцевих скорочень. Ці захисні функції покликані поставити кисень в легені і забезпечити їм кров і тканини.

Нестача кисню викликає головні болі, підвищену сонливість, погіршення концентрації. Поодинокі випадки не так страшні, їх досить просто підкоригувати. Для нормалізації дихальної недостатності лікар виписує бронхорасширяющие ліки та інші засоби. Якщо ж гіпоксія приймає важкі форми, такі як втрата координації людини або навіть коматозний стан, то лікування ускладнюється.

Якщо виявлені симптоми гіпоксії, важливо негайно звернутися до лікаря і не займатися самолікуванням, так як застосування того або іншого лікарського засобу залежить від причин порушення. Для легких випадків допомагає лікування кисневими масками і подушками, кров’яна гіпоксія вимагає переливання крові, а коригування циркулярних причин можлива тільки при операції на серці або судини.

Неймовірна подорож кисню організмом

Вміст кисню

Висновок

Кисень – найважливіша складова повітря, без якої неможливо здійснення багатьох процесів на Землі. Повітряний склад змінювався протягом десятків тисяч років через еволюційних процесів, але в даний час кількість кисню в атмосфері досяг значення в 21%. Якість повітря, яким дихає людина, впливає на його здоров’я, тому необхідно стежити за його чистотою в приміщенні і постаратися скоротити забруднення навколишнього середовища.