氧气具有非常广泛的用途。主要是供给呼吸,支持燃烧和反应放热三个方面:
1、供给呼吸:一般情况下,呼吸只需要空气即可。但在缺氧、低氧或无
氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时,
常需使用氧气。
2、支持燃烧:一般情况下,燃烧只需空气即可。但在某些需要高温、快
速燃烧等特殊要求时,例如鼓风炼铁、转炉炼钢等,则需使用富氧空气或氧
气。
3、反应放热:氧化反应特别是燃烧反应时,放出的大量热可被利用。例
如燃煤取暖、火力发电;工业上利用乙炔(C2H2)在氧气里燃烧时产生的氧
炔焰来焊接或切割金属,氧炔焰能产生3000℃以上的高温。
人们还利用液态氧浸渍木屑、木炭粉等多孔物质制成液氧炸药,用于开
山凿石、挖沟采矿等露天工程爆破。此外,氧气(空气)也是生产硫酸、硝
酸等化工产品的原料。
过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应,可生成过氧化氢,进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质,它堆积在心肌,使心肌细胞老化,心功能减退;堆积在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆积在肝脏,削弱肝功能;堆积在大脑,引起智力下降,记忆力衰退,人变得痴呆;堆积在皮肤上,形成老年斑。
氧气的化学性质:
氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以与金属、非金属、化合物等多种特物质发生氧化反应,反应剧烈程度因条件不同而异,可表现为缓慢氧化、烧、爆等,反应中放出大量的热。
氧气的化学性质活泼。1.氧气能与很多元素直接化合,生成氧化物。
2.氧气是燃烧和动植物呼吸所必需的气体.是化学反应。.
利用氧气进行呼吸作用,将体内的葡萄糖分解为CO2和H2O。
氮气化学性质稳定,常温下不与其他物质发生反应。空气中还存在稀有气体和二氧化碳。稀有气体一样不愿意与其他物质反应,而二氧化碳不能在血液中为人体携带必要的养分。它是呼出的气体的主要成分。
氧是人体进行新陈代谢的关键物质,是人体生命活动的第一需要。呼吸的氧转化为人体内可利用的氧,称为血氧。血液携带血氧向全身输入能源,血氧的输送量与心脏、大脑的工作状态密切相关。
因为人体所进行的一切活动都必须有能量供给。能量来源于食物。具体地说能量就在糖、脂肪、蛋白质三大营养物质中。然而,它们必须通过氧化分解才能释放出来,要氧化就必须有氧气,而氧在我们体内贮存量很少,仅够几分钟消耗。因此,氧化三大营养物质所需要的氧,必须通过呼吸从外界不断摄取。同时,如果我们大脑细胞缺氧6分钟左右,就要受到致命的损伤,心脏缺氧十几分钟将停止跳动。因此,呼吸是一刻也不能停止的。
三大营养物质在体内氧化时还会产生大量的二氧化碳,就像物质在大自然中燃烧放出黑烟一样,对人体是有害的。当大量二氧化碳堆积在人体内时,人就会感到头昏、头痛、惊噘,甚至造成中枢麻痹等严重后果。因此我们必须一刻不停的呼吸,吐故纳新,吸进新鲜氧气,排出二氧化碳,才能保证人体的正常生命活动。
人们走路、说话、写字和劳动,都要消耗热能,即使人们休息的时间,心脏也仍在跳动,肺仍在呼吸,这些都需要消耗热能。一般脑力劳动者每天约需消耗2400kcal热能,体力劳动者每天约需消耗3000kcal以上的热能。这些人体所需要的能量,都来源于人每天吃进的食物。食物中的糖、脂肪和蛋白质在生物酶的作用下,进行一系列的化学反应,产生了大量的能量和人体所需的营养物。在这些生物体内进行的缓慢氧化反应中,氧是必不可少的。例如,葡萄糖和血液输送来的氧气作用,产生二氧化碳和水,同时释放大量的热。1g葡萄糖氧化能放出4.1g的热量,1g脂肪氧化能产生9.3kcal热量。人体中的氧化过程,因为有一群氧化酶参与,能使糖类和脂肪的氧化有条不紊地缓慢地释放热能。各种营养物的缓慢氧化所需的氧气,全靠人在呼吸时从空气中吸入的。
氧气是如何参加人体里的缓慢氧化过程呢?
当氧气被吸入后,由肺的主气管经支气管到小气管末端的肺泡(每个人的肺里约有7000多万个细胞)。氧气透过肺泡膜弥散入肺毛血管,大部分和血液中红细胞的血红蛋白相结合,载满氧气的动脉血液从肺部流出,流经全身和身体组织中的营养物质进行反应,消耗细胞中的氧气,排泄二氧化碳。细胞中积累起来的二氧化碳又与血红蛋白结合成还原血红蛋白,此时鲜红的动脉血就变成了紫色的静脉血,又流回肺里,释放二氧化碳,重新结合氧气。呼气时,含有较多的二氧化碳的空气,由肺泡经气管排出。这一过程不断重复进行,使生命得以延续。
在一般环境中,人们吸进的空气,按体积计算,氧气占20.93%,二氧化碳占0.03%;呼出的气体中,二氧化碳上升到约占3.5%,氧气下降到约占17%。据统计,成年人在静息状态下,每分钟吸入空气6.5L左右,那么每天则需吸入近万升的空气。
在人体中,中枢神经(包括脑组织和脊髓)对缺氧最每感。轻度缺氧会使人注意力不集中,智力减退;随缺氧的加重,就会烦躁不安,神志恍惚;如突然中断供氧,只吸入纯氮,二十秒内可出现深昏迷和全身抽搐。还会引起脑水肿而压迫血管,使血流量减少,供氧更加不足。一旦中枢神经停止工作,生命也随之结束。而人的四肢肌肉组织,在停止氧气供应后,还能耐受几小时,这就为断肢再植手术,争得了时间。
动、植物也在日夜不停地呼吸着。呼吸的方式,各有千秋。鱼在水里是用鳃来吸取溶解在水中的氧气;蚯蚓呼吸是靠它的表皮;牛、马等动物都是通过肺部进行呼吸的。植物也是吸氧气,吐二氧化碳。在菜窖里,由于蔬菜的呼吸作用仍在继续,窖内氧气被大量消耗,而二氧化碳却越积越多。因此进入菜窖应先通风,否则有使人窒息的危险。
自然界中一切生物都在不停地呼吸,所以没有氧气,也就没有生命。
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