Жизненонеобходимите Газове
Колко дълго човек може да оцелее без кислород? Какво щеше да се случи, ако нямаше азот във
въздуха? Колко важен е водорода?
Три от най-разпространените и важни елементи са газовете кислород, азот и водород.
Въпреки че те притежават много общи свойства - и трите са безцветни, без мирис и вкус при
стайна температура - всеки един от тях е необходим за поддържане на живота по свой
уникален начин.
Едно и също вещество е причина желязото да ръждясва, дървото да гние, боята да се
втвърдява, бензина да гори. Огънят не може да пламти без него и хората не могат да живеят
без него. Това вещество е кислорода - основен компонент на въздуха и водата и най-
разпространеният елемент на Земята.
Кислородът е много активен химически, което означава, че лесно се свързва с други вещества
в процес, наречен окисление. Например, желязото взаимодейства с кислорода от въздуха, при
което се образува железен оксид или ръжда. Храната и водата се свързват с кислорода, при
което храната се разлага (разваля се). Растителните масла, използвани в боите,
взаимодействат с кислорода, за да се втвърдят. Всички тези процеси са примери за бавно
окисление.
Бързото окисление на горивата е съпроводено с отделяне на светлина и топлина (огън).
Понякога огънят се запалва спонтанно. Ако поради липса на вентилация се нагрее вещество с
ниска пламна температура, като например напоени с нефт парцали, вестник или зърно,
окислението може да настъпи така бързо, че веществото избухва в пламъци. Това явление се
нарича спонтанно горене.
Кислород е открит в протоплазмата на всички живи организми и е крайно необходим за
дишането. Хората не могат да живеят повече от пет минути без кислород. Ние вдишваме
кислород, който преминава в кръвта и така се пренася до тъканите на тялото (до клетките). Там
се свързва с храната, която консумираме, при което се отделя енергия, необходима за
поддържане на телесната температура и зареждаща ни със сила за физическа активност.
Азота също е жизненоважен за живите организми. Всички растения и животни съдържат азотни
съединения, в които азота е бил трансформиран до свободното му състояние посредством
процес, наречен азотно фиксиране. Минералните торове съдържат азотни съединения, които
подхранват растенията и стимулират растежа им.
За разлика от кислорода, азота е сравнително неактивен. Това означава, че азота не встъпва
лесно в химични взаимодействия с други вещества. Следователно азота не поддържа горенето.
Ако нямаше азот във въздуха, който да разрежда кислорода, който дишаме, изгарянето на
горивата щеше да бъде необикновено бързо, металите биха се разрушавали много бързо и
пушенето би било невъзможно. Когато при висока температура, под действие на електричество
и катализатори, азота все пак взаимодейства с други елементи и може да бъде много мощен.
Тъй като много азотни съединения са нестабилни, те се използват в експлозиви като тротил и
барут. Азотни съединения са различни отрови, антибиотици, райски газ (диазотен оксид) и
анестетици. Азота може да се извлече от въздуха чрез втечняването му.
Водорода е най-разпространения елемент във Вселената. Слънцето и другите звезди
представляват почти чист водород. Източникът на енергия за нашето Слънце са ядрени
реакции, при които става превръщане на водорода в хелий. Водород е открит в тъканите на
почти всички растения и животни. В нашите организми има повече атоми водород отколкото
атоми от всеки друг елемент, тъй като нашите тела са около 2/3-ти вода (молекулата на водата
съдържа два атома водород и един атом кислород)! Водород се съдържа в повечето горива и
във всички киселини. Той е най-лекият известен елемент и е силно запалим. Хелият е лек почти
колкото водорода, но за разлика от него не гори.
Водорода и кислорода са основните съставки на водата, която пием. Азота и кислорода са
главните елементи на въздуха, който дишаме. Нашето съществуване не би било възможно без
присъствието и на трите елемента.
88
