Воздух. Неожиданные факты о том, без чего нельзя прожить - Наталья Голубева

Когда он работает против нас?

Кислород – это хорошо, но большое его количество может быть опасно. Помимо того, что всё начнет гореть, им можно отравиться. Конечно, это не происходит во время прогулки на свежем воздухе. Отравление случается в условиях переизбытка этого газа: на производстве, при лечебных мероприятиях, водолазных погружениях. Одним словом, везде, где много чистого кислорода и давление отличается от атмосферного. Кислород имеет свойство задерживаться в тканях организма, что приводит к нарушениям работы центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения.

Итак, подведем итог: кислород жизненно необходим для аэробных организмов. Он сильнейший окислитель, поддерживает и усиливает горение, на Земле возобновляется благодаря процессу фотосинтеза.

Глава 5

Лакомство растений

Углекислый газ

Формула вещества – СO2

Температура сублимации – –78,45 ℃

Бесцветен. Без запаха, со слегка кисловатым вкусом.

Из школьных уроков биологии вы, наверное, помните, что человек вдыхает кислород, а выдыхает углекислый газ. Всё так, но я бы не противопоставляла их друг другу. Давайте узнаем больше об углекислом газе, ведь он заслуживает не только нашего выдоха, но и внимания.

Воздух содержит 0,03 % углекислого газа по объему и 0,04 % по массе. Думаете, мало? Посмотрите на Венеру, где всё с точностью наоборот. Ее атмосфера состоит из углекислого газа на 96,5 % и поэтому имеет температуру +464 ℃. Вот это погодка у них там, ни один кондиционер не справится!

Дело в том, что диоксид углерода – газ не простой, а парниковый. Он поглощает тепловое излучение планеты, тем самым не давая ей остывать. Здесь как никогда важна концентрация. Если парникового эффекта не будет вовсе – мы заледенеем. А если он начнет усиливаться, тепловой баланс планеты сместится в противоположную сторону и Земля превратится в гигантскую теплицу. Поэтому за количеством углекислого газа в атмосфере необходимо следить и не допускать сильных изменений.

Кто его «надышал»?

То, что углекислого газа в атмосфере немного и это к лучшему, – понятно. А откуда он вообще взялся? Ну, во-первых, его образует сама планета во время извержения вулканов или сгорания органических веществ. Живые организмы тоже производят СO2: аэробы во время жизнедеятельности, бактерии в процессе брожения и перегнивания. Человек пополняет запасы ежедневно, причем не столько своим дыханием, сколько сжиганием топлива, выхлопными газами, производствами. Так масса и набирается.

Углекислая диета

Диоксид углерода – один из важнейших источников питания растений. Куст шиповника садится ужинать, достает вилку и нож… Шучу. Растения поступают иначе: берут из воздуха углекислый газ, из почвы – воду и с помощью энергии солнечного света перерабатывают это всё в глюкозу, из которой потом строят себя. Помимо глюкозы получается еще и кислород. Ничего не напоминает? Всё правильно, это фотосинтез. С его помощью растения лакомятся углекислым газом, вовлекают его в круговорот веществ и не дают накапливаться в атмосфере.

А для чего он нужен человеку?

Например, для того, чтобы тушить пожары. Если заполнить углекислым газом полыхающее помещение – пламя потухнет. Так происходит потому, что CO2 не участвует в горении, зато отлично вытесняет кислород, который, как вы помните из прошлой главы, его поддерживает. Огромный плюс этого способа – скорость и возможность полной автоматизации систем пожаротушения, а также безопасность для материальных ценностей: ни вода, ни пена, ни порошок не повредят окружающие предметы. Недостаток же – опасность для человека, поэтому перед началом тушения необходимо срочно эвакуировать людей: иначе, когда кислород будет вытеснен, все оставшиеся в помещении задохнутся. Такое пожаротушение обычно применяют на производствах, в местах хранения горючих материалов и жидкостей. Но, конечно, это не единственный способ использовать углекислый газ.

Если охладить углекислый газ до –78,45 ℃, он станет твердым и превратится в лед. Но это не тот обычный лед, который бросают в стакан с напитком. Особенность углекислого газа в том, что при атмосферном давлении он не существует в жидком состоянии. Из газообразной формы CO2 превращается в так называемый сухой лед, а из этого сухого льда обратно в газ. Процесс, когда вещество переходит из твердой формы в газообразную, минуя жидкую фазу, называется сублимацией или возгонкой.

Ну и куда же девать этот немокрый лед? В том-то и дело, что его удобно применять везде. Подумайте: если он растает – не будет луж, которые нужно убирать, и влага не испортит ничего ценного. Именно поэтому сухой лед используют при охлаждении продуктов, при их транспортировке и хранении.

Кстати, с помощью такого льда производят некоторые спецэффекты, например дым или туман на концертах. В специальный прибор кладут твердый диоксид углерода, где он тает, благодаря чему образуется плотный пар, который загадочно и мистически стелется по сцене. Однако использование сухого льда в больших количествах в закрытых помещениях может быть опасно для человека. Когда он переходит в газообразное состояние, образуется много углекислого газа, вытесняющего кислород. Чем больше сухого льда – тем больше CO2 переходит в воздух. Если кислорода для дыхания станет недостаточно, зрители могут потерять сознание и погибнуть от удушья. Хочу вас предостеречь от подобной роковой ошибки и напомнить, что все манипуляции с сухим льдом необходимо проводить аккуратно и только на свежем воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях.

А теперь давайте перейдем к вкусненькому. Вы наверняка любите газировку? Чтобы получились такие любимые всеми пузырьки, в жидкость необходимо ввести углекислый газ. Да, и здесь без него не обошлось! Основная цель газации – продлить срок хранения напитков, ведь CO2 – это консервант, который подавляет жизнедеятельность микроорганизмов в продукте. Диоксид углерода, он же пищевая добавка Е290, предотвращает развитие бактерий и грибков, а также регулирует кислотность напитков, минеральной воды или, например, лимонадов.

Однако добиться колючих пузырьков и продлить срок хранения можно и естественным способом. Природная газация используется при изготовлении шампанского, пива и кваса. Эти напитки объединяет технология изготовления, при которой дрожжи потребляют сахар, вступают в реакцию брожения и выделяют углекислый газ. Процесс происходит в закрытом герметичном сосуде, поэтому напитки накапливают в себе CO2 и газируются естественным путем. Так получаются те самые приятные пузырьки, что щекочут нос.

Управление погодой

«Управление погодой» – звучит, как фраза из фантастических фильмов про будущее. Но на самом деле это реальность, человек может управлять погодой уже сегодня. Вы знали, что перед парадом разгоняют облака? В праздничный день рано утром в небо отправляется разведка и определяет погоду. Если на город надвигаются тучи