Кислород существует в атмосфере в виде аллотропных модификаций — 02 и 03 (озон). Во всех состояниях (газообразном, жидком и твердом) 02 парамагнитен и имеет очень высокую энергию диссоциации— 496 кДж/моль. В газообразном состоянии 02 бесцветный, в жидком и твердом имеет светло-голубую окраску. Химически очень активен, образует соединения со всеми элементами, кроме гелия и неона.[ ...]
Диссоциацию НЬ — СО можно ускорить увеличением парциального давления кислорода в воздухе (вдыхание кислородно-угле-кислотной смеси с содержанием 95%02 и 5%С02 или воздуха с повышенным содержанием кислорода).[ ...]
Диссоциация молекулярного кислорода на атомы при обычной температуре ничтожно мала. Она становится заметной лишь при температуре 1500 С, а при 5000 С молекулы кислорода почти полностью диссоциированы на атомы.[ ...]
Зная энергию диссоциации связи в молекуле кислорода (495 кДж/моль), можно вычислить максимальную длину волны фотона, вызывающего образование О. Эта длина оказывается равной 242 нм, а это означает, что все фотоны с такой и меньшей длиной волны будут обладать энергией, которая достаточна для протекания вышеуказанной реакции.[ ...]
Чем ниже содержание кислорода в воде, при котором происходит полунасыщение (Р ,о), тем выше сродство гемоглобина к кислороду и наоборот. При высоком сродстве гемоглобина к кислороду кривые диссоциации оксигемоглобина сдвинуты влево, а при более низком — вправо. Гемоглобин с пониженным сродством к кислороду отдает его в тканях легче, чем гемоглобин с повышенным сродством к кислороду. Помимо р02, в воде многие другие факторы оказывают существенное влияние на связывание кислорода гемоглобином и кривые его диссоциации. Особое место среди них принадлежит С02 и другим кислотам, оказывающим влияние на pH крови.[ ...]
Незначительное количество кислорода в форме 02 образуется также при диссоциации молекул воды и озона в верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолетовой радиации. Часть его расходуется на окислительные процессы в земной коре, на оксигенизацию газообразных выбросов вулканических извержений.[ ...]
У взятых для примера 5 рыб кривые диссоциации НЬ02 сильно различаются. Чтобы оценить эффективность работы гемоглобина той или иной крови рыб, сопоставим насыщаемость НЬ кислородом при Р02 в 30 мм рт. ст.[ ...]
Как видим, наибольшим сродством к кислороду обладает гемоглобин животных, всегда или периодически обитающих в воде, особенно у ведущих придонный образ жизни (миксина, карп), а среди наземных оно выше у живущей в горах ламы, чем у равнинных птиц и человека. То же можно сказать и о диссоциации оксигемоглобина в капиллярах тканей и органов. У животных, приспособленных к гипоксическим условиям, она происходит быстрее и полнее.[ ...]
В основном круговорот кислорода происходит между атмосферой и живыми организмами. Процесс продуцирования и выделения кислорода во время фотосинтеза зелеными растениями противоположен процессу его потребления гетеротрофами (животными) при дыхании. Незначительное количество кислорода также образуется в процессе диссоциации молекул воды и озона в верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолетовой радиации Значительная часть кислорода расходуется на окислительные процессы в земной коре, при вулканических извержениях и т.д. Подсчитано, что для полного обновления всего атмосферного кислорода потребуется примерно 2000 лет. Деятельность человека начала оказывать весьма ощутимое влияние и на биогео-химический цикл кислорода (Вронский, 1991 б).[ ...]
Зависимость парциального давления кислорода от температуры диссоциации показана в виде кривой (на полулогарифмической сетке) на рис. 77.[ ...]
Учитывая, что концентрация молекул кислорода убывает с увеличением высоты по экспоненциальному закону, нетрудно понять, исходя из (4.3), что концентрация молекул озона возрастает с уменьшением высоты, одновременно с этим убывает количество фотонов солнечного излучения, способных обеспечивать диссоциацию молекулы 02 иа атомы. Указанные две взаимно противоположные закономерности приводят к образованию главного максимума в высотной зависимости концентрации озона, расположенного в стратосфере на высотах около 20 км.[ ...]
Первая стадия состоит в термической диссоциации молекул органических веществ с образованием радикалов СН; на второй стадии радикалы окисляются атомарным кислородом с образованием ионов СНО+, которые в результате протонного обмена с молекулами воды преобразуются в ионы Н30+. Следствием такого механизма является известная пропорциональность эффективности ионизации углеводородных молекул (т. е. ионизационного тока ПИД) числу атомов углерода, приносимых в пламя за единицу времени [5].[ ...]
Известны следующие соединения азота с кислородом: N 0, N0, N203, N02, К гОч, М205, N03, 206. Оксид диазота ЫгО при невысоких температурах не вступает в реакции. При высоких температурах разлагается на азот и кислород. Полная диссоциация наступает при 900 °С. Оксид азота N0 плохо растворим в воде, солях и органических соединениях. Однако с солями двухвалентного железа, меди, марганца, никеля и т. д. образует комплексные соединения, легко разрушаемые при нагревании. Диоксид азота Ы02 образуется в результате окисления оксида азота кислородом. С водой легко образует азотную кислоту. Триоксид азота Ы203 существует только при низких температурах. В виде жидкости и пара он в значительной степени диссоциирован. Тетраоксид азота Ы204 образуется полимеризацией диоксида азота и является сильным окислителем. Пентаоксид азота ИгОв мало устойчив. Сильный окислитель.[ ...]
Напишем уравнение баланса для плотности кислорода и озона. Для простоты процессы (2.5) и (2.6) сведем к одному, обозначив М] — плотность молекул воздуха, к5 — константу скорости процесса диссоциации молекулы озона, Ж — константу скорости обратного процесса. Константу скорости процесса (2.7) обозначим к7.[ ...]
В атмосфере есть два источника свободного кислорода: диссоциация молекул водяного пара под воздействием коротких ультрафиолетовых лучей и фотосинтез. Первый процесс был, вероятно, единственным источником кислорода до появления на Земле хлорофиллсодержащих растений; фотосинтез, возникший с появлением зеленых растений, стал основной причиной массового накопления в атмосфере кислорода, содержание которого составляет в настоящее время около 21 % (по объему) и постоянно поддерживается на этом уровне практически. Почти весь кислород современной атмосферы биогенного происхождения.[ ...]
Подробный анализ процессов фотодиссоциации кислорода и озона представлен в работах [263, 425]. Метод расчета коэффициентов диссоциации кислорода и других малых примесей, обещающий дать хорошее решение проблемы полос, был недавно предложен Г. Кокартсом [281 ].[ ...]
Если перекись свинца подвергать термической диссоциации (при пониженном давлении и температуре ниже 390°), то от нее отщепляется кислород и получается ряд веществ состава от РЬОьэ8 до РЬОьбв, имеющих кристаллическую решетку перекиси свинца (при поглощении кислорода решетка несколько раздвигается, а при отдаче — сжимается). При обработке этих продуктов азотной кислотой остается нерастворимая в азотной кислоте перекись свинца.[ ...]
Всем хорошо известно, что необходимый клеткам кислород переносится к ним от легких (а у рыб — от жабр) содержащимся в эритроцитах гемоглобином. В капиллярах легких кислород присоединяется к гемоглобину, а в капиллярах других органов и тканей происходит диссоциация оксигемоглобина — отщепление от него кислорода. Кислород используется тканями для обеспечения окислительных процессов, а обедненная им венозная кровь направляется к легким за новыми порциями кислорода.[ ...]
Остатки СН образуются с пиролизом, а атомарный кислород — в результате диссоциации молекул 02.[ ...]
Меркаптаны (тиолы) RSH — аналоги спиртов, в которых кислород замещен атомом серы. В связи с тем, что энергия диссоциации связей S—Н меньше, чем связей О—Н, меркаптаны химически более активны, чем спирты. Это сероорганические соединения с резким неприятным запахом, не растворимые в воде, но хорошо растворимые в органических растворителях. Резкий запах меркаптанов используется в случае применения их в качестве одорантов природного газа при испытании на плотность газовых сетей и систем. При контакте с металлами меркаптаны реагируют с ними с образованием меркаптидов металлов — протекает так называемая меркаптановая коррозия. При нагревании до 300 °С меркаптаны разлагаются с образованием сероводорода и сульфидов.[ ...]
Оксид углерода (СО) образуется во время сгорания при недостатке кислорода, в ходе холодноплазменных реакций в дизелях или при диссоциации С02 (главным образом в двигателях с искровым зажиганием).[ ...]
В диапазоне 400—800°С реакция С + 02, вероятнее всего, протекает через диссоциацию молекулы 02 на поверхности углерода (с малой энергией активации Е >0); образующиеся атомы кислорода хемосорбируются с образованием ковалентной связи =С=0 (энергия активации хемосорбции Е2 = = 770 кДж/моль) [132]. Теплота собственно реакции С -f Ог равна 112 кДж/моль, а энергия активации отрыва С02 от поверхности £3 = 337 кДж/моль. Поскольку Ei + Е2 > Е3, ясно, что кислород покинет поверхность углерода только в виде СО или СОг, что и подтверждается на практике.[ ...]
Что же касается самой воды, то она тоже в известной .степени подвержена диссоциации, т. е. распаду молекул на ионы. При этом молекула воды распадается не на 2 иона водорода и 1 ио« кислорода, а на 1 ион водорода й 1 гидроксильный ион ОН.[ ...]
В этих условиях одновременно протекает более 15 обратимых реакций между азотом, кислородом и оксидами азота. Из всего многообразия возможных реакций в табл. 1 приведены константы скорости основных реакций, представляющих интерес в данном случае. Анализ данных таблицы показывает, что при постоянном значении концентрации реагирующих веществ в области температур выше 900°С преобладают реакции диссоциации Ы02 с образованием N0. По мере понижения температуры реакции диссоциации и образования N0 замедляются и заметно возрастает скорость образования Ы02. При температуре окружающей среды с относительно большой скоростью протекают реакции образования 1 Ю2.[ ...]
Коррозийное действие органических кислот усиливается в присутствии воды, вследствие их диссоциации и создания условий для протекания электрохимической коррозии. В процессе хранения органических кислот в дизельном топливе увеличивается за счет протекания окислительных процессов. Эти процессы ускоряются в условиях повышенных температур, каталитического действия металлов и поступления кислорода воздуха. Образование органических кислот также ускоряется под действием присадок типа органических перекисей и алкилнитратов, добавленных к топливам для повышения цетанового числа.[ ...]
Исследованиями установлено, что азот, содержащийся в топливе, легче и быстрее окисляется кислородом, чем молекулярный азот воздуха. На отделение атомов азота от других элементов топлива затрачивается в 1,5—4 раза меньше энергии, чем на диссоциацию молекулы азота из воздуха. Вследствие малой энергии активации реакций окисления азота топлива образование N0 происходит при относительно низких температурах. Так, при сжигании угля образование топливной N0 происходит при 250—280 °С [89].[ ...]
Уже из этих примеров видно, какие различные функции в структуре вещества могут выполнять молекулы воды и продукты ее диссоциации. Весьма вероятно, что в большом разнообразии свойств веществ, содержащих воду, которые обычно объясняются исключительно строением самих этих веществ, в действительности не меньшую роль играют свойства молекулы воды. Поэтому при изучении структуры и реакционной способности вещества факт обнаружения в нем молекул воды, продуктов ее диссоциации или каких-либо их комплексов, иначе говоря обнаружение в веществе группировок, построенных из атомов водорода и кислорода (ОтНп-группировок) — будем называть их оксигидрильными группировками,— еще ничего не говорит о их свойствах, которые могут оказаться самыми различными и часто весьма неожиданными. Иллюстрацией разнообразия свойств ОН-групп могут служить хорошо известные свойства ОН-групп кислот и щелочей.[ ...]
Большая часть энергии УФ излучения в диапазонах ДА=0,14 — 0,17 мкм и ДА=0,2 ч-0,24 мкм поглощается на высотах 80 — 100 км с последующей диссоциацией кислорода.[ ...]
Поступление двуокиси углерода в кровяное русло ведет к подкисле-нию крови (снижению величины pH) и снижению сродства гемоглобина к кислороду. Кривая кислородной диссоциации смещается вправо, т. е. при повышенной концентрации С02 имеет место повышенная отдача кислорода при любом заданном его напряжении в активнодышащих тканях.[ ...]
Выше мы говорили о том, что все элементы можно подразделить по их электрическим свойствам, вытекающим из явлений электролитической диссоциации, на элементы электроотрицательные и электроположительные. Кислород — элемент электроотрицательный, под влиянием ионизации он увеличивает свою биологическую активность значительно больше любого другого атмосферного газа. Эта мысль находит подтверждение в высказываниях автора книги (1922), В. Кас-пари (1926) и Г. Шорера (1928—1931) и ныне может считаться доказанной. Ионизированный кислород воздуха играет основную роль во всех эффектах, полученных в работах по изучению действия отрицательных аэроионов.[ ...]
Направление реакции в уравнении определяется рОг. Связывание НЬ с Ог происходит при повышенном рОг в органах дыхания, а распад НЬОг, его диссоциация происходит в тканях, где рОг понижено. Характер кривой, изображающей эту реакцию, имеет 5-образный вид, что указывает на замечательное свойство гемоглобина связывать значительные количества кислорода (рис. 27). НЬ переходит в НЬОг почти полностью ¡при значительных колебаниях РОг во внешней среде (верхняя часть кривой). Однако у рыб из разных мест обитания с разным Р02 имеется свой нижний предел Р02 ¡в окружающей воде для нормального местообитания данного вида.[ ...]
Особенность процесса разложения озона состоит в том, что две молекулы озона не вступают в химическую реакцию. Поэтому превращение озона в кислород протекает через его диссоциацию, что приводит к замедлению процесса.[ ...]
В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности в среднем составляет 10-6%. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из атомарного кислорода в результате фотохимической реакции под влиянием солнечной радиации, вызывающей диссоциацию молекул кислорода. Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку лишь в 2—4 мм толщиной (минимум— в районе экватора, максимум — у полюсов). Однако и эта пленка надежно защищает нас, почти полностью поглощая опасные ультрафиолетовые лучи.[ ...]
Интенсивность эмиссии пропорциональна скорости массового потока через реакционную камеру. Озон для реакции получают в анализаторе путем пропускания воздуха или кислорода через источник УФ-света. При смешении 03 и N0 хемилюминесцентная эмиссия, пропорциональная концентрации N0, измеряется с помощью фотоумножителя. Анализ N0 проводят путем диссоциации Ы02 в потоке воздуха. Используемый при этом термопреобразователь может содержать металлический Мо и имеет к. п. д. более ■99%. Типичный современный анализатор этого типа имеет сдвоенные каналы для регистрации и может обеспечить одновременное измерение N0, N0 и И02 с пределом обнаружения 2 10-7% и диапазоном показаний полной шкалы между 2-10-5 и 5 10 4% [63] .[ ...]
Соединения азота, поступающие в атмосферу от транспортных объектов, представлены в основном оксидом азота и диоксидом азота. Оксид азота — бесцветный газ, который кислородом воздуха окисляется до диоксида азота — стабильного (во времени) газа желтовато-бурого цвета, сильно ухудшающего видимость и в большинстве случаев придающего характерный коричневый оттенок воздуху. Диоксид азота, реагируя с атмосферной влагой, образует азотную кислоту. Одной из особенностей диоксида азота является сильное поглощение ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 0,3...0,4 мкм и диссоциация на оксид азота, атомарный кислород и озон при образовании фотохимического смога в присутствии диоксида серы, кислорода, углеводородов.[ ...]
Механизм превращения азота органических соединений в NO.v и молекулярный азот в процессе горения изучен еще недостаточно. Исследования показали, что азотсодержащие соединения топлива подвергаются термической диссоциации с образованием ряда промежуточных соединений, атомов и радикалов: NH3, NH2, NH, N, CN, HCN, CH, ОН. Дальнейшее их взаимодействие с кислородом приводит к образованию N0 и N2. Эти процессы протекают на начальном участке факела, слабо зависят от температуры и сильно — от концентрации кислорода.[ ...]
Поглощение наиболее короткой У. С. Р. (с длинами волн около 100 нм и короче), так же как и поглощение солнечной рентгеновой и гамма-радиации, приводит к фотоионизации газов в ионосфере. Поглощение У. С. Р. в дальней области вызывает диссоциацию молекулярного кислорода в озоносфере и образование озона; поглощение У. С. Р. более длинных волн вызывает диссоциацию молекул озона. У. С. Р. обладает сильным биологическим действием, вызывая эритему кожи, болезни крови, свертывание белка. У. С. Р. в области 270—240 нм обладает сильным бактерицидным действием.[ ...]
В- результате этих реакций происходит непрерывное образование озона. Тем не менее озон не только промежуточный продукт фотохимических реакций. Основным поставщиком озона в атмосферу является все же стратосфера, где он непрерывно образуется в результате диссоциации кислорода под действием ультрафиолетовой радиации, а затем переходит из стратосферы в приземный слой.[ ...]
Ионосфера (термосфера) — слой атмосферы, простирающийся на высоте от 80 до 800 км, для которого характерно значительное повышение температуры. На высоте 200 км температура составляет 500°С, а на высотах более 600 км достигает 1500°С. Под действием ультрафиолетовой солнечной радиации происходит ионизация газов, вызывающая диссоциацию молекул кислорода и азота. Отмечается высокое содержание молекулярных и атомарных ионов и свободных электронов. В ионосфере наблюдаются полярные сияния и магнитные бури, влияющие на состояние живых организмов в биосфере.[ ...]
Скорее всего, первоначальная гидросфера образовалась частично из первоначальной атмосферы и поэтому предположения о ранней истории морской воды сосредоточивались вокруг истории первоначальной атмосферы. Рис. 6.1 иллюстрирует одну из существующих моделей эволюции состава атмосферы Земли. Современное состояние атмосферы Земли обозначено стрелкой на временной шкале рисунка. Первоначальная же атмосфера Земли в период образования нашей планеты ( 4,6 млрд лет тому назад) скорее всего состояла из паров воды Н2О, углекислого газа СО2, метана СН4 и соединений азота в виде аммиака N113 и гораздо больше напоминала тогда атмосферу Венеры. Кислород начал поступать в атмосферу на сравнительно позднем этапе развития планеты. Источником кислорода являлось расщепление молекул Н2О под действием УФ радиации Солнца и процесс фотосинтеза растительного покрова Земли. В настоящее время растения производят 1014 кг О2 в год или 3 • 106 кг/с, что значительно больше, чем дает диссоциация молекул Н2О. Однако содержание кислорода в атмосфере не увеличивается — весь он расходуется на дыхание животных и человека, на окисление газов, выделяющихся из вулканов, на горение, на гниение мертвых растений. Поэтому такая деятельность человека, как интенсивная рубка лесов, может привести к уменьшению содержания О2 в атмосфере, т. е. к экологической катастрофе. Отсюда понятен глубокий смысл выражения «леса — это легкие планеты».[ ...]