То, что кислород невидим, безвкусен, лишен запаха, газообразен при обычных условиях, надолго задержало его открытие. Многие ученые прошлого догадывались, что существует вещество со свойствами, которые, как мы теперь знаем, присущи кислороду.
История кислорода
Кислород открыли почти одновременно два выдающихся химика второй половины XVIII в.: швед Карл Вильгельм Шееле и англичанин Джозеф Пристли. Шееле получил кислород раньше, но его трактат «О воздухе и огне», содержавший информацию о кислороде, был опубликован позже, чем сообщение об открытии Пристли. Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года, путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).
Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха, и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом». О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Петра Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.
Великий французский химик Антуан Лоран Лавуазье (тогда еще очень молодой) узнал о кислороде от самого Пристли. Спустя два месяца после открытия «дефлогистонированного воздуха» Пристли приехал в Париж и подробно рассказал о том, как было сделано это открытие и из каких веществ (ртутная и свинцовая окалины) новый «воздух» выделяется. Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье. Позже Фридрих Энгельс напишет об этом: «Оба они так и не узнали, что оказалось у них в руках. Элемент, которому суждено было революционизировать химию, пропадал в их руках бесследно... Собственно открывшим кислород, поэтому остается Лавуазье, а не те двое, которые только описали кислород, даже не догадываясь, что они описывают».
До встречи с Пристли Лавуазье не знал, что в горении и дыхании принимает участие только часть воздуха. Теперь он по-новому поставил начатые двумя годами раньше исследования горения. Для них характерен скрупулезный количественный подход: все, что можно, взвешивалось или как-либо иначе измерялось. Лавуазье наблюдал образование красных чешуек «ртутной окалины» и уменьшение объема воздуха при нагревании ртути в запаянной реторте. В другой реторте, применив высокотемпературный нагрев, он разложил полученные в предыдущем опыте 2,7 г «ртутной окалины» и получил 2,5 г ртути и 8 кубических дюймов того самого газа, о котором рассказывал Пристли. В первом опыте, в котором часть ртути была превращена в окалину, было «потеряно» как раз 8 кубических дюймов воздуха, а остаток его стал «азотом» – не жизненным, не поддерживающим ни дыхания, ни горения.
Газ, выделенный при разложении окалины, проявлял противоположные свойства, и потому Лавуазье вначале назвал его «жизненным газом». Лавуазье выяснил сущность горения. И надобность в флогистоне – «огненной материи», якобы выделяющейся при сгорании любых горючих, отпала. Кислородная теория горения пришла на смену теории флогистона. За два века, прошедших со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась. Это не значит, конечно, что об элементе №8 современной науке известно абсолютно все.
8-й элемент
Кислород – 8-й элемент Периодической таблицы (заряд ядра 8), химический символ – O, относительная атомная масса (атомный вес) 16. Валентность кислорода в соединениях равна двум, наиболее распространенная степень окисления -2. Молекула кислорода О2 , относительная молекулярная масса (молекулярный вес) 32 а.е.м.
В атмосферном воздухе постоянно происходят 2 процесса: пополнение и исчезновение кислорода. Первый происходит за счет фотосинтеза зеленых растений, фотохимического разложения водяных паров в верхних слоях атмосферы и деятельности фитопланктона морей и океанов (ведущая роль).
Для выживания человек должен быть способен поглощать кислород из атмосферы и транспортировать его клеткам, где он используется в метаболизме. Некоторые клетки могут короткое время вырабатывать небольшое количество энергии без участия кислорода (анаэробный метаболизм). Другие органы (например, головной мозг) состоят из клеток, которые могут существовать только при наличии постоянного снабжения кислородом (аэробный метаболизм). Различные ткани имеют различную степень толерантности к аноксии (отсутствию кислорода). Мозг и сердце - наиболее уязвимые органы. Вначале недостаток кислорода поражает функцию органа, а с течением времени вызывает и необратимые морфологические изменения (в течение минут в случае с мозгом), когда восстановление функции невозможно.
Здоровье из воздуха
В качестве профилактики заболеваний и для укрепления жизненных сил врачи рекомендуют нам чаще бывать на свежем воздухе - за городом. Однако кто из нас может каждый день выезжать за пределы города? Что делать тем, кто живет в его пределах?
И точно также как малоподвижный образ городской жизни подталкивает нас к дополнительным физическим нагрузкам (фитнес- центры, тренажерные залы, плаванье, теннис, футбол), необходимым для поддержания нашего тела в хорошей форме, так и неблагоприятная воздушная среда (пониженное содержание килорода) вынуждает нас принимать соответствующие меры. Это может быть как индивидуальная кислородная терапия, так и просто повышение содержания кислорода в помещениии.
Индивидуальная кислородная терапия предполагает 1-2 раза в день по 10-20 минут дышать чистым кислородом, в результате человек восполняет недополученную суточную норму кислорода для организма. В домашних условиях это можно совместить со сном, чтением, работой на компьютере или просмотром TV.
Чистый кислород получают с помошью, так называемых, «кислородных концентраторов» - небольшой аппарат в котором из обычного воздуха выделяется кислород (75-95%) и через трубку подается непосредственно к носу. В момент вдыхания подаваемый кислород все равно немного перемешивается и человек вдыхает воздух с повышенным содержанием кислорода (30-60%). Кислородный концентратор может находиться в том же помещении или же его можно установить, например, на балконе.
Сегодня кислородная терапия стала настолько популярной, что появились кислородные бары, кремы, коктейли и многое другое. В кислородных барах используются различные ароматизаторы, что позволяет совместить кислородную и арома терапии.
Форточка или концентратор?
При современном уровне развития строительных технологий можно полностью изолировать помещение от загрязненного городского воздуха и шума с помощью герметичных пластиковых окон, дверей и т.п. Но установка стеклопакетов зачастую является лишь полумерой, а то и усугубляет ситуацию, так как в закрытых помещениях замедляется необходимый для жизни воздухообмен. Каждый из нас потребляет в среднем 0,5 литра кислорода в минуту. Легко подсчитать, что для поддержания исходного кислородного уровня для одного человека необходим приток кислорода в помещение не менее 30 литров в час.
Чтобы хоть как-то проветрить помещение, герметичные окна придется регулярно открывать, запуская внутрь вместе со свежим воздухом уличные загрязнители (сажу, пыль, газы, CO2, NO2, формальдегид, бензапирен), неприятные запахи, а в холодное время года - еще и подвергать опасности здоровье домочадцев, особенно детей и престарелых, крайне чувствительных к сквознякам.
Технология применения кислородного концентратора позволяет, не открывая окна на улицу, обеспечить приток кислорода в помещение и создать атмосферу, воздух которой аналогичен лесному и морскому. Кислородный концентратор устанавливается обычно на лоджиях, балконах и т.п. Воздух поступает в кислородный концентратор непосредственно с улицы через пылевой и HEPA-фильтр, затем в IRS-модуль, где посредством процесса адсорбции переменного давления из уличного воздуха выделяется кислород, а азот и вредные газы выбрасываются в атмосферу, кислород же по трубкам поступает во внутреннюю часть помещения.
Таким образом, посредством кислородного концентратора, становиться возможным полное возмещение недостатка чистого кислорода как в окружающем нас пространстве, так и в нашем организме.
