Роль кисню в житті людини та в промисловості

Повітряний океан, що огортає Землю, на дні якого ми проживаємо, це справжнє благо для життя – людей і всього живого навколишнього світу. Незважаючи на те, що більшу частину повітря займає азот, саме від рівня концентрації кисню залежить наше самопочуття, працездатність і в цілому, як ми відзначили сама можливість життя.

Роль кисню в житті людини та в промисловості

Поживні молекули O₂

Якщо кисню в повітрі мало, навіть при інтенсивному диханні, з потоком крові, кисень не може живити повною мірою клітини нашого оргазму за допомогою гемоглобіну та еритроцитів, що загрожує серйозними наслідками (кисневим голодуванням або в медичній термінології гіпоксії):

• порушення функціонування щитовидної залози, як наслідок, погіршується гормональний фон;
• “скаче” артеріальний тиск, а це потенційний ризик інсульту та гіпертонічного кризу;
• в цілому серцево-судинна система починає збоїти, серце б'ється, а задишка викликає страх.

Це якщо кисню мало. Але погано, коли його багато. Вдома або на вулиці такого не буває, а от наприклад, якщо порушиться система подачі кисню у водолазів і його стане занадто багато, настане кисневе сп'яніння. Таке ж відчуття, але в менших масштабах може зазнати кожен, якщо спробує процедуру гіпервентиляції легень. Цим методом користуються плавці перед тривалим зануренням, наприклад ловці перлів. Необхідно робити протягом наприклад хвилини часті та глибокі вдихи. І настане перенасичення киснем. Може порушитись координація рухів і загалом самопочуття погіршиться. Все потрібно робити в міру. І без потреби такі експерименти проводити не варто.

Бракує кисню у альпіністів, що піднімають на висоту кількох тисяч метрів, у льотчиків і пасажирів авіалайнерів, при розгерметизації салону (кисневі маски на допомогу), у підводників, якщо на човні зламалася система очищення та подачі кисню, у космонавтів і т.д.

Як у побутових умовах, так і на виробництві на вміст кисню стежать високоточні газоаналізатори, своєчасно інформуючи звуком, світлом, вібрацією, залежно від моделі приладу про те, що концентрація O₂ небезпечно зменшилася.

Вдома можна відкрити кватирку, щоб провітрити. Також при тривалих зборах та високій скупченості людей, рекомендується включати систему вентилювання, кондиціювання або хоча б відкривати вікна.

Особливо актуальною стала тема забезпечення киснем лікарень під час пандемії коронавірусу.

"Кисневі концентратори", "не вистачає кисню" – це терміни міцно увійшли до нашого лексикону у 2020-2021 роках.

Коли вірус знищує легені, для тяжких хворих єдина надія на порятунок - це підключення до точки подачі кисню, оскільки сам організм не справляється.

Металургійна галузь

Коли древні металурги плавили метали, щоб розігріти руду до температури плавлення, вони використовувалися простим пристосуванням – хутрами, нагрітими повітря (а отже й кисень) у зону плавки. Це складна ручна робота. Про автоматизацію тоді можна було лише мріяти. Проте спочатку відливали мечі і лицарські обладунки, потім гармати і мушкети та іншу зброю. Без подачі кисню плавильні операції неможливі. Так і змінювали один одного з'явився залізний вік, бронзовий вік…

І чим вища температура плавлення, тим більше має бути кисню.

Інша справа - сучасні кисневі конвертери, що продумають об'єми повітря, дозволяючи отримувати якісну сталь з низьким вмістом вуглецю, від якого в свою чергу заздрять інші фізичні параметри: твердість, крихкість, пластичність, ковкість. Також нагнітання кисню дозволяє знизити домішки сірки.

Об'єм надходження кисню повинен бути під постійним контролем, за чим слідкують відповідні датчики газу. Якщо відбудеться збій, не вдасться одержати метал у заданих параметрах. Це шлюб і фінансові втрати.
А коли вироби з металу виготовлені, вони навпаки вступають у боротьбу з киснем, протягом всього терміну служби протистоять процесам окислення через взаємодію молекул кисню з металом.

Найбільш високогірна Цінхай-Тибетська залізниця у світі відзначена рядом дивовижних інженерних новацій, про які можна розповідати годинами. Це пов'язано як із будівництвом у вічній мерзлоті, так і подоланням обривів та гірських масивів, але серйозною проблемою було те, що дорога піднімається на висоту 5000 метрів над рівнем моря. А там кисню вочевидь мало. Дихати дуже важко. Що робити ?

У герметично закритих вагонах автоматичні системи подачі кисню підтримують його рівень. Для безлічі залізничних доріг світу про такі рішення доводиться лише мріяти. З іншого боку, якщо поїзди рухаються рівниною, у цьому немає потреби.

Ла-манш

Цей тунель поєднує континентальну Європу з Англією. Протяжність у десятки кілометрів небезпечна тим, що за наявності проблеми (аварія, пожежа), людям нікуди подітися і потрібно подумати про як мінімум про те, як дихати?
Не говорячи вже про транспорт. Якщо поїзди на електричній тязі в кисні не потребують, то автобуси та автомобілі спалюють кисень у своїх двигунах, зменшуючи його кількість.
Тому для постійного моніторингу по дорозі розміщені датчики кисню, що входять до складу аналізаторів газу, попереджаючи, що його рівень скорочується.