Реферат на тему: Склад повітря - Екологія - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему: Склад повітря. Повітря є скрізь. Його можна виявити в склянці, в якій немає води, в грудці крейди, шматку цеглини, в піпетці. Повітря заповнює в предметах усі порожні місця. Коли предмет занурюють у воду, то повітря виходить із цих порожнин. Повітря є у воді. Незважаючи на те, що людина живе на дні “повітряного океану”, вона вивчила повітря, що її оточує, значно пізніше, ніж інші речовини. Це пояснюється тим, що повітря невидиме, не має ні запаху, ні смаку. Лише у 1774 році французький учений А. Лавуазьє довів, що повітря — це суміш газів — азоту, кисню і вуглекислого газу. Дослідами було встановлено, що в повітрі міститься приблизно 4/5 азоту, 1/5 кисню (за об’ємом). Якісний склад повітря можна довести таким дослідом. Наллємо у глибоку склянку чашку води. На поверхню води ставимо плаваючу коробочку із фосфором. Запалюємо фосфор і моме-нтально закриваємо дзвоном (скляним бутлем без дна,). При цьому вода у дзвоні підні-мається приблизно на 1/5 місткості дзвону. У горінні брав участь кисень. Він витратився, а його місце зайняла вода. Газ, що залишається під дзвоном — це азот, оскільки він у реакції горіння фосфору участі не бере. Азот займає 4/5 місткості дзвону. У тій частині повітря, яка залишилась під дзвоном свічка гасла, а миші швидко гинули. Тому її назвали азотом, що означає “не підтримує життя”. В чашку наллємо прозорої вапняної води і помістимо в неї дерев’яний брусок із свічкою. Запалимо свічку і накриємо її дзвоном. Через деякий час свічка погасне, а рівень води у дзвоні підніметься. Поясніть чому. Вапняна вода помутніла. Це означає, що в неї перейшов вуглекислий газ. Всі газоподібні речовини, які входять до складу повітря, мають спільні ознаки. Вони не-видимі, прозорі й безбарвні. Наприкінці 19 століття повітря, що становить нижні шари атмосфери, вже було добре ви-вчене. У повітрі є так звані благородні гази: гелій, неон, аргон, криптон, ксенон, радон. Це гази без кольору і запаху. Космос багатший на благородні гази ніж атмосфера Землі. У космосі най-поширеніший гелій, а в атмосфері Землі — аргон. У повітрі є ще пил, водяна пара і домішки різних газів: оксиду сірки, метану, аміаку, ок-сиду вуглецю. Вони шкідливі для навколишнього середовища і здоров’я людини, забруднюють атмосферне повітря. Забруднене повітря спричиняється як природними факторами (виверження вулканів, пи-лові бурі, рознесення крапель морської води та пилку рослин тощо), так і господарською діяль-ністю людини (видобуток руд і будівельних матеріалів, спалювання палива, робота автотранс-порту тощо). Особливо шкідливим і надзвичайно небезпечним є забруднення повітря радіоактивними речовинами внаслідок ядерних випробувань або аварій на атомних електростанціях. Людина і тварини можуть прожити певний час без їжі і води (кілька днів), але вони гинуть через кілька хвилин, якщо їх позбавити повітря. Це означає, що людство повинне особливу увагу приділяти тому, без чого життя неможливе. Проблему охорони повітря від забруднення розв’язують усі країни. Важливу роль у цій справі відіграє міжнародне співробітництво. Кисень — найпоширеніший хімічний елемент на Землі. У вільному стані кисень є у повіт-рі і в природних водах. У зв’язаному стані кисень входить до складу води, піску, глини, гірсь-ких порід і мінералів, а також до складу живих організмів. Кисень відіграє особливу роль у природі. Він виступає одночасно і як будівник, і як руй-нівник. Окислюючи органічні речовини, кисень підтримує дихання, а отже й життя. Енергія, що при цьому вивільняється, забезпечує життєдіяльність організмів. Проте за участю кисню в природі постійно відбуваються і руйнівні процеси: іржавіння металів, горіння речовин, гниття рослинних і тваринних решток. Атмосферний кисень бере участь у процесі дихання. Крізь легені кисень потрапляє у кров, розноситься нею по всьому організму і в клітинах спричиняє реакції окислення. Вони відбуваються з виділенням енергії, за рахунок якої підтримується стала температура тіла і здійснюється робота організмами: пересування, робота м’язів та інші життєві процеси. Рослини теж поглинають кисень при диханні. Добування кисню. У лабораторних умовах кисень добувають із перманганату калію (мар-ганцевокислого калію). Помістимо в пробірку трохи марганцевого калію. AПробірку заткнемо пробкою, в яку вставлена зігнута скляна трубка. Опустимо в посудину з водою чисту пробірку. Коли вона наповниться водою, піднімемо її й піднесемо до її отвору скляну трубку. Нагріємо пробірку з марганцевокислим калієм над полум’ям спиртівки. Під час нагрівання пробірки з трубки виходитимуть бульбашки газу в пробірку з водою. Незабаром газ витіснить усю воду і в пробірці залиться тільки один газ. Затулимо отвір пробірки пальцем, виймемо її з води і внесемо в неї тліючу скіпку. Скіпка спалахне яскравим полум’ям. Внесемо тліючу скіпку в пробірку з повітрям. Скіпка не спалахне. Отже, в першій пробір-ці було не повітря. Це був кисень. Кисень можна добувати із інших сполук. У промисловості кисень добувають з повітря. Основні компоненти повітря — азот і ки-сень. Щоб добути кисень, повітря під тиском зріджують, а потім зріджене повітря переганяють. Температура кипіння рідкого азоту (-1960С) нижча від температури кипіння рідкого кисню (-1830С), тому азот випаровується, а рідкий кисень залишається. Зріджений кисень зберігають у спеціальних посудинах з подвійними стінками, між якими нема повітря. Фізичні властивості. Кисень — безбарвний газ, без смаку і запаху, малорозчинний у воді (в 100 об’ємах води при 200С розчиняється 3 об’єми кисню). Кисень трохи важчий за повітря. 1 л кисню при нормальних умовах важить 1,43 г, а 1 л повітря — 1,29 г. (Нормальні умови – тем-пература 00С і тиск 760 мм рт. ст. або 1 атм.). При тиску 760 мм рт. ст. і температурі -1830С ки-сень зріджується, а із зниженням температури до -2190С твердне. Хімічні властивості. Кисень при нагріванні енергійно реагує з багатьма речовинами, при цьому виділяється теплота і світло. Це реакція горіння. Ми вже говорили, що буде з тліючою скіпкою у кисні. Вона яскраво спалахує. Сірка горить у кисні яскравим синім полум’ям і утворюється газ із різким запахом — ок-сид сірки. Фосфор згорає в кисні яскравим полум'ям і утворюється білий дим — оксид фосфору. У кисні горять і такі речовини, які вважають негорючими, наприклад залізо. Якщо до тон-кої стальної дротини прикріпити сірник, запалити його й опустити в пробірку з киснем, то від сірника займеться й залізо. Залізо горить з тріском, розкидаючи яскраві іскри. З киснем не сполучаються золото, срібло, платина. Застосування кисню. Кисень широко застосовується у промисловості при виплавлянні ча-вуну і сталі, в хімічній промисловості при добуванні сірчаної та азотної кислот. Його викорис-товують для добування вибухових речовин, при зварюванні і різанні металів. Кисень необхідний для заповнення балонів спеціальних приладів, якими користуються льотчики, космонавти, під час виконання польотів, пожежники при рятувальних роботах, водо-лази при роботі під водою тощо. Кисень широко застосовується у медицині. Кисневі подушки, кисневі палатки полегшу-ють утруднене дихання. Кисневі коктейлі, ліки з настоїв трав дають значний лікувальний ефект. На всі перелічені вище потреби витрачається величезна маса кисню Поповнюється атмос-ферний кисень в процесі фотосинтезу, який відбувається в зелених рослинах на світлі. Ось чому так важливо зберігати і поширювати зелені насадження. І. Як добувають кисень? 2. Яке значення має кисень у житті людини? 3. Назвати фізичні властивості кисню. 4. Назвати хімічні властивості кисню. 5. Де застосовують кисень? б. Як поповнюють запаси кисню в атмосфері? 19. ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ Вивчаючи "Склад повітря" ми проводили дослід, зображений на малюнку 41. Через те, що вапняна вада помутніла ми зробили висновок, що у повітрі є вуглекислий газ. Покладемо в колбу кусочки мармуру (або звичайного вапняку) і наллємо в неї оцтової або розведеної соляної кислоти. 3 мармуру з шипінням будуть виходити бульбашки. Це і є вуглеки-слий газ. Заткнемо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута трубка /мал. 43/. Підведемо трубку під пробірку з водою і наповнимо її вуглекислим газом. Затулимо пробірку під водою пальцем і виймемо її з води. Розглянемо вуглекислий газ. Вуглекислий газ невидимий, прозорий, безбарвний, без запаху. Вуглекислий газ добре розчиняється у воді, особливо під тиском. Навісь при невисокому тиску і кімнатній температурі перетворюється на рідину. Зріджений вуглекислий газ зберігають у стальних балонах. Якщо його швидко вилити з балона, він випаровується, внаслідок чого частина газу перетворюється на снігоподібну масу. Твердий вуглекислий газ називають сухим льодом. Вуглекислий газ у великих кількостях шкідливий для людини і тварин, спричиняє запаморочення голови, може спричинити ядуху, тому приміщення треба часто провітрювати. У пробірку з вуглекислим газом опустимо запалену скіпку. Вона потухне. Отже, вуглеки-слий газ не підтримує горіння. Вуглекислий газ у 1,5 рази важчий за повітря. Проведемо дослід. Наставимо в широку скляну банку три свічки — одну маленьку, другу — трохи більшу, а третю — ще більшу. Скла-демо прилад для добування вуглекислого газу, доллємо в колбу з мармуром соляної чи оцтової кислоти. Підведемо газопідвідну трубку в банку із свічками і запалимо їх. Спостереження за свічками показують, що погасне маленька свічка, через якийсь час — більша, а вже потім — найбільша свічка. /мал. 44/. Цей дослід підтверджує, що вуглекислий газ збирається в нижній частині посудини. Зна-чить він важчий за повітря. Він не підтримує горіння. Вуглекислий газ можна переливати з пробірки у пробірку так само як воду. Вуглекислий газ утворюється при згорянні дров, кам'яного вугілля, торфу, гасу. Багато вуглекислого газу виділяється в повітря при диханні людей, тварин. У промисловості вуглекислий газ добувають прожарюванням вапняку. Застосування. Вуглекислий газ застосовують при виробництві соди, цукру, при газуванні води (фруктової, мінеральної). Оскільки вуглекислий газ не підтримує горіння, його використовують при гасінні пожеж. У садових вогнегасниках сполучаються дві речовини і при цьому виділяється багато вуглекислого газу, який гасить полум’я. У твердому стані вуглекислий газ застосовують у холодильниках, роблять штучний лі д у закритих приміщеннях 1. Хімічний склад повітря та його гігієнічне значення Повітря має такий хімічний склад: азоту-78,08 %, кисню-20,94 %, інертних газів-0,94 %, діоксиду вуглецю-0,04 %. Ці показники в приземному шарі можуть коливатися в незначних ме-жах. Людині головним чином потрібен кисень, без якого вона не зможе жити, як і решта живих організмів. Але зараз вивчено і доведено, що інші складові частини повітря також мають велике значення. Кисень - газ без кольору та запаху, добре розчинний у воді. Людина за добу вдихає у стані спокою приблизно 2722 л (25 кг) кисню. У видихуваному повітрі міститься близько 16 % кисню. Цього достатньо, наприклад, для забезпечення киснем організму потерпілого при проведенні йому штучного дихання методом "рот до рота". У легенях кисень приєднується до гемоглобіну й утворює нестійку сполуку - оксигемоглобін, який доставляється з течією крові до кожної клітини. Там кисень поглинається клітиною і гемогло-бін відновлюється. Від величини спожитого кисню залежить характер Інтенсивності окислювальних процесів у організмі. Подача збагачено-го киснем повітря усуває кисневе голодування тканин організму при ряді захворювань. Гіпербарична оксигенація (вдихання кисню хворим, якого поміщають у спеціальну камеру з підвищеним атмосферним тиском) дозволяє виконувати складні операції на серці й судинах. Цей метод застосовують також для лікування різноманітних захворювань. Азот - газ без кольору і запаху, малоактивний, його концент-рація у видихуваному повітрі майже не змінюється. Він відіграє важливу фізіологічну роль у створенні атмосферного тиску, який є життєво необхідним, та сумісно з інертними газами розбавляє ки-сень. З рослинною їжею (особливо бобових) азот у зв'язаному виді надходить до організму тварин і бере участь в утверенні тваринних білків, а, відповідно, і білків людського організму. Діоксад вуглецю (вуглекислий газ, його ще називають вугле-кислотою, двоокисом вуглецю) -газ без кольору, з кислуватим сма-ком і своєрідним запахом, добре розчинний у воді. У видихуваному з легень повітрі його міститься до 4,7 %. Фізіологічна роль діокси-ду вуглецю полягає в регуляції процесу дихання. При зростанні концентрації вуглекислого газу в тканинах дихання стає глибшим і навпаки. Гігієнічно допустимою нормою вмісту двоокису вуглецю в повітрі житлових приміщень вважається 0,1 %, в кіноконцертних та спортивних залах допускається короткочасне підвищення вмісту до 0,15 %. Діоксяд вуглецю є додатковим показником забруднення повітря антропогенними токсинами. Підвищення вмісту діоксиду вуглецю до 3% у вдихуваному повітрі негативно впливає на стан організму, виникають відчуття стискання голови та головний біль, підвищується артеріальний тиск, сповільнюється пульс, з'являється шум у вухах, може спостерігатися психічне збудження. При зростанні концентрації двоокису вуглецю до 10 % у вдихуваному повітрі відбувається втрата свідомості, а потім може настати зупин-ка дихання. Більші концентрації швидко призводять до паралічу мозкових центрів і смерті. Накопичення діоксиду вуглецю в атмосфері призводить до ви-никнення парникового, або тепличного, ефекту, тому що він має властивість пропускати короткохвильову сонячну радіацію і не ви-пускати відбиту від земної поверхні довгохвильову радіацію. Інертні гази, до яких відносяться гелій, неон, ксенон тощо, на процеси життєдіяльності особливо не впливають. В атмосфері під впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця на кисень (фотохімічна дія) утворюється озон (О3), який має своєрідний запах "електрики", тому що він утворюється ще й під час грози внаслідок електричних розрядів. Озон є сильним окислю-вачем. Основна маса його зосереджена на висоті 25-50 км від Землі. Роль озону полягає в затримці згубного для життя на Землі УФ-випромінювання з довжиною хвиль від 300 до 200 нм. У лікарняних закладах на стан здоров'я медичного персоналу, який працює у рентгенівських та фізіотерапевтичних кабінетах при незадовільній вентиляції, може негативно впливати озон, що утворюється під час роботи апаратури. 2. Забруднення повітря, джерела забруднення, санітарно-гігієнічне значення забруднення Періодично над деякими районами Землі з'являються озонові "діри". Спричиняють їх утворення, як вважають, викиди хлор- та хлорвмісних вуглеводнів, наприклад фреону, в атмосферу (фреон використовується як агент-охолоджувач холодильних установок та газ-наповнювач аерозольних флаконів) а також полістеролу, бага-тьох цінних речовин побутової хімії. Піднімаючись догори ці гази розпадаються з уворенням хлору, який руйнує озон. У невеликій кількості в атмосфері містяться водень, метан, двоокис азоту, сірководень, а також водяна пара (до 0,42 % від об'єму атмосфери, або 0,2 % її маси). З кожним роком чистого повітря на планеті стає все менше, причиною цього є, в основному, антропогенне забруднення приро-ди. Це створює реальну загрозу для існування людей, тварин і рос-лин на Землі. Вирубуються і згорають під час пожеж величезні площі лісів, які очищають повітря і є основним джерелом виділення кисню в повітря. Внаслідок спалювання твердого і рідкого палива в котельнях теплових електростаній, мартенівських та доменних печах, при опа-люванні житлових будинків, а також від викидів двигунів внутрішнього згоряння (за даними деяких авторів вони становлять від 1 /3 до 1 /2 всіх речовин, які забруднюють повітря) в атмосферу потрапляють щорічно сотні мільйонів тонн шкідливих газів і пилу, в тому числі більше 200 млн. тонн оксиду вуглецю, понад 150 млн. тонн сірчисто-го газу, приблизно 40 млн. тонн вуглеводнів та Інших речовин. Заб-руднення повітря цими газами створює "парниковий ефект", тобто велика кількість тепла накопичується в атмосфері, що спричинило потепління клімату у всьому світі, тільки за XX століття середня температура на планеті зросла на 0,5 °С. Згідно з прогнозами вчених темпи потепління будуть наростати, що спричинить танення криги на полюсах і підвищення рівня води в морях та океанах. Таким чином, повітря має надзвичайно велике гігієнічне значення, тому що воно постачає необхідний для життя кисень, може бути резервуаром для накопичення речовин техногенного походження, які прямо або опосередковано негативно впливають на санітарно-побутові умови життя населення і його здоров'я; крім того, є один із важли-вих чинників кліматоутворення. У повітрі відбуваються процеси самоочищення від шкідливих хімічних речовин, газів та пари, завис-лих твердих речовин, хвороботворних мікроорганізмів тощо. Добитися відповідної чистоти повітря можна тільки при проведен-ні комплексу законодавчих, технологічних, планових і санітарних заходів, які будуть здійснюватися на державному рівні й потребують значних фінансово-матеріальних затрат, але суттєву роль в цьому відіграє І підвищення культурного рівня та свідомості населення Украї-ни. Хорошими засобами збереження чистоти атмосферного повітря є заміна у виробничих процесах шкідливих речовин на менш ток-сичні, створення нових замкнутих технологічних ліній, що працюють без викидів у атмосферу, безвідходне використання природних ре-сурсів, застосування ефектних фільтрів. Вирішити проблему зменшення забруднення атмосферного повітря можна тільки у тісній співпраці громадських організацій та державних закладів, а у планетарному обсязі-лише на основі міжна-родного співробітництва та спільних зусиль всіх країн. На підставі Закону України "Про охорону навколишнього при-родного середовища" (1992) всі громадяни мають право на спожи-вання екологічно чистих продуктів харчування, вживання добро-якісної питної води та дихання чистим повітрям. Однак внаслідок діяльності промисловості, експлуатації фізично і морально застарі-лого обладнання, недостатнього впровадження у виробництво без-відходних і маловідходних технологій, відсутності або малоефек-тивності очисних пристосувань, різкого збільшення автотранспор-ту, росту чисельності міського населення на тлі низького рівня екологічної грамотності, а нерідко і злочинної безвідповідальності за дотримання гігієнічних вимог до роботи підприємств, зростає негативний антропогенний вплив на навколишнє природне середо-вище, в тому числі й на атмосферне повітря, З цих причин в кожному населеному пункті при плануванні будівництва жител і підприємств треба враховувати пануючі вітри, передбачати облаштування санітарно-захисної зони для кожного підприємства, що викидає в атмосферу шкідливі речовини. Ці зони відокремлюють промислові підприємства від житлових будівель, в них обов'язково насаджуються дерева і забороняють будівництво житла та тривале перебування людей. Забруднення атмосфери відно-сять до явищ глобального масштабу, тому охорона її вимагає участі людей всього світу. У нашій країні Постановою Кабінету Міністрів України "Органі-зація та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря" (9.03,1999 р., № 343) встановлено вимоги до охорони атмо-сферного повітря. Метою моніторингу є отримання, збирання, опра-цювання, збереження та аналіз інформації про рівень забруднення атмосферного повітря, оцінка та прогнозування його змін І ступеня небезпеки та розроблення науково обгрунтованних рекомендацій для прийняття рішень у галузі охорони атмосферного повітря. Моніторинг атмосферного повітря є складовою частиною держав-ної системи моніторингу довкілля України. Об'єктами моніторингу є; - атмосферне повітря, у тому числі атмосферні опади; - викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря. Під час проведення моніторингу обов'язково визначають наяв-ність в атмосферному повітрі таких загальнопоширених шкідливих речовин, показників та інгредієнтів атмосферних опадів, як пил, діоксид сірки, бензпірен, радіоактивні речовини тощо, а в атмосферних опа-дах - сульфати, нітрати, кальцій, магній, рН, кислотність тощо. За рішенням місцевих органів виконавчої влади або органів місце-вого самоврядування, з урахуванням екологічної ситуації в регіоні, в населеному пункті може додатково проводитися визначення в атмос-ферному повітрі аміаку, етилбензолу, заліза та його сполук, азотної та сірчаної кислот, хлору та інших забруднюючих речовин.
1 2 3 4 5 Категория: Екологія \| Добавил: Aspirant (19.04.2014)
Просмотров: 453 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: