Άρθρα

Οξυγόνο και αέριο καύσης


Το αέριο οξυγόνου είναι ένα αέριο θεμελιώδους σημασίας για τις ζωτικές διεργασίες του πλανήτη μας, που χρησιμοποιούνται στην αναπνοή των περισσότερων ζωντανών πραγμάτων. Τα φύκια και τα φυτά απορροφούν επίσης οξυγόνο στην αναπνοή, αλλά, μέσω της φωτοσύνθεσης, απελευθερώνουν αυτό το αέριο, επιτρέποντας τη συνεχή ανανέωσή του στο περιβάλλον.

Το μεγαλύτερο μέρος του εμπνευσμένου οξυγόνου χρησιμοποιείται από τα ζωντανά όντα για την παραγωγή ενέργειας που διατηρεί τα ζωτικά τους συστήματα.

Τώρα κοιτάξτε την εικόνα.

Αν ανασηκώσουμε ένα ποτήρι πάνω σε ένα αναμμένο κερί, η φλόγα σβήνει. Το κερί σβήνει επειδή το οξυγόνο μέσα στο γυαλί έχει εξαντληθεί κατά τη διάρκεια της καύσης του κεριού. Συνεπώς, απαιτείται οξυγόνο για την καύση κεριών. Παρεμπιπτόντως, απαιτείται και για την καύση άλλων υλικών. Η διαδικασία καύσης καλείται καύση.

Το 1783, ο γάλλος χημικός Antoine Lavoisies (1743-1794) εξήγησε τα φαινόμενα αυτά: Στην καύση συμβαίνει ο συνδυασμός οξυγόνου με άλλες ουσίες, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Όταν ο κινητήρας του αυτοκινήτου τρέχει, για παράδειγμα, η βενζίνη συνδυάζεται με το οξυγόνο στον αέρα. Η βενζίνη ή η άλλη ουσία που καίγεται καλείται καύσιμο, και ονομάζεται οξυγόνο οξείδωση. Το οξείδιο είναι επομένως η ουσία που προκαλεί καύση.

Στην περίπτωση του αναμμένου κεριού, ο οξειδωτής είναι το οξυγόνο στον αέρα. Το καύσιμο είναι η παραφίνη κεριού. Αλλά για να ξεκινήσετε την καύση, πρέπει να θερμαίνετε το καύσιμο. Στην περίπτωση του κεριού, ανάβουμε το φυτίλι με έναν αγώνα. Η θερμότητα της φλόγας φυτίλις θερμαίνει την παραφίνη που συνδυάζεται με οξυγόνο και καίγεται.

Η καύση απελευθερώνει χημική ενέργεια που αποθηκεύεται στο καύσιμο.. Αυτή η ενέργεια εμφανίζεται με τη μορφή θερμότητας και φωτός. Με την ενέργεια της καύσης, οι άνθρωποι κινούν βενζίνη, φυσικό αέριο, ντίζελ ή οινοπνευματώδη ποτά και μαγειρεύουν φαγητά στη σόμπα. Αυτή η ενέργεια μπορεί επίσης να απελευθερωθεί από τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια, τα οποία μετασχηματίζουν την ενέργεια από καύσιμα όπως ο άνθρακας και το πετρέλαιο σε ηλεκτρική ενέργεια.

Μετά το κάψιμο του κεριού, παραμένει λίγο παραφίνη. Αλλά το ποσό που απομένει είναι πολύ μικρότερο. Πού πήγαμε τότε η χαμένη παραφίνη;

Η καύση μετατρέπει το καύσιμο, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι παραφίνη, σε υδρατμούς και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό που συμβαίνει εδώ ονομάζεται χημικός μετασχηματισμός ή χημική αντίδραση. Οι ουσίες της παραφίνης καθίστανται άλλες ουσίες: διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

Συνεχίζεται μετά τη διαφήμιση

Οξυγόνο και κυτταρική αναπνοή

Ένα ζώο που κρατείται σε ένα κλειστό δοχείο πεθαίνει σύντομα - ακόμα και αν υπάρχει αρκετό φαγητό. Γιατί;

Σχεδόν όλα τα έμβια όντα χρησιμοποιούν οξυγόνο σε μια διαδικασία που απελευθερώνει ενέργεια για τις δραστηριότητές τους. Χωρίς οξυγόνο, τα περισσότερα ζωντανά πράγματα δεν μπορούν να πάρουν αρκετή ενέργεια για να μείνουν ζωντανοί. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται κυτταρική αναπνοή.

Ας δούμε πώς συμβαίνει:

Η διαδικασία που περιλαμβάνει το οξυγόνο που εισέρχεται στους πνεύμονές μας και την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα ονομάζεται πνευμονική αναπνοή. Από τους πνεύμονες εισέρχεται ο αέρας και, μέσω της κυκλοφορίας του αίματος, μεταφέρεται σε μικροσκοπικές δομές που αποτελούν το σώμα μας, τα κύτταρα. Στα κύτταρα εμφανίζεται κυτταρική αναπνοή, όπου το οξυγόνο συνδυάζεται με χημικές ουσίες τροφίμων (κυρίως ζάχαρη, γλυκόζη) και απελευθερώνει ενέργεια. Επιπλέον, παράγονται επίσης διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

Δείτε μια περίληψη της κυτταρικής αναπνοής:

γλυκόζη + οξυγόνο -> διοξείδιο του άνθρακα + νερό

Η διαφορά μεταξύ της κυτταρικής αναπνοής και της καύσης

Τόσο η κυτταρική αναπνοή όσο και η καύση των περισσοτέρων ουσιών παράγουν διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς. Αλλά η αναπνοή είναι μια πιο περίπλοκη και χρονοβόρα διαδικασία από την καύση: η αναπνοή γίνεται σταδιακά. Η γλυκόζη, για παράδειγμα, μετασχηματίζεται σε μια σειρά ουσιών για να γίνει διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

Εάν η αναπνοή έγινε με τον ίδιο τρόπο όπως και η καύση, η ενέργεια θα απελευθερωνόταν πολύ γρήγορα και η θερμότητα θα προκαλούσε την αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος τόσο πολύ που θα προκαλούσε θάνατο. Αντ 'αυτού, στην αναπνοή η ενέργεια απελευθερώνεται σταδιακά χωρίς να αυξηθεί πολύ η θερμοκρασία των κυψελών.