Какие свойства имеет воздух

Воздух представляет собой смесь множества газов, в разном количестве входящих в его состав. Так большую часть составляет азот, содержание которого равно 78% от всего объема. В свою очередь содержание кислорода равно 21%, а на долю всех других газов приходится всего 1 процент.

Но этот состав не постоянен и может зависеть от местности и климата, а также других факторов. Деятельность человека очень сильно влияет на состав и качество воздуха. Поэтому в больших городах это процентное содержание может отличаться от нормы.

Между тем свойства воздуха во многом влияют на состояние человека и всего живого. Человек очень сильно зависит от температуры, влажности или же давления. На некоторые показатели можно повлиять, а некоторые зависят только от природы. Микроклимат в помещениях можно регулировать и устанавливать необходимую влажности и температуру, давление же не зависит от человека. Также важен и состав того, чем мы дышим. При дыхании выделяется углекислый газ, который может стать для человека опасным. Скопление углекислого газа происходит в плохо проветриваемых помещениях.

И именно поэтому лучше всего знать какие свойства воздуха существуют и как от них зависит жизнь человека. Также и химический состав воздуха может многое сказать о том, насколько он пригоден для дыхания.

Как же образуется диоксид углерода?

Диоксид углерода может быть результатом таких естественных реакций, как горение, гниение и разложение. Но больше всего углерода в атмосферу выделяется в результате жизнедеятельности человека. При этом все равно его количество в атмосфере не превышает 0,03 процента.

Диоксид углерода может быть как в газообразном состоянии, так и в жидком и твердом. В газообразном состоянии он представляет собой углекислый газ, а в твердом известен как сухой лед. Для получения сухого льда диоксид необходимо охладить до -78,5 градусов по Цельсию.

Чаще всего человек сталкивается именно с углекислым газом, который выделяется не только в процессе горения, но и при дыхании живых существ. Сам по себе он не имеет ни цвета, ни запаха, но в больших концентрациях он способен растворяться в организме и образовывать раствор угольной кислоты.

В воздухе содержится около 0,9 процентов углекислого газа и если этот показатель будет превышен, то это будет очень негативно влиять на состояние человека. Такое может случиться, к примеру, если плохо проветривать помещения. Именно поэтому рекомендуется использовать или вентиляцию, или же тщательно проветривать помещения, где находится большое количество людей.

Химические свойства воздуха

Для того, чтобы понять какие есть химические свойства воздуха, нужно сказать о химических свойствах его компонентов. Он состоит из примерно 27 различных газов, но больше всего в нем содержится азота и кислорода. Только 1 процент от общего состава приходится на все остальные газы, такие как углекислый газ, водород, метан, озон и другие. В зависимости от различных факторов состав может различаться и в большинстве это связано с деятельностью человека. Различные производства или автомобильные выхлопы очень сильно влияют на состав и процентное соотношение всех газов.

Кислород составляет 21 процент от объема всего воздуха. Он обладает окислительными свойствами, благодаря которым горят и окисляются другие материалы. Так как это главный окислитель, находящийся в воздухе, то все реакции сгорания приписываются именно этому химическому элементу.

Человек не все может увидеть, но это не значит, что этого не существует. Мы не может увидеть то, чем дышим, но это еще не все. В последнее время часто говорят о радиации, которая негативно влияет на здоровье. Как же ее обнаружить? Для этого лучше всего провести исследование радиации. Наши специалисты для такого исследования используют новейшие точные приборы, которые точно ничего не упустят и точно скажут вам о том, насколько безопасно в вашей квартире или офисе.

Физические свойства воздуха

К физическим свойствам можно отнести:

• температуру;
• вдавление;
• влажность;
• теплоемкость.

И это еще не все свойства какими свойствами обладает воздух.

На самом деле в основном нам необходимы именно температурные значения для описания воздуха. Температура воздуха является основной характеристикой, которая необходима нам и в повседневной жизни.

Научно доказано, что изменение температуры приводит и к изменению физических свойств воздуха. И поэтому были созданы специальные таблицы, где физические свойства воздуха зависят от температурных значений.

Также важной характеристикой будет и относительная влажность воздуха. Под ней понимают содержание отношение между содержащимися в воздухе водяными парами и максимальным количеством пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре. Температура, влажность и давление взаимосвязаны. Чем выше давление и ниже температура, тем выше будет влажность.

Если говорить о давлении, то существует общепринятое значение в 760 мм рт ст, которое считается нормальным значением. Если показатель будет ниже или выше, то это может значительно сказаться на самочувствии человека. Именно с этим связано ухудшение самочувствия при подъеме на гору. Чем больше высота, тем выше будет давление и без тренировок человеческий организм в нему зачастую не готов.

История открытия таких понятий как воздух и его свойства

Людей всегда интересовал окружающий мир и воздух не является исключением. Можно проследить историю открытий с самых древних времен и до наших дней. И все еще ученые занимаются вопросами, связанными с этой темой, проводя большое количество исследований и экспериментов.

В древнем Риме и Греции он считался личным веществом, которое есть у каждого человека. Анаксимен говорил о том, что это вещество является основой всего существующего. Дальше его идеи развивались в том же русле и было предположено, что воздух является одним из главных элементов природы. Но эти знания были довольно поверхностны и уже с приходом Аристотеля было открыто, что также у него есть и масса.

Все последующие попытки описать его свойства были не такими успешными и масштабными. Герон высказал мнение, что воздух материален. Так в пример он привел сосуды, которые кажутся пустыми, но на самом деле наполнены воздухом. Он же состоит из микроскопических частиц. Также он сказал, что когда эти частицы приведены в движение, то получается ветер. Это было в 140-х годах до нашей эры.

Многие ученые также пытались выяснить состав и свойства воздуха. Больших успехов добились в этом ученые древнего Китая. Так химики упоминали в сочинениях многие свойства и факты, которые не имели основательности и оставались лишь теоретическими.

Один из величайших умов планеты также внес свой вклад в это дело. Леонардо да Винчи известен своими исследованиями в этой области. Работая над конструкциями летательных аппаратов, он тщательно изучал свойства воздуха, которые помогли бы понять, как заставить эти механизмы работать.

Но настоящие открытия начались в 18 веке. Именно тогда начали появляться те знания, которые мы имеем сейчас. Такие ученые как Шееле и Лавуазье занимались исследованиями и проводили различные опыты. Они пришли к выводам, что в составе воздуха можно выделить кислород и азот. Изучением азота занимались Резерфорд и Кавендиш. Именно знания об этих двух газах стали самыми важными. Сейчас мы знаем о том, что кислород в неразбавленном виде опасен для дыхания и именно азот его разбавляет.

На протяжении многих столетий человек изучал состав и свойства каждого газа в отдельности. Благодаря этому теперь мы обладаем большими знаниями о свойствах и составе газов, которыми мы дышим.

Вес воздуха

Иногда трудно поверить в существование воздуха, ведь в большинстве случаев он абсолютно не видим и не ощущаем. Но на самом деле он не только существует, но и имеет вес. Так вес воздуха в бутылке будет равен примерно одному грамму и это еще не все. Ученые говорят о том, что он также давит на нас и окружающие нас предметы даже если мы не чувствуем.

Опыты дают понять важность существования этой смеси газов в природе. Воздух необходим не только человеку или жизни на земле. Он влияет даже на предметы, окружающие нас. Так был проведен эксперимент, где из консервной банки выкачали воздух. Без него банка просто сплющится.

И хотя в повседневной жизни нам не приходится задумываться о таких вещах как вес воздуха, но его качество по-прежнему очень важно для комфортной жизни. Микробиологический анализ воздуха на предприятиях, которой проводят специалисты нашей лаборатории «ЭкоТестЭкспресс» поможет определить насколько безопасно на предприятии. Ведь то, чем мы дышим определяет и наше самочувствие, а также трудоспособность.

Подвижность воздуха

Но есть и еще одно важное свойство – подвижность воздуха. Это свойство определяется скоростью движения, и означает какое расстояние пройдет воздух за одну секунду.

Так человек может заметить это на примере ветра. Мороз не так страшен в безветренную погоду, но при наличии ветра он может стать причиной обморожения или переохлаждения. Это все результат высокой подвижности воздуха и низкой температуры.

Знание подвижности воздуха необходимо для человека в повседневной жизни. Именно это свойство позволяет предотвращать застой воздуха в помещениях, а также скопление различных загрязнений.

И конечно же важно, чтобы все показатели были в норме. Эти свойства могут как в положительную, так и в отрицательную сторону влиять на наше самочувствие. Для того, чтобы быть в курсе того, насколько воздух, которым вы дышите пригоден можно обратиться в лабораторию «ЭкоТестЭкспресс». Мы уже на протяжении 14 лет проводим качественные исследования с использованием новейшего оборудования. Так вы можете заказать и исследование освещенности, которое поможет выявить проблемы в освещении. Правильное освещение является залогом хорошего самочувствия и работоспособности. Но если им пренебрегать, то можно получить даже необратимые проблемы со здоровьем.

Воздух, свойства и химический состав.

Воздух – смесь газов главным образом из азота и кислорода – 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу.

Воздух, роль и значение воздуха

Свойства воздуха

Химический состав воздуха. Из чего состоит воздух? Компоненты воздуха

Физические свойства воздуха

Воздух, роль и значение воздуха:

Воздух – смесь газов главным образом из азота и кислорода – 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу.

В России действует Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха», которым дано понятие атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух – жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных.

Воздух окружает планету Земля, образуя атмосферу планеты. Он удерживается гравитацией Земли. Атмосфера Земли защищает жизнь на земле, создавая давление, позволяющее жидкой воде существовать на поверхности Земли, поглощая вредное ультрафиолетовое солнечное излучение, нагревая поверхность за счет удержания тепла (парниковый эффект) и уменьшая перепады температур между днем и ночью (суточное изменение температуры).

Воздух необходим для нормального существования на Земле живых организмов. Без воздуха невозможна жизнь человека. Для человека жизненно важной составной частью воздуха является кислород. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы).

Если без еды человек может продержаться несколько недель, без воды – несколько дней, то без воздуха – только несколько минут (1 минуту – обычный человек и 5 минут – тренированные ныряльщики).

Общая масса воздуха на Земле составляет 5,13․1015 т и оказывает на поверхность Земли давление, равное на уровне моря в среднем 1,0333 кг на 1 см3.

Свойства воздуха:

Воздух не имеет цвета, вкуса и запаха. Полностью прозрачен.

Воздух сжимаем и упруг.

Теплый воздух легче холодного. Воздух сжимается при охлаждении и расширяется при нагревании.

Воздух сохраняет тепло и практически не пропускает его.

Он всегда заполняет весь объём и содержится везде, где есть пустое пространство.

Воздух необходим для процессов горения.

Химический состав воздуха. Из чего состоит воздух? Компоненты воздуха:

То, что воздух является смесью газов, а не простым веществом, было впервые экспериментально доказано в  1754 году Джозефом Блэком.

Примечание:

* в пересчете на сухой воздух (без водяного пара).

** концентрация водяного пара значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух).

*** водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы.

Многие вещества природного происхождения также могут присутствовать в воздухе в локально и сезонно изменяющихся малых количествах в виде аэрозолей. К ним относятся пыль, состоящая из различных минеральных и органических веществ (например, серы и сернистых соединений: сероводорода, диоксида серы и пр.), пыльца и споры, морские брызги и вулканический пепел.

Кроме того, различные промышленные загрязнители (сера, хлор и их соединения, пр.) могут присутствовать в воздухе в виде газов или аэрозолей.

Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание углекислого газа немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация кислорода немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота, и поэтому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее.

Азот – основной компонент воздуха (78,084 % по объему и 75,5 % по массе) и один из самых распространённых элементов на Земле.

Азот является химическим элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16-18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. В составе живых клеток по числу атомов азота около 2 %, по массовой доле – около 2,5 % (четвёртое место после водорода, углерода и кислорода).

Как простое вещество представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически весьма инертен.

Разделяя воздух на составные компоненты, получают промышленный азот. Более ¾ промышленного азота идёт на синтез аммиака, а остальная ¼ применяется в промышленности как инертная среда для множества технологических процессов. Жидкий азот используется как хладагент.

Кислород – второй по распространенности после азота компонент воздуха. В воздухе его содержится 20,9476 % по объему и 23,15 % по массе. Вместе с азотом эти два газа образуют порядка 99% всего атмосферного воздуха.

С начала кембрийского периода (кембрия) – 540 миллионов лет назад – содержание кислорода в воздухе колебалось от 15 % до 30 % по объёму. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35 % по объёму, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время.

В дальнейшем содержание кислорода в воздухе уменьшилось до современных объемов и стабилизировалось.

Кроме того, кислород – это также самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе более 1500 соединений различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода – 85,82 % (по массе).

Кислород – химически активный неметалл. Как простое вещество при нормальных условиях представляет собой газ без цвета, вкуса и запаха, молекула которого состоит из двух атомов кислорода (химическая формула O2).

Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. Он входит в состав белков, жиров, углеводов, аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле – около 65 %.

Биологическая роль кислорода заключается в том, что большинство живых организмов дышат кислородом. Молекулярный кислород используется живыми организмами для процессов синтеза энергии.

Переход кислорода из атмосферного воздуха в кровь и из крови в ткани зависит от разницы в его парциальном давлении, поэтому биологическое значение имеет парциальное давление кислорода, а не процентное содержание его в воздухе. На уровне моря парциальное давление кислорода равно 160 мм. При снижении его до 140 мм у человека появляются первые признаки гипоксии. Снижение парциального давления до 50-60 мм опасно для жизни.

Кислород постоянно пополняется в атмосфере Земли путем его фотосинтеза растениями, цианобактериями и зелеными водорослями. По некоторым оценкам, зеленые водоросли и цианобактерии в морской среде обеспечивают около 70% свободного кислорода, вырабатываемого на Земле, а остальная часть производится наземными растениями и деревьями.

Аргон – третий по распространенности после азота и кислорода компонент воздуха. В воздухе его содержится 0,934 % по объему и 1,292 % по массе.

Простое вещество аргон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Химически инертен.

Аргон не играет никакой заметной биологической роли. Вместе с тем вдыхание аргона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Углекислый газ (диоксид углерода, двуокись углерода) – бесцветный газ (в нормальных условиях), почти без запаха (в больших концентрациях с кисловатым «содовым» запахом – запахом газированной воды). Концентрация углекислого газа в атмосфере 0,0314 % по объему и 0,046 % по массе. Тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза.

Углекислый газ легко пропускает излучение в ультрафиолетовой и видимой частях спектра, которое поступает на Землю от Солнца и обогревает её. В то же время он поглощает испускаемое Землёй инфракрасное излучение и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Углекислый газ образуется в качестве одного из конечных продуктов метаболизма в клетках тканей живых организмов. Далее углекислый газ переносится от тканей по венозной системе и затем выделяется с выдыхаемым воздухом через лёгкие. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.

Углекислый газ участвует в процессах фотосинтеза. Поэтому с марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание СО2 в атмосфере падает, а с октября по февраль – повышается.

Углекислый газ нетоксичен. Но при вдыхании его повышенных концентраций в воздухе по воздействию на воздуходышащие живые организмы его относят к удушающим газам. По ГОСТу 8050-85 углекислота относится к 4-му классу опасности.

Углекислый газ – возбудитель дыхательного центра. При его концентрации в воздухе 0,5% и выше отмечается увеличение легочной вентиляции. Незначительные повышения концентрации, вплоть до 2-4 %, в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Опасными для здоровья концентрациями считаются концентрации около 7-10 %, при которых развиваются симптомы удушья, проявляющиеся в виде головной боли, головокружения, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), эти симптомы развиваются, в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа. При вдыхании воздуха с очень высокими концентрациями углекислого газа, несмотря на большую концентрацию кислорода в воздухе, смерть наступает очень быстро от удушья, вызванного гипоксией.

Неон – инертный одноатомный газ без цвета и запаха. Концентрация неона в воздухе 0,001818 % по объему и 0,0014 % по массе.

Заметной биологической роли не играет. Вместе с тем вдыхание неона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Неон наряду с гелием в составе неоно-гелиевой смеси используется для дыхания океанавтов, водолазов, людей, работающих при повышенных давлениях, чтобы избежать газовой эмболии и азотного наркоза. Преимущество смеси в том, что она меньше охлаждает организм, так как теплопроводность неона меньше, чем гелия.

Метан – простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха.

Концентрация метана в воздухе 0,0002 % по объему и 0,000084 % по массе. Метан  почти в два раза легче воздуха.

Метан в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен.

Метан является парниковым газом, более сильным в этом отношении, чем углекислый газ. Его вклад в парниковый эффект составляет 4-9 %. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность того же молярного объёма метана составит 21-25 единиц.

Метан по токсикологической характеристике относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Гелий – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация гелия в воздухе 0,000524 % по объему и 0,000073 % по массе.

Гелий не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание гелия может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Криптон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация криптона в воздухе 0,000114 % по объему и 0,0003 % по массе.

Криптон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание криптона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Водород – самый лёгкий из элементов периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Концентрация водорода в воздухе 0,00005 % по объему и 0,00008 % по массе.

При стандартных температуре и давлении водород – бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный двухатомный газ с химической формулой H2, который в смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен.

В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений. Лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере.

Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится почти 63 %.

Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле и в живых организмах, почти так же велико, как и кислорода.

Будучи компонентом воздуха водород (как компонент воздуха) заметной биологической роли не играет.Ксенон – инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Концентрация ксенона в воздухе 0,0000087 % по объему и 0,00004 % по массе.

Ксенон не несёт какой-либо биологической функции. Вместе с тем вдыхание ксенона может быть опасно для здоровья, в связи с тем, что в лёгкие не попадает кислород.

Водяной пар – один из компонентов воздуха. Его концентрация значительно варьируется от примерно 0,0001 % по объему в самых холодных частях атмосферы до 5% по объему в горячих, влажных воздушных массах (в пересчете на сухой воздух). Водяной пар составляет около 0,25% по массе от массы всей атмосферы.

Концентрация водяного пара в воздухе зависит от температуры, влажности, времени года и климата. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может содержать максимально 5 г воды, а при температуре +10 °C – уже 10 г.

Вода (оксид водорода) – это бинарное неорганическое соединение с химической формулой H2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного – кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях вода представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии вода называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном – водяным паром.

Физические свойства воздуха:

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Воздух

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

карта сайта

Коэффициент востребованности
3 377