 |
 |
|
 |
|
|
ВОЗДУХ |
| Большая советская энциклопедия (БЭС) |
естественная смесь газов, главным образом Азота и Кислорода, составляющая земную атмосферу. Под действием В. и воды совершаются важнейшие геологические процессы на поверхности Земли, формируется погода и климат. В. является источником кислорода, необходимого для нормального существования подавляющего числа живых организмов (см. Дыхание, Аэробы). Сжиганием топлива на В. человечество издавна получает необходимое для жизни и производственной деятельности тепло (см. Горение). В. — один из важнейших источников химического сырья.
Сухой В. состоит из следующих газов (% по объёму): азота N2 78,09; кислорода O2 20,95; аргона Ar 0,93; углекислого газа CO2 0,03. В. содержит очень небольшие количества остальных инертных газов (См. Инертные газы), а также водорода H2, озона О3, окислов азота, окиси углерода СО, аммиака NH3, метана CH4, сернистого газа SO2 и др. (подробнее о составе сухого В. см. таблицу в ст. Атмосфера). Учитывая молекулярную массу каждого компонента и его долю в составе В., можно рассчитать среднюю молекулярную массу В., равную 28,966 (приблизительно 29). Содержание в В. азота, кислорода и инертных газов практически постоянно, причём постоянная концентрация O2 (и отчасти N2) поддерживается растительным миром Земли (см. Фотосинтез, Азотфиксация). Содержание в В. углекислого газа, окислов азота, сернистых соединений существенно колеблется (в частности, возрастает вблизи больших городов и промышленных предприятий; см. также Воздушный бассейн). Содержание воды в В. непостоянно и может составлять от 0,00002 до 3% по объёму (см. Влажность воздуха). В В. всегда находится большое число мелких твёрдых частичек — пылинок (от нескольких млн. в 1 м3 чистого комнатного В. до 100—300 млн. в 1 м3 В. больших городов, см. Аэрозоли). Такие частички зачастую служат центрами конденсации атмосферной влаги и являются причиной образования Туманов. В. проникает в почву, составляя от 10 до 23—28% её объёма. Почвенный В., благодаря биологическим процессам в почве, существенно отличается от обычного по составу; он содержит (по объёму): 78—80% O2, 0,1—20,0% N2 и 0,1—15,0% CO2.
Историческая справка. Учёные древности считали В. одним из элементов, из которых состоит всё существующее. Анаксимен из Милета (6 в. до н. э.) называл В. «первоматерией», а Эмпедокл (5 в. до н. э.) и Аристотель (4 в. до н. э.) — одним из четырёх элементов — стихий (наряду с огнём, водой и землёй), в которых заключены все присущие материи свойства. Представление о В. как о самостоятельном индивидуальном веществе господствовало в науке до конца 18 в. В 1775—77 французский химик А. Лавуазье показал, что в состав В. входят открытые незадолго до того химические элементы азот и кислород. В 1894 английские учёные Дж. Рэлей и У. Рамзай обнаружили в В. ещё один элемент — аргон, затем в В. были открыты и другие инертные газы.
Большую роль в истории науки сыграло изучение физических свойств В. Итальянский учёный Г. Галилей (1632) нашёл, что В. в 400 раз легче воды. Итальянские учёные В. Вивиани и Э. Торричелли (1643) открыли существование атмосферного давления и изобрели для его измерения барометр. Французский учёный Б. Паскаль обнаружил уменьшение атмосферного давления с высотой. Изучая соотношение между давлением и объёмом В., Р. Бойль и Р. Тоунлей (1662) в Англии и Э. Мариотт (1676) во Франции открыли закон, названный их именами (см. Бойля - Мариотта закон); в дальнейшем, с развитием науки были установлены и другие газовые законы (см. Газы). Долгое время В. и его главные компоненты не удавалось превратить в жидкость, и потому их считали «постоянными» газами. Неудача попыток сжижения В. была объяснена лишь после того, как Д. И. Менделеев (1860) установил понятие критической температуры и давления. В 1877, используя охлаждение В. до температуры ниже критической (около —140°С) под высоким давлением, Л. П. Кальете (Париж) и Р. Пикте (Женева) удалось превратить В. в жидкость. В 1895 немецкий инженер К. Линде сконструировал и построил первую промышленную установку для сжижения В. (см. Сжижение газов).
Физические свойства. Давление В. при 0°С на уровне моря 101325 н/м2 (1,01325 б, 1 aт, 760 мм рт. cт.); в этих условиях масса 1 л В. равна 1,2928 г. Для большинства практических целей В. можно рассматривать как идеальный газ; в частности, парциальное давление каждого газа, входящего в состав В., не зависит от присутствия других компонентов В. (см. Дальтона законы). Критическая температура —140,7°С, критическое давление 3,7 Мн/м2 (37,2 am). Перечисленные ниже свойства В. даны при давлении 101325 н/м2 или 1,01325 б (так называемое нормальное давление). Удельная теплоёмкость при постоянном давлении Cp 10,045·103 дж/(кг·К), т. e. 0,24 кал/(г·°С) в интервале 0—100°С, а при постоянном объёме Cv8,3710·103 дж/(кг·К), т. е. 0,2002 кал/(г·°С) в интервале 0—1500°С. Коэффициент теплопроводности 0,024276 вт/(м·К), то есть 0,000058 кал/(см·сек·°С) при 0°С и 0,030136 вт/(м·К), т. е. 0,000072 кал/(см·сек·°С) при температуре 100°С; коэффициент теплового расширения 0,003670 (0—100°С). Вязкость 0,000171 (0°С) и 0,000181 (20°С) мн·сек/м2 (спз). Степень сжимаемости z = pV/p0V0 1,00060 (0°С), 1,09218 (25°С), 1,18376 (50°C); показатель преломления 1,00029; диэлектрическая проницаемость 1,000059 (0°С). Растворимость в воде (в см3 на 1 л воды) 29,18 (0°С) и 18,68 (20°С). Поскольку растворимость кислорода в воде несколько выше, чем азота, соотношение этих газов при растворении в воде изменяется и составляет соответственно 35% и 65%. Скорость звука в В. при 0°С около 330 м/сек.
Жидкий В. — голубоватая жидкость с плотностью 0,96 г/см3 (при—192°С и нормальном давлении). Свободно испаряющийся при нормальном давлении жидкий В. имеет температуру около —190°С. Состав его непостоянен, так как азот (и аргон) улетучивается быстрее кислорода. Фракционное испарение жидкого В. используют для получения чистого азота и кислорода, аргона и других инертных газов. Жидкий В. хранят и транспортируют в дьюара сосудах (См. Дьюара сосуды) или в резервуарах специальной конструкции — танках. Сжатый В. хранят в стальных баллонах при 15 Мн/м2 (150 am); окраска баллонов чёрная с белой надписью «Воздух сжатый».
В. Л. Василевский.
Физиолого-гигиеническое значение В. Колебания содержания азота и кислорода в атмосфере В. незначительны и не оказывают существенного влияния на организм человека. Для нормальной жизнедеятельности человека важен процентный состав В., в частности парциальное давление кислорода. Парциальное давление кислорода В. над уровнем моря составляет 21331,5 н/м2 (160 мм рт. ст.), при уменьшении его до 18665,1 н/м2 (140 мм рт. ст.) появляются первые признаки кислородной недостаточности, которые легко компенсируются у здоровых людей учащением и углублением дыхания, ускорением кроветока, увеличением количества эритроцитов и т.д. При уменьшении парциального давления до 14 665,4 н/м2 (110 мм рт. ст.) компенсация становится недостаточной и появляются признаки гипоксии (См. Гипоксия), а уменьшение его до 6 666,1—7 999,3 н/м2 (50—60 мм рт. cт.) опасно для жизни. Повышение парциального давления кислорода вплоть до дыхания чистым кислородом (парциальное давление 101325 кн/м2 — 760 мм рт. cт.) переносится здоровыми людьми без отрицательных последствий. При обычном парциальном давлении азот инертен. Увеличение его парциального давления до 0,8—1,2 Мн/м2 (8—12 aт) приводит к проявлению наркотического действия (см. Наркоз). Значительное увеличение процентного содержания азота в В. (до 93% и более) вследствие уменьшения парциального давления кислорода может привести к аноксемии и даже смерти. Содержание углекислого газа — физиологического возбудителя дыхательного центра в атмосфере В., составляет обычно 0,03— 0,04% по объёму. Некоторое повышение его концентрации в В. промышленных центров несущественно для организма. При высоких концентрациях углекислого газа и снижении парциального давления кислорода может наступить Асфиксия. При содержании в В. 14—15% CO2 может наступить смерть от паралича дыхательного центра. Увеличение концентрации CO2 в В. помещений происходит в основном за счёт дыхания и жизнедеятельности людей (взрослый человек в покое при 18—20°С выделяет около 20 л CO2 в час). Поэтому содержание в В. углекислого газа, с одной стороны, и органических соединений, микроорганизмов, пыли и т.п., с другой, увеличиваются одновременно; концентрация CO2 в В. помещений является санитарным показателем чистоты В. Содержание CO2 в В. жилых помещений не должно превышать 0,1%. Находящиеся в незначительном количестве в атмосфере В. инертные газы — аргон, гелий, неон, криптон, ксенон при нормальном давлении индифферентны для организма. Обнаруживаемые в атмосфере В. в ничтожных концентрациях радиоактивные газы радон и его изотопы — актинон и торон, имеющие малый период полураспада, не оказывают неблагоприятного воздействия на человека.
В атмосфере В. обычно обнаруживаются различные микроорганизмы (бактерии, грибки и др.). Однако патогенные микроорганизмы встречаются в В. крайне редко, в связи с чем передача инфекционных заболеваний через атмосферу В. может происходить в исключительных случаях, например при применении бактериологического оружия (См. Бактериологическое оружие), в закрытых помещениях при наличии больных, выделяющих в В. патогенные микроорганизмы вместе с мельчайшими капельками слюны при кашле, чихании, разговоре. В зависимости от устойчивости микроорганизмов они могут передаваться через В. как воздушно-капельным, так и воздушно-пылевым путём (наиболее устойчивые, например, возбудители туберкулёза, дифтерии).
Для жизнедеятельности человека большое значение имеют температура, влажность, движение В. Для обычно одетого человека, выполняющего лёгкую работу, оптимальная температура В. 18—20°С. Чем тяжелее работа, тем ниже должна быть температура В. Благодаря совершенным механизмам терморегуляции человек легко переносит изменения температуры и может приспособиться к различным климатическим условиям. Оптимальная для человека относительная влажность В. 40—60%. Сухой В. при всех условиях переносится хорошо. Повышенная влажность В. действует неблагоприятно: при высокой температуре она способствует перегреванию, а при низкой температуре переохлаждению организма. Движение В. вызывает увеличение теплоотдачи организма. Поэтому при высокой температуре (до 37°С) ветер способствует предохранению человека от перегревания, а при низкой — переохлаждению организма. Особенно неблагоприятна для человека комбинация ветра с низкой температурой и высокой влажностью. Известное значение придаётся ионизации В. Лёгкие ионы с отрицательным зарядом оказывают положительное воздействие на организм. Для ионизации В. предложен ряд приборов.
Г. И. Сидоренко.
Загрязнение В. Рост масштабов хозяйственной деятельности увеличивает загрязнение В. Развитие промышленности, энергетики, транспорта приводит к повышению содержания в В. углекислого газа (на 0,2% от имеющегося в В. количества ежегодно) и ряда других вредных газов. Металлургические и химические предприятия и ТЭЦ загрязняют В. сернистым газом, окислами азота, сероводородом, галогенами и их соединениями. Другим серьёзным источником загрязнения В. служит автотранспорт. По некоторым подсчётам, 1 тыс. автомобилей в день выбрасывает с выхлопными газами в В. 3,2 т окиси углерода, от 200 до 400 кг других продуктов неполного сгорания топлива, 50—150 кг соединений азота. Очень велико загрязнение В. твёрдыми частицами. В Питсбурге (США) на 1 кв. миле (259 га) ежегодно осаждается 610 т пыли. Промышленные предприятия, ТЭЦ, автотранспорт, лесные пожары, пыльные бури, возникающие в результате эрозии почв при неправильном землепользовании, повышают концентрацию твёрдых частиц (пыли и дыма) в В. настолько, что это существенно (на 20—40%) понижает солнечную радиацию, дошедшую до поверхности земли в районе больших городов. О масштабах таких процессов можно судить хотя бы по тому, что пыльные бури 1930—34 в США унесли до 25 см почвенного слоя и перенесли около 200 млн. т пыли на расстояния до 1000 км.
Загрязнение В. приводит к ухудшению условий жизни человека, животных и растений. Вредное действие на живые организмы при этом вызывается не только первичными компонентами промышленных выбросов, но и образующимися из них новыми токсическими веществами, так называемыми фотооксидантами. Загрязнение В. иногда может достигать таких масштабов, что приводит к увеличению заболеваемости и смертности населения. Особую опасность представляют радиоактивные загрязнения В.; вследствие постоянных движений воздушных масс они носят глобальный характер (см. Радиоактивное загрязнение). Некоторые загрязнения В. вызывают профессиональные заболевания. Влияние загрязнений В. на условия жизни весьма велико. В СССР приняты законы об охране природы, предусматривающие необходимость санитарного контроля за состоянием В. и ответственность руководителей промышленных предприятий за тщательную очистку и обезвреживание промышленных газов до их выброса в атмосферу (см. Газов очистка). В качестве обязательных мероприятий при планировке и застройке городов и посёлков и размещении промышленных объектов предусматривается создание санитарно-защитных зон (См. Санитарно-защитная зона) (разрывов), вынос вредных в санитарном отношении промышленных предприятий за пределы жилых районов и т.д. (см. Благоустройство населённых мест, Реконструкция города). См. также Воздушный бассейн.
Анализ В. Предельно допустимые концентрации (обычно в мг на 1 л или на 1 м3 В.) вредных и взрывоопасных веществ в производственной воздушной среде регламентируются законодательно. Методы анализа В. зависят от агрегатного состояния определяемого вещества. Например, пыль и аэрозоли обычно улавливают ватными или бумажными фильтрами; иногда для улавливания аэрозолей применяют стеклянные фильтры; туманы и газы поглощают главным образом жидкостями. Наиболее распространённые методы определения содержания вредных веществ в В. — Фотометрический анализ, Нефелометрия и Турбидиметрия. Для быстрого определения малых концентраций токсичных и взрывоопасных веществ в В. наиболее часто используют автоматические газоанализаторы. Особое место в анализе В. занимает определение радиоактивных загрязнений (см. Дозиметрия).
В. в технике. Благодаря содержащемуся в В. кислороду, он используется как химический агент в различных процессах. Сюда относятся: горение топлива, выплавка металлов из руд (доменный и мартеновский процессы), промышленное получение многих химических соединений (серной и азотной кислот, фталевого ангидрида, окиси этилена, уксусной кислоты, ацетона, фенола и др.); ценность В. как химического агента существенно повышают, увеличивая содержание в нём кислорода. В. является важнейшим промышленным сырьём для получения кислорода, азота, инертных газов. Физические свойства В. используют в тепло- и звукоизоляционных материалах, в электроизоляционных устройствах; упругие свойства В. — в пневматических шинах; сжатый В. служит рабочим телом для совершения механической работы (пневматические машины, струйные и распылительные аппараты, перфораторы и т.д.).
Искусственный В. (точнее — искусственная атмосфера, смеси газов, пригодные для дыхания) впервые был использован в медицине при заболеваниях, сопровождающихся кислородной недостаточностью (40—60% кислорода в смеси с обычным В. или 95% кислорода и 5% CO2). Подобные искусственные газовые смеси применяются в высотной авиации, горноспасательном деле. Особое значение имеет искусственный В. в водолазном деле (См. Водолазное дело). Обычный В. непригоден для работы при давлениях, существенно превышающих нормальное: в этих условиях В. оказывает наркотическое действие, а повышение растворимости азота в крови и тканях тела делает опасным быстрый подъём водолаза на поверхность. Выделение пузырьков азота из крови может вызвать кессонную болезнь (См. Кессонная болезнь) и смерть. Поэтому в последние 10—15 лет испытываются для работ на больших глубинах (в условиях высоких давлений) безазотные газовые смеси, содержащие главным образом гелий (до 96,4%) и кислород (4—2%) под давлением 0,7—2 Мн/м2 (7—20 am). Такие смеси устраняют опасность кессонной болезни, однако создают определённый дискомфорт из-за высокой теплопроводности гелия; отмечено также существенное изменение тембра голоса в такой атмосфере. Проблема искусственного В. решается также при создании обитаемых космических кораблей (См. Космический корабль) (см. Атмосфера кабины). Советские космические корабли «Восток» и «Восход» были оборудованы специальной системой, поддерживающей состав В., близкий к обычному: парциальное давление кислорода 20—40 кн/м2, объёмная концентрация CO2 0,5—1%. Американские космические корабли «Джемини» имели чисто кислородную атмосферу при давлении около 0,3 aт.
Лит.: Хргиан А. Х., Физика атмосферы, 2 изд., М., 1958; Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 1, М., 1965; Баттан Л. Дж., Загрязнённое небо, пер. с англ., М., 1967; Арманд Д., Нам и внукам, 2 изд., М., 1966; Соколов В. А., Газы земли, [М., 1966]; Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений, 2 изд., М., 1954; Руководство по коммунальной гигиене, т. 1, М., 1961.
В. Л. Василевский.
|
| Современная Энциклопедия |
| ВОЗДУХ, смесь газов, составляющая атмосферу Земли. Сухой воздух содержит азот (78,1% по объему у поверхности Земли), кислород (21%), благородные газы (0,9%), углекислый газ (0,03%) и др.; во влажном воздухе - до 3% водяных паров. Масса (5,1-5,3)?1015 т, плотность 1,29 г/л. Воздух необходим для жизнедеятельности большинства организмов. Под действием воздуха и воды совершаются геологические процессы на поверхности Земли, формируются погода и климат. Воздух используют в различных процессах (горение топлив, металлургия, получение многих химических веществ), как тепло-, звуко- и электроизоляционный материал. Разделением воздуха при низких температурах получают азот, кислород, благородные газы. Сжатый воздух - рабочее тело в пневматических устройствах, например автомобильных шинах, струйных и распылительных аппаратах. Хозяйственная деятельность человека (в том числе развитие транспорта) приводит к загрязнению воздуха, что оказывает вредное влияние на биосферу, приводит к изменению климата планеты. |
| Мультимедийная энциклопедия |
| смесь газов, которая составляет атмосферу Земли, простирающуюся до высоты
1000-1200 км. До высоты ок. 11 км состав атмосферы остается неизменным.
Этот слой называется тропосферой. В нем разыгрывается большинство
метеорологических процессов, определяющих погоду. Здесь происходит
интенсивная циркуляция воздуха, возникают ветры, бури и ураганы, велика
турбулентность. В тропосфере сосредоточены почти весь находящийся в
атмосфере водяной пар и почти вся воздушная пыль, а потому именно здесь по
большей части происходит образование облаков.
Над тропосферой, простираясь примерно на 50 км, располагается слой
стратосферы. Здесь огромные потоки сравнительно спокойного воздуха
циркулируют на больших расстояниях без значительных возмущений. В нижней
части стратосферы образуются редкие облака, состоящие из мельчайших
ледяных кристалликов. Над стратосферой до высоты ок. 80 км простирается
мезосфера - слой, в котором достигается самая низкая в естественных
условиях температура воздуха, составляющая примерно -110° C (160 К). Далее
до высоты ок. 720 км следует слой термосферы. Здесь молекулы воздуха
движутся столь быстро, что если бы плотность воздуха была такой же, как и
на уровне моря (а не в миллиарды раз меньшей), то его температура была бы
близка к 3000° C. Самый верхний слой атмосферы - экзосфера. В ней воздух
крайне разрежен и столкновения молекул друг с другом столь редки, что
большинство из них движутся по простым баллистическим траекториям, как
пуля, а некоторая их часть - по эллиптическим орбитам, подобно
искусственным спутникам Земли. Какая-то доля молекул, в основном водорода
и гелия, достигает скоростей, при которых возможен выход за пределы
действия сил земного тяготения, и рассеивается в пространстве между Землей
и Луной (см. также АТМОСФЕРА). Изо всех разнообразных свойств воздуха
важнее всего то, что он необходим для жизни на Земле. Существование людей
и животных было бы невозможно без кислорода. Поскольку же для дыхания
нужен кислород в разбавленном виде, наличие других газов в воздухе тоже
имеет жизненно важное значение.
Состав. На уровне моря и в пределах тропосферы газовый состав
воздуха (в об. %) таков: азот - 78,08%, кислород - 20,95%, аргон - 0,93%,
углекислый газ (диоксид углерода) - 0,034%, водород - 5 x 10-5 %; кроме
того, имеются "следовые" количества так называемых благородных (или
инертных, редких) газов: неона - 1,8 x 10-3 %, гелия - 5,24 x 10-4 %,
криптона - 1 x 10-4 % и ксенона - 8 x 10-6 %. Воздух в тропосфере содержит
также переменные количества водяного пара; его влажность зависит от
температурных условий и высоты. В нижних слоях атмосферы во взвешенном
состоянии содержатся переменные количества пыли и золы, образующихся,
например, в процессах горения и при извержении вулканов. С присутствием в
воздухе таких аэрозольных частиц связаны яркие краски солнечных восходов и
закатов, обусловленные рассеянием на них солнечных лучей.
шкале показаны их температуры плавления и кипения при атмосферном
давлении. Для диоксида углерода температуры кипения нет, так как он
переходит из газообразной фазы сразу в твердую, минуя жидкую. Газы
ожижаются при температуре кипения и затвердевают при температуре
плавления.
РЕКТИФИКАЦИОННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА
Различные газы, входящие в состав атмосферного воздуха, можно
преобразовать в жидкое и даже твердое состояние, если соответственно
повысить давление и понизить температуру. Люди нашли для воздуха
многочисленные и разнообразные применения. Масштабы применения газовых
компонентов атмосферного воздуха в науке и технике, промышленности и быту
во много раз расширились после того, как был разработан способ разделения
воздушной смеси на отдельные компоненты. Этот способ состоит в том, что
воздух сначала преобразуется в жидкое состояние, а затем подвергается
дистилляции или ректификации (фракционированию) точно так же, как нефть-
сырец разделяется на различные нефтепродукты. Впервые ожижение воздуха
успешно осуществили в 1883 З.Вроблевский и К.Ольшевский. Для промышленного
применения ректификационного разделения воздуха важны два обстоятельства.
Во-первых, газы, входящие в состав воздуха, образуют физическую смесь, а
не химическое соединение, и, во-вторых, точки кипения разных компонентов
воздуха существенно различаются. Технические средства, созданные с учетом
того и другого, обеспечивают практически полное разделение основных
компонентов воздуха, причем с высокой степенью чистоты каждого компонента.
Процесс разделения воздуха протекает в три этапа: 1) подготовка, или
очистка, воздуха, 2) преобразование очищенного воздуха в жидкую фазу
(ожижение) и 3) ректификационное разделение жидкой смеси на отдельные
газы.
разделением (ректификацией) воздух осушается, очищается и отделяется от
углекислого газа в секции очистки. (Порядок следования показан сплошной
линией со стрелками.) В следующей секции осуществляется его ожижение. В
газообразном виде воздух проходит через теплообменники, где дополнительно
очищается от углекислого газа и паров воды. Одновременно остальные
составляющие газы охлаждаются и ожижаются. Газы с самыми низкими
температурами кипения дополнительно охлаждаются, расширяясь и отдавая свою
энергию в детандере. В третьей секции воздух подвергается ректификации в
колоннах, в результате чего большинство газов отделяется и замораживается.
Дальнейшая обработка может состоять в разделении газов с близкими
температурами кипения и очистке кислорода.
Удаление примесей. Прежде чем воздух поступит на вход ожижительной
и ректификационной секций воздухоразделительной установки, из него
удаляются все примеси, которые либо взвешены в атмосферном воздухе в виде
твердых частиц, либо легко могут превратиться в твердые при понижении
температуры. В противном случае неизбежна быстрая закупорка узких каналов
оборудования. К таким посторонним примесям относятся водяной пар, пыль,
дым и пары других веществ, а также углекислый газ. Основная часть этих
примесей задерживается масло- и влагоуловителями, как правило, после
компрессорного сжатия. Осушка воздуха после сжатия более предпочтительна,
так как в этом случае меньше воды приходится удалять в виде пара,
поскольку при сжатии он большей частью превращается в жидкость. Дальнейшая
сушка воздуха производится пропусканием его через адсорберы с
активированным оксидом алюминия или силикагелем (частично
дегидратированным диоксидом кремния). Углекислый газ можно удалять
химическим путем за счет реакции с гидроксидом калия (едким кали) или
натрия (едким натром). Однако эти химикаты быстро расходуются и требуют
частого пополнения. На крупных воздухоразделительных установках
используются теплообменные аппараты, в которых удаляются одновременно
углекислый газ и водяной пар, а также охлаждается воздух, поступающий на
вход системы. Легкозамораживаемые газы оседают в твердом виде на
металлических поверхностях теплообменников, которые поддерживаются при
очень низких температурах потоком отделенных газов, проходящим по их
внутренним каналам. Систему периодически очищают от накопившихся примесей,
обращая поток газов в теплообменнике.
Ожижение. Очищенный воздух поступает в секцию ожижения и
охлаждается в системе механической рефрижерации, пока основная его часть
не превратится в жидкость. В зависимости от давления, до которого воздух
был сжат первоначально, его температура здесь снижается до примерно 100 К.
Давления цикла находятся в пределах от 0,6 до 20 МПа. При охлаждении
используется холод отделенных ранее газов, поступающих из ректификационной
секции. В оптимально сконструированном теплообменнике холод отделенных
газов практически полностью передается входящему воздуху. На некоторых
установках, в частности таких, где часть отделенных газов отбирается в
жидком виде, для предварительного охлаждения до примерно -40° С (230 К)
предусматриваются теплообменники с фреоном или метилхлоридом. При более
низких температурах, необходимых для ожижения воздуха, охлаждающей средой
служит либо входящий воздух, либо отделенный азот. Этот газ, сжатый до
определенного давления, приводит в движение расширительную машину, или
детандер (обращенный компрессор). Расширяясь, газ перемещает поршень,
который через коленчатый вал приводит во вращение электрогенератор,
выполняющий функцию "тормоза". Поскольку газ при расширении в детандере
совершает работу, его теплосодержание и температура понижаются. При первом
пуске установки необходимо сначала охладить ее до рабочей температуры, а
для этого требуется больше холода, чем в установившемся рабочем режиме
(захолаживание установки). Охлаждение можно также осуществлять за счет
расширения сжатых газов в газообразной или жидкой фазе при истечении через
дроссельный клапан. В этом случае понижение температуры обусловлено
эффектом Джоуля - Томсона (дроссель-эффектом). Указанные методы охлаждения
основаны на разных термодинамических эффектах, и если ввести их в цикл в
правильной последовательности, то можно использовать преимущества каждого
из них
(см. также
<<ТЕПЛОТА>>;
<<ТЕРМОДИНАМИКА>>;
<<ФИЗИКА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР>>).
Секции ожижения и ректификации, работающие при криогенных
температурах, требуют хорошей наружной теплоизоляции. Поэтому аппараты
названных секций снабжаются кожухами, заполненными такими
теплоизолирующими материалами, как минеральная вата, стекловата и пористый
вулканический пепел. Конструкционные материалы теплообменников,
ректификационных колонн и соединительных трубопроводов выбираются очень
тщательно. Углеродистые стали при криогенных температурах становятся
хрупкими. Поэтому предпочтение отдается таким материалам, как медь,
бронза, латунь, нержавеющая сталь и алюминий, обнаруживающим в криогенных
условиях превосходные прочностные характеристики.
Ректификация. Разделение ожиженного воздуха на составляющие
производится в вертикальных цилиндрических аппаратах, называемых
ректификационными колоннами. Внутри такой колонны имеется вертикальный ряд
горизонтальных "тарелок" с отверстиями, через которые вниз стекает
жидкость, а из нижней части колонны поднимается газ, вступая в контакт с
жидкостью на тарелках. В установках для выделения с высокой степенью
чистоты всех компонентов воздуха предусматривается целый ряд таких колонн.
В верхнюю часть каждой колонны вводится жидкость соответствующего состава,
а в нижней создаются условия, необходимые для достаточно интенсивного
парообразования, так что в колонне происходит постепенное разделение
смеси. В условиях нормального атмосферного давления воздух ожижается при
температуре около 80 К (-190° C); состав смеси изменяется по сравнению с
первоначальным. Если исходный воздух содержит приблизительно 79% азота и
21% кислорода, то в результате естественного кинетического
перераспределения в жидкости будет 65% азота и 35% кислорода, а в газе над
жидкостью - 87% азота и 13% кислорода. Другие составляющие газы ведут себя
точно так же, независимо от соотношения между кислородом и азотом. Как
правило, пар над жидкостью обогащен компонентом с более низкой
температурой кипения. Соотношение между фазами зависит, конечно, от
давления. По мере того как жидкость опускается, а пары поднимаются по
ректификационной колонне, концентрации выделяемых компонентов в них
повышаются; в конце концов, в нижней части колонны отбирается кислород
"товарной" чистоты, в ее верхней части - высококачественный азот, в других
точках - аргон и смесь "более редких" газов. Поскольку на
воздухоразделительных установках температура, как правило, не опускается
ниже точки кипения азота, неон и гелий остаются неожиженными, и их можно
несконденсированными выводить в виде смеси с азотом из основной
ректификационной колонны. Смеси кислорода с аргоном разделять труднее, чем
смеси газов с большой разницей в температурах кипения. На крупных
воздухоразделительных установках конденсационно-испарительный процесс для
увеличения выхода аргона высокой чистоты дополняется химическим процессом.
К смеси кислорода, азота и аргона, отбираемой из криогенной секции
системы, добавляется дозированное количество газообразного водорода.
Кислород вступает в реакцию с водородом в присутствии палладиевого
катализатора, и образуется вода, которая удаляется в осушителях.
Остающаяся газообразная смесь аргона и азота вновь охлаждается и
направляется на повторную ректификацию. Редкие газы (гелий, неон, криптон
и ксенон) окончательно разделяются на комбинированных установках, где
конденсационно-испарительный метод сочетается с методом селективной
адсорбции. В качестве адсорбента часто применяется активированный уголь,
охлажденный до температуры жидкого азота.
Транспортировка и хранение. Кислород, азот и аргон транспортируются
и хранятся как в жидком, так и в газообразном виде. Для криогенных
жидкостей используются специальные теплоизолированные сосуды.
Низкотемпературные газы хранятся под давлением до 17 МПа в стальных
баллонах. Редкие газы отпускаются в стеклянных сосудах Дьюара вместимостью
1-2 л; применяются и стальные термосы.
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗДЕЛЕННЫХ ГАЗОВ
Вряд ли можно найти какой-либо вид промышленной деятельности, где бы не
играл значительную роль тот или иной из разделенных газов воздуха. Ниже
отмечаются лишь наиболее важные применения.
Кислород. В металлообработке кислород в сочетании с разными
топливными газами (ацетиленом, пропаном, природным газом) применяется для
резки и сварки сортовой стали высокотемпературным пламенем. Кислородно-
ацетиленовое пламя используется для зачистки металлических поверхностей в
целях удаления ржавчины и окалины, а также для пайки твердым припоем
многих металлов. В металлургии с помощью кислорода в смеси с топливными
газами производится огневая зачистка новой стали для удаления дефектов.
Для ускорения процессов выплавки стали кислород в больших количествах
расходуется в качестве обезуглероживающего и окислительного агента. В
связи со все более широким распространением тугоплавких стекол кислород
все шире применяется в технике формования стеклянных изделий. В
космических ракетах кислород используется как компонент топлива. Из-за
недостатка свободного места в таких летательных аппаратах он хранится в
жидком виде, но перед подачей в двигатель преобразуется в газ.
См. также <<РАКЕТА>>; <<КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ>>.
Азот. Благодаря своей относительной инертности азот особенно
подходит для защиты продуктов, портящихся (окисляющихся) под воздействием
кислорода. В пищевой промышленности к атмосфере азота часто прибегают как
к средству предотвращения контакта с кислородом воздуха, способным
привести к порче пищевого продукта или к потере естественного запаха. В
химической, нефтяной и лакокрасочной промышленности азотная газовая
подушка применяется для сохранения чистоты продукта и для предотвращения
возгорания и взрыва в ходе технологической обработки. В электронной
промышленности газообразным азотом продувают для вытеснения воздуха
баллоны электронных ламп и корпуса полупроводниковых приборов перед их
завариванием и герметизацией. Азот применяется для создания контролируемой
атмосферы при отжиге и термообработке, для продувки расплавленного
алюминия в целях удаления растворенного водорода и для очистки вторичного
алюминия (скрапа). В электротехнике часто применяется атмосфера азота
повышенного давления для поддержания высокого сопротивления изоляции и для
увеличения срока службы изоляционных материалов. Пространство для
расширения в маслонаполненных трансформаторах обычно заполняют азотом.
Жидкий азот широко применяется для охлаждения как в промышленности, так и
в научных исследованиях, в частности в экологических тестах.
См. также <<АЗОТ>>.
Аргон. В отличие от азота, который может вступать в реакцию с
некоторыми металлами при повышенных температурах, аргон совершенно инертен
при любых условиях. Поэтому он применяется для создания защитной атмосферы
в производстве таких химически активных металлов, как титан и цирконий. Он
служит также защитной средой при дуговой сварке трудносвариваемых металлов
и сплавов - алюминия, бронзы, меди, монель-металла и нержавеющих сталей.
Аргон хорошо подходит для заполнения (с добавкой азота) ламп накаливания.
Обладая низкой теплопроводностью, аргон допускает более высокие
температуры нити, что повышает световую отдачу лампы, а его значительная
молекулярная масса затрудняет испарение металла из раскаленной
вольфрамовой нити. В результате увеличивается срок службы лампы. Аргоном,
чистым или в смеси с другими газами, заполняют также люминесцентные лампы,
как осветительные (с термокатодом), так и рекламные (с холодным катодом).
Кроме того, он применяется в производстве высокочистых полупроводниковых
материалов (германия и кремния) для изготовления транзисторов. См. также
<<ТРАНЗИСТОР>>.
Неон, криптон и ксенон. Все эти три газа обладают повышенной
способностью к ионизации, т.е. они становятся электропроводящими при
значительно меньших напряжениях, чем большинство других газов. Будучи
ионизованы, эти газы, так же как аргон и гелий, испускают яркий свет,
каждый своего цвета, а потому используются в лампах для рекламного
освещения. В электронной промышленности эти редкие газы применяются для
заполнения особых видов электронных ламп - стабилитронов, стартеров,
фотоэлементов, тиратронов, ультрафиолетовых стерилизационных ламп и
счетчиков Гейгера. В атомной промышленности ими наполняют ионизационные и
пузырьковые камеры и другие устройства для исследования субатомных частиц
и измерения интенсивности проникающего излучения.
Водород, гелий и углекислый газ. Эти газы в больших количествах
производятся другими методами, при которых их производство обходится
дешевле. Поэтому после выделения в процессе ректификационного разделения
воздуха их обычно выпускают в атмосферу. См. также <<ВОДОРОД>>.
СЖАТЫЙ ВОЗДУХ
Энергию сжатого воздуха можно использовать для совершения механической
работы, создания воздушного потока или воздушной подушки. Сжатый воздух
легко транспортируется по трубам и шлангам, так что им можно пользоваться
на значительном удалении от источника (компрессора или резервуара высокого
давления) без больших потерь энергии в линии передачи.
Применение. Сжатый воздух применяется в пневматических двигателях,
которые приводят в движение дрели, ручные шлифовальные и другие
пневматические инструменты, в бурильных и отбойных молотках и в воздушных
турбинах торпед. Воздушный поток, создаваемый сжатым воздухом,
используется для транспортировки по аэрожелобам зерна, угольной пыли и
других порошкообразных материалов. С помощью сжатого воздуха вентилируют
шахты, здания, другие закрытые помещения, перемешивают жидкости,
барботируя их в чанах, создают принудительную тягу в доменных и других
печах. Сжатый воздух используется для уравновешения давления воды в
водолазных костюмах, для накачки пневматических шин, для приведения в
действие тормозов в поездах, для дистанционного воздействия на устройства
управления технологическим оборудованием. Всего можно насчитать более 200
различных видов применения сжатого воздуха. Начало применению энергии
сжатого воздуха в широких масштабах было положено в 1861, когда М. Соммейе
сконструировал водно-поршневой компрессор с приводом от водяного колеса.
Сжатый воздух подводился к бурильным молоткам на строительстве туннеля
Мон-Сени в Альпах. Ранее вместо этого использовался пар, но отработанный
пар создавал невыносимые условия для работающих в туннеле. Преимущества
пневмопривода, особенно при проведении подземных горных работ, стали
очевидны, и началось быстрое развитие пневмотехники.
Компрессоры. Для подачи воздуха под давлением был разработан
поршневой компрессор. Поршень в таком компрессоре приводится в движение
первичным двигателем. В такте всасывания воздух втягивается через входной
клапан, а при обратном ходе поршня сжимается и выталкивается через другой
клапан. Пружинные тарельчатые клапаны работают без механизма внешнего
управления. В компрессоре одинарного действия сжатие осуществляется только
по одну сторону поршня, а в компрессоре двойного действия для сжатия
используются оба конца цилиндра. При сжатии воздуха его температура
повышается. Такое нагревание нежелательно, поскольку ухудшаются условия
работы поршня. Кроме того, если отводить тепло, выделяющееся при сжатии,
то требуется меньше работы для сжатия. Поэтому компрессоры обычно имеют
водяное или воздушное охлаждение. При давлениях нагнетания выше 0,4 МПа
сжатие осуществляется ступенями. Два или несколько цилиндров соединяют
так, что воздух с выхода одной ступени поступает на вход другой, и полное
давление нагнетания достигается лишь на выходе последней. Между ступенями
предусматриваются теплобменники, понижающие температуру воздуха.
Шестиступенчатые компрессоры такого типа способны подавать сжатый воздух
под давлением до 100 МПа. Объемные ротационные компрессоры бывают двух
типов - пластинчатые и двухроторные. Пластинчатый компрессор устроен так
же, как и пластинчатый пневмодвигатель (см. ниже), только ротор вращается
в противоположном направлении. В двухроторном компрессоре воздух
захватывается в пространстве между роторами и стенкой корпуса и
вытесняется зацеплением роторов.
Центробежные воздуходувки и компрессоры - это машины ротационного типа,
подобные центробежным насосам. Энергия воздуха увеличивается благодаря
центробежному действию вращающихся рабочих колес. Воздуходувками называют
машины, сжимающие воздух до давления не более 0,3 МПа (изб.), а
компрессорами - до давлений, превышающих эту величину. Для повышения
давления те и другие делают многоступенчатыми. На одном валу располагают
несколько рабочих колес, и воздух, переходя с одной ступени на другую,
последовательно сжимается.
Пневмодвигатели. Пневмодвигателем называется машина, преобразующая
в механическую работу энергию сжатого воздуха. Пневмодвигатели бывают
поршневые, пластинчатые ротационные и турбинные. Сжатие воздуха
производится вне двигателя, например в компрессоре.
- регулятор числа оборотов; 3 - клапан-выключатель; 4 - автоматическая
масленка; 5 - ротор; 6 - лопасть ротора; 7 - редуктор; 8 - патрон для
сверла.
Поршневые пневмодвигатели. Поршневой пневмодвигатель сходен с
паровой машиной. Сжатый воздух поступает в клапанную коробку, и клапан,
срабатывая, впускает порцию воздуха в цилиндр. Под давлением воздуха
поршень совершает полезную работу через кривошипный или другой механизм,
после чего отработанный воздух выпускается в атмосферу. Пневмоцикл может
быть без расширения и с расширением.
Пластинчатые ротационные пневмодвигатели. Ротор такого двигателя
смещен относительно осевой линии неподвижного корпуса. Прямоугольные
пластины (или лопасти), установленные в радиальных пазах ротора,
прижимаются к внутренней стенке корпуса. Сжатый воздух поступает в
цилиндрический корпус через отверстие в стенке и заполняет "камеру",
образуемую стенкой ротора, стенкой корпуса и одной из пластин. Под
давлением воздуха пластина вместе с ротором поворачивается, а следующая
пластина, проходя мимо отверстия, прерывает поступление воздуха в данную
камеру и открывает ему доступ в следующую. Захваченный воздух расширяется,
отдавая часть своей энергии, пока не достигается полный объем камеры.
После этого открывается выпускное отверстие, и порция отработанного
воздуха выходит наружу.
Турбинные пневмодвигатели. В воздушной турбине энергия давления
сжатого воздуха преобразуется в кинетическую энергию его направленного
движения при расширении воздуха в соплах. Высокоскоростная воздушная струя
ударяется о лопатки ротора, действует на него с тангенциальной силой и
заставляет вращаться (воздушные турбины сходны с паровыми).
ЛИТЕРАТУРА
Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. М., 1973
Головко Г.А., Ручкин А.В. Разделение воздуха. Л., 1982
Вассерман А.А. и др. Теплофизические свойства воздуха и его компонентов.
М., 1986 |
| Русская цивилизация |
в древнерусских народных представлениях одна из четырех главных основ мироздания (наряду с землей, водой и огнем). В воздухе обитают души, невидимые духи и бесы. Таким образом, через воздух, дуновение ветра и человеческое дыхание люди соединяются с миром духов, которые могут влиять на них, наводить порчу, болезнь и, наконец, убить. В воздух уходит и душа умершего человека. Спастись от дурного влияния воздуха можно только молитвой и крестным знамением.
О. П. |
| Медицинская энциклопедия |
смесь газов, главным образом азота и кислорода, из которых состоит атмосфера земного шара Общая масса В. составляет 5,13?1015 т и оказывает на поверхность Земли давление, равное на уровне моря в среднем 1,0333 кг на 1 см3. Масса 1 л сухого В. свободного от водяных паров и углекислого газа, при нормальных условиях равна 1,2928 г, удельная теплоемкость — 0,24, коэффициент теплопроводности при 0° — 0,000058, вязкость — 0,000171, показатель преломления — 1,00029, растворимость в воде 29,18 мл на 1 л воды. Состав атмосферного В. — см. табл. Атмосферный В. содержит также в различных количествах водяные пары и примеси (твердые частицы, аммиак, сероводород и др.).
Таблица
Состав атмосферного воздуха
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Газ | Процентное содержание |
| |------------------------------------------------|
| | по объему | по весу |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Азот | 78,09 | 75,51 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Кислород | 20,95 | 23,15 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Аргон | 0,93 | 1,28 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Двуокись углерода (углекислый | 0,03 | 0,046 |
| газ) | | |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Неон | 0,0018 | 0,00125 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Гелий | 0,00052 | 0,000072 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Метан | 0,00022 | 0,00012 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Криптон | 0,0001 | 0,00029 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Закись азота | 0,00005 | 0,00009 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Водород | 0,00005 | 0,0000035 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Ксенон | 0,000008 | 0,000036 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Озон | 0,000001 | 0,0000017 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Радон | 6?10-18 | — |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Для человека жизненно важной составной частью В является <<Кислород>>, общая масса которого 3,5?1015 т. В процессе восстановления нормального содержания кислорода основную роль играет фотосинтез зелеными растениями, исходными веществами для которого служат углекислый газ и вода. Переход кислорода из атмосферного В. 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 В. На уровне моря парциальное давление кислорода равно 160 мм. При снижении его до 140 мм у человека появляются первые признаки гипоксии (<<Гипоксия>>). Снижение парциального давления до 50—60 мм опасно для жизни (см. <<Высотная болезнь>>, <<Горная болезнь>>).
<<Азот>> атмосферы участвует в круговороте азотистых веществ. Он является инертным разбавителем кислорода атмосферы, в чистом кислороде жизнь невозможна.
Содержание двуокиси углерода в атмосфере составляет около 2,3?1012 т. Она участвует в круговороте углерода, играет большую роль в поглощении инфракрасного излучения Земли и способствует уменьшению охлаждения ее поверхности. Двуокись углерода — физиологический возбудитель дыхательного центра. При ее концентрации 0,5% и выше отмечается увеличение легочной вентиляции. При более высоких концентрациях она оказывает наркотическое действие и вызывает асфиксию. Уменьшение концентрации СО2 в атмосферном В. не опасно, т.к. необходимое парциальное давление СО2 в крови обеспечивается за счет жизнедеятельности организма (см. <<Газообмен>>). В жилых помещениях содержание СО2 не должно превышать 0,1%. Отмечающееся некоторое увеличение содержания СО2 в атмосфере за счет выбросов промышленных предприятий и автотранспорта вызывает так называемый парниковый эффект, который может сопровождаться потеплением климата и таянием полярных льдов.
Озон, постоянно содержащийся в В., имеет важное биологическое значение. Он образуется в верхних слоях атмосферы из кислорода в результате фотохимических реакций под влиянием солнечной радиации. На высоте 25—30 км озон находится в наиболее высоких концентрациях. Он поглощает солнечную радиацию с длиной волны менее 290 нм, защищая все живое от ее губительного действия. Большое количество озона может образовываться в городах с интенсивным движением автотранспорта за счет фотохимических превращений отработавших газов, под воздействием интенсивного УФ-излучения. В связи с этим обнаружение озона в В. современных городов рассматривается как показатель загрязнения промежуточными продуктами фотохимических реакций. Выраженное биологическое действие озона на организм человека проявляется при концентрации выше 0,02 мг/м3.
В атмосферном В. всегда содержатся инертные газы: аргон, неон, гелий, криптон, ксенон; обычно обнаруживаются также радон, актинон и торон, выделяющиеся из почвы (однако концентрация их, как правило, ничтожна, период полураспада очень мал, поэтому они не оказывают неблагоприятного действия на человека). В атмосферном В. содержится также незначительное количество водорода. Количество воды в В. определяет его влажность. Абсолютная влажность В., т.е. содержание воды, выраженное давлением водяных паров (в миллиметрах), падает с высотой. Основная масса водяных паров содержится в нижних слоях атмосферы (до 6 км), в стратосфере они практически отсутствуют. Абсолютная влажность В. зависит от времени года (летом она выше, чем зимой) и от географической широты (наиболее влажный воздух над экватором). Влажность В. при полном насыщении его водяными парами называется максимальной влажностью, она возрастает с увеличением температуры В. Отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, называется относительной влажностью. Относительная влажность тем выше, чем ниже температура (зимой выше, чем летом, в противоположность абсолютной влажности). Разница между максимальной и относительной влажностью, выраженная в миллиметрах давления водяных паров, носит название дефицита насыщения. Чем он выше, тем больше воды может дополнительно испариться в данном объеме воды. Водяные пары в атмосферном В. являются источником атмосферных осадков и защищают поверхность Земли от чрезмерного охлаждения вследствие утечки тепла в космическое пространство.
Содержащиеся в В. разнообразные примеси — твердые частицы, газы и др. могут иметь природное происхождение, например космическая, вулканическая и почвенная пыль, дым лесных пожаров, кристаллы морских солей, образующиеся при высыхании брызг морской воды, и др. Гниение органических веществ способствует поступлению в воздух сероводорода, аммиака, брожение углеродистых веществ — метана. Оксиды азота в небольших количествах образуются во время грозы вследствие активации азота, который приобретает при этом способность непосредственно соединяться с кислородом. В воздухе содержатся также микроорганизмы (бактерии, вирусы, плесневые грибки и др.). Патогенные микроорганизмы среди них встречаются редко и в ничтожных количествах. Однако в В. закрытых помещений могут обнаруживаться возбудители инфекций, особенно стойкие к высыханию (например, микобактерии туберкулеза).
Большое значение для нормальной жизнедеятельности человека имеют физические свойства В. — его температура, влажность, скорость движения. Для легко одетого человека, находящегося в состоянии покоя, наиболее благоприятна температура 18—20°. Сухой В. лучше переносится человеком высокая влажность действует неблагоприятно: при высокой температуре она способствует перегреванию организма, т.к. затрудняет испарение пота с поверхности тела, при низкой температуре — ускоряет переохлаждение организма, т.к. теплопроводность воды во много раз выше, чем теплопроводность В.
Человек весьма чувствителен к движению В., т.к. с увеличением скорости ветра усиливается теплоотдача. При низких температурах ветер способствует более быстрому охлаждению тела, при высоких температурах или интенсивной инсоляции — улучшает самочувствие человека и уменьшает возможность перегрева.
Умеренное повышение концентрации легких (отрицательных) аэроионов рассматривают как благоприятный фактор, имеющий общеоздоровительное значение. В городах В., как правило, менее ионизирован, чем в сельских районах: в городах и промышленных центрах — 100—400, в сельской местности — 1000—3000 легких ионов в 1 мл воздуха. В помещениях колебания ионного состава воздуха происходят параллельно с изменениями метеорологических условий. Число отрицательных ионов обычно обратно пропорционально влажности и содержанию углекислоты, а число положительных ионов, наоборот, прямо пропорционально этим факторам. Ионизационное состояние В. чутко реагирует на изменение воздушной среды помещений, поэтому его необходимо определять при оценке качества воздуха.
Для создания и поддержания в закрытых помещениях определенных параметров воздушной среды (температуры, влажности, чистоты) осуществляется кондиционирование В. Системы кондиционирования В. оснащаются устройствами для его очистки, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения, в ряде случаев осуществляется одорация или дезодорация В., регулирование ионного состава (ионизация) и др.
В крупных городах и промышленных центрах растет антропогенное загрязнение атмосферного В. Во многих районах мира оно настолько велико, что угрожает здоровью населения. Развитие микробиологической промышленности привело к поступлению в окружающую среду загрязнений биологической природы — жизнеспособных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.
В современных условиях в СССР наблюдается перераспределение удельного вклада источников в общее загрязнение атмосферы. В целом по стране до одной трети загрязнений В. составляют выбросы автотранспорта, а в ряде крупных городов и административных центров на отработавшие газы приходится более 50% общего баланса загрязнений. Интенсивность загрязнения В. весьма изменчива во времени и зависит от особенностей и числа источников загрязнения, их высоты над поверхностью земли, условий поступления выбросов в атмосферу, рельефа местности, наличия зеленых массивов, метеорологических условий, определяющих степень рассеивания атмосферных загрязнений. По своему качественному составу загрязнение атмосферного В. зависит от характера источников, используемого в производстве сырья, технологических процессов, процессов трансформации химических соединений в окружающей среде и др.
Наиболее эффективной мерой борьбы с загрязнением атмосферного В. являются внедрение новых безотходных технологических процессов, представляющих полностью замкнутые системы, или процессы, которые значительно уменьшают образование отходов. Таков процесс газификации высокосернистого жидкого топлива (мазута) с получением газа, используемого для энергетических целей, серы и других продуктов, выделяемых в технологическом процессе, идущих на нужды народного хозяйства. Кроме создания новых более прогрессивных технологических процессов проводят замену вредных веществ менее вредными или безвредными; очищают сырье от примесей. Эффективна замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, прерывистых процессов непрерывными, пламенного нагрева электрическим и др. Для предотвращения загрязнения воздушной среды широко применяются сухие пылеуловители, фильтры, мультициклоны; аппараты мокрой механической очистки — скрубберы, ценные поглотители и т. д.
Санитарная защита атмосферного В. включает также комплекс мер по рациональному размещению производительных сил, планировке населенных мест. Взаиморазмещение объектов промышленности и селитебных (жилых) территорий должно исключать влияние выбросов промышленных предприятий на санитарные условия жизни населения. Предприятия должны располагаться по отношению к жилым районам с подветренной стороны (по направлению господствующих ветров) и отделяться от этих районов санитарно-защитными зонами, устанавливаемыми в соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий и методикой расчета концентраций в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.
Важную роль в защите В. от загрязнения играет озеленение городов — экранирование жилой застройки от автомагистралей плотной полосой газоустойчивых древесно-кустарниковых насаждений, создание скверов, бульваров, озеленение санитарно-защитных зон промышленных предприятий и др. Зеленые насаждения, являясь защитным экраном, служат еще и биологическим фильтром, который поглощает из атмосферы часть химических веществ (газов).
В основу санитарной охраны атмосферного В. населенных мест положены гигиенические нормативы (регламенты), ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, соблюдение которых предупреждает прямое или косвенное вредное влияние этих веществ на здоровье человека и его потомство, а также условия его жизни. ПДК лежат в основе установления нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), чем обеспечивается на практике соблюдение гигиенических нормативов. Для каждого стационарного источника выбросов устанавливается такой уровень ПДВ, чтобы эти выбросы от конкретного и всех других источников в данном районе не приводили к превышению ПДК соответствующих веществ в атмосферном воздухе.
Контроль загрязнения атмосферного воздуха осуществляют учреждения санитарно-эпидемической службы МЗ СССР (санитарно-эпидемиологические станции), Госкомгидромета СССР и Госкомприроды СССР.
См. также <<Охрана окружающей среды>>.
Библиогр.: Атмосфера земли и планет, под ред. Д.П. Койпера. пер. с англ., М., 1951; Губернский Ю.Д. и Кореневская Е.И. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий, М., 1978; Минх А.А. Ионизация воздуха и ее гигиеническое значение, М., 1963; Руководство по гигиене атмосферного воздуха, под ред. К.А. Буштуевой, М., 1976; Руководство по коммунальной гигиене, под ред. Ф.Г. Кроткова, т. 1, с. 137, М., 1961. |
| Идеографический словарь |
^ газ
^ составляющий, атмосфера Земли
воздух - смесь газов, образующих атмосферу Земли.
воздушный (# течения).
v ветер |
| Орфографический словарь Лопатина |
1) в`оздух, в`оздух, -а
2) возд`ух, возд`ух, -а (церк.; благораствор`ение возд`ухов) |
| Словарь Даля |
| см. воздыхать. |
| Словарь Ожегова |
В’ОЗДУХ, -а, муж.
1. Смесь газов, составляющая атмосферу Земли. Струя воздуха. В воздухе носится или чувствуется что-н. (перен.: заметно появление каких-н. идей, настроений). Повиснуть в воздухе (перен.: о ком-чём-н., оказавшемся в неопределённом положении. Вопрос повис в воздухе). Поднять на в. (взорвать). Взлететь на в. (взорваться, разлететься от взрыва). Из воздуха делать что-н. (перен.: из ничего, из пустого места). Воздух! (команда в знач.: тревога, появился вражеский самолёт). Война в воздухе (средствами авиации).
2. Такая атмосфера как дыхательная среда человека, живого организма. Дышать воздухом. Городской, деревенский в. Свежий в. Бывать на воздухе (не в помещении). Выйти на в. (из помещения). На вольном воздухе (в саду или за городом). На открытом воздухе (не в помещении). Как в. нужен кто-н. (совершенно необходим).
3. То же, что атмосфера (во 2 знач.). В. свободы. Дышать воздухом кулис (о театральной жизни).
прил. воздушный, -ая, -ое (к 1 и 2 знач.). Воздушная ванна. Воздушная линия связи (не кабельная, на опорах). |
| Словарь синонимов Абрамова |
| атмосфера. Ср. "Круг". см. атмосфера || благорастворение воздухов, парить по воздуху, только заряды на воздух тратить |
| Словарь Ушакова |
В’ОЗДУХ, воздуха, мн. нет, ·муж. Сложное газообразное тело, составляющее атмосферу земли (физ.). Воздух состоит гл. обр. из кислорода и азота.
Земная атмосфера; то, чем дышит живое существо. Спертый воздух. Выйти подышать воздухом. Лесной воздух укрепляет здоровье. Здоровый воздух (полезный для здоровья). В этой комнате мало воздуха.
Окружающее нас, ничем не занятое пространство над землей. Борьба в воздухе. Прыгнул и перевернулся в воздухе. «Кричали женщины "ура" и в воздух чепчики бросали.» Грибоедов.
• Выйти на воздух (·разг.) - выйти из дому наружу, на улицу. На воздухе или на открытом воздухе - не в закрытом помещении. На вольном воздухе - вне города. Питаться воздухом (·шутл. ·разг.) - жить неизвестно чем. В воздухе - перен. в настроении общества. В воздухе уже чувствовалось приближение революции. Дышать воздухом чего (·книж.) - перен. проникаться впечатлениями, атмосферой чего-нибудь.
II. В’ОЗДУХ, воздуха, мн. воздухи, ·муж. (церк.). Покрывало для чаши, употр. в христианском культе. |
| Словарь эпитетов |
О температуре, влажности.
Влажный, горячий, дождевой, жгучий, знойный, каленый, колкий, колючий, ледяной, морозный, нагретый, накаленный, парной, промозглый (разг.), прохладный, разогретый, раскаленный, росистый, студеный, стылый, сухой, сырой, талый, теплый, холодный.
О колебании, движении, звучании, плотности.
Безветренный, вязкий, густой, дремлющий, застывший, застылый, звенящий, звонкий, легкий, ломкий, недвижимый, недвижный, неподвижный, оглушенный, сонный, стоялый, стоячий, текучий, тихий, тугой, упругий, чуткий.
О чистом, приятном по запаху воздухе, оказывающем благотворное воздействие.
Ароматный, ароматический (устар.), бальзамический (устар.), благовонный (устар.), благотворный, благоуханный (устар.), бодрый, бодрящий, вкусный, душистый, живительный, животворный, животворящий (устар.), здоровый, ласковый, медовый, нежный, прозрачный, пряный, свежий, сладкий, соленый, сочный, стеклянный, упоительный, хмельной, хрустально-чистый, хрустальный, целебный, целительный, чистый, ядреный (простореч).
О загрязненном, неприятном по запаху воздухе, оказывающем вредное воздействие.
Душный, дымный, загрязненный, задымленный, затхлый, кислый, масленый, мглистый, мозглый (простореч), нездоровый, отравленный, прелый, прогорклый, прокисший, промозглый, потный, пыльный, свинцовый, смрадный, спертый, тлетворный, тяжелый, тяжкий, угарный, удушливый, ядовитый. Вкрадчивый, золотой, крутой, липкий, лучезарный, молодой, настороженный, опаловый, светоносный, серебряный, тонкий, тучный, чугунный. Весенний, вечерний, горный, загородный, зимний, кондиционированный, лесной, морской, осенний, родниковый, смолистый, степной, травяной, утренний, хвойный и т. п. |
| Толковый словарь Ефремовой |
[воздух]
1. м.
1)
а) Смесь различных необходимых для жизни человека, животных и растений газов (главным образом, азота и кислорода), составляющая земную атмосферу.
б) перен. То, что существенно, жизненно необходимо.
2)
а) Окружающее нас, ничем не занятое пространство над землею.
б) Пространство над поверхностью земли как зона действий авиации.
в) разг. Пространство вне помещений, зданий, каких-л. построек.
3) перен. Окружающие условия, обстановка.
2. м.
Покрывало для церковных сосудов с причастием. |
| Воровской жаргон |
1) бестоварная операция;
2) деньги |
| Корпоративный жаргон лиц, потребляющих наркотики |
| Теофедрин |
| Рус. арго (Елистратов) |
ВОЗДУХ, -а, м., ВОЗДУХИ, -ов, мн.
Деньги.
Уг. «воздух» в том же зн. |
| Словарь сленга наркомана |
Общее слово из наркотического арго
деньги |
| Научнотехнический Энциклопедический Словарь |
| ВОЗДУХ, смесь газов, окружающая поверхность Земли. см. АТМОСФЕРА. |
|
|
|
 |
Если вы желаете блеснуть знаниями в беседе или привести аргумент в споре, то можете использовать ссылку:
будет выглядеть так: ВОЗДУХ
будет выглядеть так: Что такое ВОЗДУХ
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
|
|
