§ 20. Застосування кисню. Проблема чистого повітря

Пригадайте склад повітря за §15.

Застосування кисню

Застосування кисню ґрунтується на його здатності підтримувати процеси дихання і горіння. Величезна кількість кисню, що утворюється в природі, йде на підтримку дихання живих організмів. Основна маса кисню, який виробляється в промисловості, витрачається для прискорення процесів окиснення.

МЕТАЛУРГІЙНА ПРОМИСЛОВІСТЬ

Велика кількість кисню використовується при виплавлянні чавуну і сталі. Вдування в доменну піч збагаченого киснем повітря підвищує температуру.

ХІМІЧНА ПРОМИСЛОВІСТЬ

Кисень використовують на хімічних заводах для виробництва оксидів і кислот (сульфатної, нітратної, оцтової та інших).

РІЗАННЯ І ЗВАРЮВАННЯ МЕТАЛІВ

Паливні гази при горінні в чистому кисні дають вищу температуру полум’я. При такій температурі плавиться багато металів.

ВИПЛАВЛЯННЯ СКЛА

Кисень застосовується в різного роду пальниках, призначених для створення високої температури в процесі виплавляння скла.

РАКЕТНЕ ПАЛИВО

Рідкий кисень використовують як окисник у ракетних двигунах і ракетоносіях.

МЕДИЦИНА

У медицині кисень застосовують при порушенні функції дихання, у разі недостатнього постачання тканин киснем, для анестезії тощо.

ВИБУХОВІ РЕЧОВИНИ

Рідкий кисень використовують для виготовлення вибухових сумішей — оксиліквітів. У разі їх підпалювання горіння відбувається миттєво з виділенням великого об’єму газуватих продуктів.

ПІДТРИМКА ДИХАННЯ В УМОВАХ НЕСТАЧІ КИСНЮ

Газуватий кисень застосовується для підтримки дихання в середовищі з недостатнім умістом кисню: для дихання водолазів, шахтарів, пожежників, льотчиків і космонавтів.

Проблема чистого повітря

Склад повітря на поверхні Землі майже сталий. Лише високо в горах уміст кисню в повітрі зменшується. Але внаслідок природних явищ або діяльності людини склад повітря може істотно змінюватися, що призводить до його забруднення. Забрудненим повітрям важче дихати, рослини поглинають забруднюючі речовини й можуть стати отруйними, наявність певних речовин у повітрі спричиняє кислотні дощі, які загрожують навколишньому середовищу.

Основними природними забруднювачами повітря є вулкани. Під час виверження вони викидають мільйони тонн пилу та вуглекислого і сірчистого газів, що поширюються на тисячі кілометрів. Наприклад, унаслідок виверження вулкана Ейяф’ятлайокудль в Ісландії в 2010 році на два місяці було обмежено повітряне сполучення майже в усій Європі через значну кількість попелу в повітрі. Окрім того, природними забруднювачами повітря є великі лісові та степові пожежі, пилок рослин, а також виділення тварин.

Але найбільше на стан повітря впливає техногенна діяльність людини. Автомобілі, трактори, літаки щорічно спалюють мільйони тонн палива, на теплових електростанціях спалюють мазут і вугілля, а на промислових підприємствах — природний газ. Унаслідок цього в повітря виділяються вуглекислий і сірчистий гази, оксиди Нітрогену тощо.

Для вирішення проблеми чистого повітря необхідно використовувати екологічно чисте паливо (етиловий спирт, водень, біодизель), упроваджувати «зелені» технології на підприємствах і використовувати відновлювані джерела енергії.

Висновки:

Застосування кисню ґрунтується на його властивостях. Здатність підтримувати горіння використовують для спалювання палива в ракетах і різних пальниках. Здатність кисню підтримувати дихання використовують пожежники, льотчики в тих умовах, коли дихання утруднене.

Контрольні запитання

1. Перелічіть галузі застосування кисню.

2. На яких властивостях кисню ґрунтується його застосування в техніці та промисловості?

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Складіть рівняння реакції горіння заліза з утворенням ферум(ІІІ) оксиду Fe₂О₃.

2. Без їжі людина може прожити близько місяця. Без води — кілька днів. Скільки часу людина може прожити без кисню? Чому?

3. Чому під час виконання важкої фізичної роботи дихання людини стає частим і глибоким?

4. У людини, яка перебуває в розслабленому стані, об'єм вдиху становить близько 0,5 л повітря. Середня частота дихання — 16 вдихів за хвилину. Обчисліть, який об'єм повітря людина в середньому вдихає за добу.

5.^* Проект № 6 «Проблема забруднення повітря та шляхи її вирішення».

6.^* Проект № 7 «Зміна концентрації вуглекислого газу в класній кімнаті під час занять».

ГДЗ до підручника можна знайти тут.