Сжигает ли компьютер кислород
Обновлено: 04.07.2024
Есть мнение, что некоторые электрообогреватели имеют побочный эффект: сжигают кислород. Особенно много претензий к технике со спиралями из нихромовой проволоки. Разбираемся, почему на самом деле кислород не горит и в чем тогда дело.
Сначала — немного теории. Как мы помним из школьного курса физики, горение — интенсивное окисление вещества, сопровождающееся выделением тепла и света. Окислителем в этой реакции обычно выступает воздух, который содержит около 20% кислорода. Поскольку кислород и есть окислитель, сам себя окислять он не способен, а может только поддерживать реакцию. Так что предположение, будто обогреватели сжигают кислород, в принципе неверно.
Тогда почему мы ощущаем «горение» кислорода?
Из-за запаха гари . Он появляется при работе спиральных обогревателей, особенно открытого типа. Кто-то считает это признаком «горения» кислорода, ведь обогреватель не контактирует с какими-либо предметами.
На самом деле горит не кислород, а пыль. Она настолько мелкая, что горения не видно: попадая на раскаленную поверхность спирали, частички мгновенно исчезают, оставляя после себя лишь запах. Если пыли много, можно услышать негромкие потрескивания. Кислород тут, конечно, ни при чем.
По самочувствию. При включенном обогревателе может появиться легкий дискомфорт: дышать становится труднее, а в горле першит. Иногда возникает сухость слизистой глаз и кожи. Некоторые объясняют это тем, что часть кислорода сжег прибор.
На самом деле при нагреве воздуха уменьшается его влажность: водяного пара становится меньше — отсюда и неприятный эффект. С типом обогревателя это не связано: воздух сушат и электрообогреватели, и батареи центрального отопления.
Так что делать?
Проблему сухого воздуха легко решить с помощью увлажнителя.
А чтобы не возникало запаха гари, надо не допускать сгорания пыли. Общее правило такое: если температура рабочей поверхности обогревателя ниже 250°С, пыль на нем гореть не будет.
Так, масляный радиатор нагревается всего до 60°С: осевшие на корпусе частицы останутся невредимыми, и запаха не возникнет. При этом открытая спираль раскаляется до 1000°С — но не всегда. Например, в тепловентиляторах спираль охлаждает мощный поток воздуха, поэтому не все они сжигают пыль. Другой способ избежать гари — приборы с фильтрами, которые защищают нагревательные элементы от мелких частиц.
Так какой обогреватель купить?
Для быстрого обогрева гаража или сезонной дачи — тепловентилятор с керамическим нагревательным элементом. Его рабочие температуры обычно не превышают 250°С, а по скорости равномерного нагрева воздуха вентиляторам нет равных.
Для использования в межсезонье — масляный обогреватель . Громоздкий, зато безопасный даже для детей за счет невысокой температуры поверхности. Заменит центральное отопление, когда его еще не включили, а на улице уже холодно.
Для ежедневного использования — электрический конвектор . Здесь нагревательный элемент контактирует не с воздухом, а с радиатором, температура которого обычно не превышает 70°С. Устройство работает бесшумно, а обжечься об него невозможно.
Что будет с нашим организмом, если вдохнуть чистый кислород?
Наличие кислорода в атмосфере – главное условие для существования большинства живых организмов на планете. Однако его объёмная доля в воздухе составляет всего 21%, всё остальное – это азот и инертные газы. Что случится, если человек вдохнёт чистый кислород без примесей других газов?
Занимательная наука
На самом деле, подобные приемы активно используются при реанимации тяжело больных пациентов. Медики подают чистый кислород через ингалятор в ситуациях, когда дыхательная система человека угнетена и не справляется с насыщением гемоглобина крови.
Подобные случаи возникают при отравлении угарным газом, сердечных приступах или запущенных формах болезней легких. Однако мера признается сугубо реанимационной и сильно ограничена по времени. Продолжительное дыхание чистым кислородом приводит к отравлению.
В чем же оно проявляется? Для организма кислород – это окислитель, позволяющий клеткам «сжигать» питательные вещества для получения энергии. Во время вдоха молекулы кислорода попадают в легкие и связываются гемоглобином эритроцитов – кровяных клеток.
Сердце, как насос, гоняет по сосудам кровь, и эритроциты разносят молекулы кислорода по всем тканям тела. Гемоглобин отдаёт клетке кислород и присоединяет вместо него углекислый газ, попадает обратно в легкие, а они выносят газ наружу при выдохе.
Нормальное содержание кислорода в воздухе – 21%. Если этот процент изменится, то нарушится баланс кислорода с углекислым газом. При поступлении в организм воздуха, состоящего на 100% из кислорода, его лишние молекулы скапливаются в легких, мешают выводу углекислого газа и превращаются в воду и другие соединения.
Таким образом, в органах дыхания начнёт скапливаться жидкость и происходят неконтролируемая реакция окисления. Кислород буквально станет разрушать орган изнутри. Проблему с окислением почувствуют и клетки, спровоцировав коллапс во всем организме.
Здоровый молодой человек уже через 5 минут дыхания чистым кислородом испытает проблемы с дыханием, ищутит головокружение и тошноту.
Позже к этому добавится спутанность сознания, онемение тела, конвульсии и дыхательные спазмы. Через 20 минут человек падает в обморок. Необратимые последствия в организме начнут происходить спустя час дыхания 100% кислородом.
Именно поэтому чистый кислород применяется в медицине только в экстренных случаях. При длительном использовании отравление перекроет весь положительный эффект.
Воздух - вещество, без которого невозможна жизнь. Атмосфера является уникальным отличием Земли от других небесных тел. Это древняя сила, величие которой мы только начинаем познавать. Но правда ли, что кислород - яд? Может ли атмосфера исчезнуть? И есть ли жизнь без воздуха? Об этом рассказывает программа «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Химия метаболизма
Воздух по своему объему на 78 процентов состоит из азота. Почти 21 процент приходится на кислород. Остальное распределено между углекислым газом, аргоном, неоном, гелием и другими газами. Все они в отдельности - яд. Наш организм адаптирован для строго определенной смеси. От частоты и качества дыхания вообще зависит множество факторов - например, метаболизм. Маленькие птицы дышат часто и живут недолго. Параллель можно провести с двигателями гоночных машин, оснащенных огромными воздухозаборниками. Ломаются они очень быстро. При этом жизнь черепахи, делающей два-три вдоха в минуту, может длиться сотни лет. Все дело в обмене веществ. Чем он быстрее, тем короче и насыщеннее жизнь. Метаболизм - это скорость реакции окисления кислородом.
«Окисление нужно, чтобы была энергия для создания белков, формирующих мозг человека. Чтобы в мозге возникали электромагнитные сигналы, которые хранят, умножают и передают информацию. Человек стал вершиной эволюции не потому, что венчает пищевую цепочку, а потому, что создает новые знания», - говорит математик Максим Шингаркин.
Завод в грудной клетке
Легкие представляют собой сложный механизм. Разделение равных по весу газов - трудная задача даже для современных химиков. Дыхательная система человека справляется с работой, на которую способен лишь крупный завод. Растворенный в крови газ поступает во все участки организма. Мы живы, пока в клетках идет реакция окисления. Человек - аэробный организм, а кислород - залог нашей жизни. Доставкой кислорода занимаются эритроциты. Из-за них человеческая кровь имеет красный цвет, а сами эритроциты красные благодаря кислороду. Организмы, работающие на хлорных и фторных реакциях, могут похвастаться голубой кровью. К таким относятся некоторые паукообразные.
Обратная сторона кислорода
Часто приходится слышать, как люди восхищаются «чистым» воздухом и говорят, что большой объем кислорода полезен. Но это неправда. В основном воздух состоит из азота, а так называемые кислородные маски и подушки содержат кислородную смесь с добавлением азота или гелия. Чистый кислород сожжет трахею и легкие. Он горюч и используется в кузнечном деле.
«Кислород является сильным окислителем, который окисляет всю органику и не только. Вступает в активные реакции», - отмечает член комиссии ООН по химическому и биологическому оружию, военный эксперт Игорь Никулин.
Долгожительство среди горных народов распространено именно потому, что большую часть жизни они дышат воздухом с минимальным содержанием кислорода. Но полная остановка окисления несет смерть. Нам периодически напоминают о пользе антиоксидантов. Это щелочи, которые замедляют действие кислорода и препятствуют процессам окисления в организме. Перебарщивать с ними не стоит.
Разрушительная сила
Именно воздух позволяет бомбам производить такой смертоносный эффект, ведь ущерб наносится не только огнем. Взрыв разгоняет воздух, придавая ему разрушительную силу. Именно так образуется взрывная волна. Раньше люди называли небо твердью, и утверждение это вполне обоснованное. Военные самолеты максимально разгоняются лишь там, где воздуха мало и снижается сила трения, а реактивная тяга основана на выжигании кислорода из большого объема атмосферы. Еще многие думают, что пули убивают металлической оболочкой. На самом деле пуля толкает перед собой воздух, сокрушающий плоть, а снаряд влетает уже в образованную брешь. Другой противоречивый эффект - разбивающиеся от громкого звука стекла. Правда в том, что происходит это за счет раскачивания атомов кислорода.
Веселящий газ
Модные нынче дыхательные гимнастики не приветствовались в прошлом. Исключением не был и СССР. Человек может заставить организм принудительно изменять объем усваиваемых газов, что чревато доведением до сумасшествия, галлюцинациями и судорожными припадками. Контролировать такой процесс сложно. Правильному соотношению газов большое внимание уделяют водолазы - от этого зависит их жизнь. Веселящий газ имеет легкомысленное название, но действительно опасен. Если подышать им хотя бы полчаса, смерть окажется мучительной.
«Если баланс будет меняться в сторону кислорода, то мы будем получать похожее на эйфорию состояние, а если в сторону азота, то, скорее всего, мы будем получать подавленность», - рассказывает психиатр Александр Федорович.
Задержка дыхания
Самый чистый воздух - в аэропортах, где гуляет ветер, а самый грязный - в метро. Именно по воздуху переносится 90 процентов аллергенов. Однако не спешите задерживать дыхание в общественном транспорте. Если долго не дышать, отмирают клетки головного мозга. Вредоносный процесс сопровождается эйфорическим состоянием. Часто этим увлекаются водолазы - результат плачевный. Мировой рекорд без вдоха - 24 минуты и 3 секунды - поставил испанец Алекс Сегура два года назад.
«При задержке дыхания накапливается углекислота и закисляется кровь. Когда это происходит, кислород из крови выталкивается в клетки ткани», - делится доктор геолого-минералогических наук Владимир Сывороткин.
Техника полета
Люди всегда завидовали полету птиц. Со времен Леонардо да Винчи человек самостоятельно создает вихри и летательные аппараты. Разница в составе атмосферного воздуха на планете является причиной ветров. По воздуху с помощью ветра перемещаются не только люди и птицы, но и пауки, червецы, семена растений и споры грибов. Один из самых древних способов оторвать человека от земли - воздушный шар. Тканевый мешок наполняют теплым воздухом, который всегда стремится вверх. Скорость и направление ветра на разных высотах отличаются. В изучении этих процессов и заключено искусство воздухоплавателя.
Наше тело не приспособлено для того чтобы летать, но люди сшили специальные костюмы. С их помощью можно бросаться с обрыва и на огромной скорости лететь над землей. Двигая руками и ногами, человек изменяет геометрию крыла и направление полета.
В природе существуют существа, полет которых с точки зрения аэродинамики вообще невозможен. Например, взлететь не может ни одна физическая модель майского жука, что не мешает насекомому комфортно чувствовать себя на крыльях. Воздух хранит еще много тайн для человечества.
Недобрые предзнаменования
В Священном Писании сказано, что массовое падение птиц станет предзнаменованием Конца света. Такие случаи уже фиксируются по всей Земле - от Арканзаса до Крыма. Планета дышит водородом и метаном, вулканы выбрасывают огромные объемы этих газов. Атмосфера неизбежно портится, и живущие ныне организмы пока не приспособились к новому составу воздуха.
При этом на Земле всегда существовала бескислородная жизнь. Мировой океан регулярно продувается отравляющими газами, многие организмы умирают, и часть планеты как бы возвращается на миллионы лет назад в далекое протерозойское прошлое. Ведь раньше кислорода в атмосфере не было, а жизнь была. Правда, анаэробная, как нынешние микробы. Древние существа, жившие без воздуха, не умерли, и ждут своего часа более трех миллиардов лет.
Производство воздуха
Толщина воздушной прослойки на Земле составляет всего 11-12 километров. И лишь половина ее пригодна для жизни. На высоте семи километров дышать уже невозможно. Ученые задумываются о производстве воздуха в промышленных масштабах. В составе земной коры достаточно горных пород и химических соединений, из которых грамотный химик добудет все необходимое. Наличие кислорода в атмосфере - главный фактор, влияющий на ее прошлое, настоящее и будущее. И объем кислорода неуклонно растет с целью окислить все на свете. Пока этого не произойдет, процесс не остановится. Он и есть смысл жизни.
Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в выпуске программы «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым. Новые выпуски смотрите на РЕН ТВ по будням с 11:00!
«Как же так? – удивитесь вы. – Без кислорода невозможно жить, а вы утверждаете, что он ускоряет старение!» На самом деле противоречия тут нет. Двигатель старения – активные формы кислорода, которые образуются уже внутри наших клеток.
Источник энергии
Немногие знают, что чистый кислород опасен. Его в небольших дозах применяют в медицине, но если дышать им долго, можно отравиться. Лабораторные мыши и хомячки, к примеру, живут в нем всего несколько дней. В воздухе же, которым мы дышим, кислорода чуть больше 20%.
Почему же столько живых существ, в том числе человек, нуждаются в небольшом количестве этого опасного газа? Дело в том, что О2 – мощнейший окислитель, перед ним не может устоять практически ни одно вещество. А всем нам нужна энергия, чтобы жить. Так вот, получать ее мы (а также все животные, грибы и даже большинство бактерий) можем, именно окисляя те или иные питательные вещества. Буквально сжигая их, как дрова в каминной топке.
Происходит этот процесс в каждой клетке нашего тела, где для него имеются специальные «энергетические станции» – митохондрии. Именно туда в конечном итоге попадает все, что мы съели (разумеется, переваренное и разложенное до простейших молекул). И именно внутри митохондрий кислород делает единственное, что он умеет, – окисляет.
Такой способ получения энергии (его называют аэробным) весьма выгоден. Например, некоторые живые существа умеют получать энергию и без окисления кислородом. Только вот благодаря этому газу из одной и той же молекулы получается в несколько раз больше энергии, чем без него!
Скрытый подвох
Из 140 литров кислорода, которые мы вдыхаем за день из воздуха, почти все уходит на получение энергии. Почти – но не все. Примерно 1% тратится на производство… яда. Дело в том, что во время полезной деятельности кислорода образуются и опасные вещества, так называемые «активные формы кислорода». Это – свободные радикалы и перекись водорода.
Зачем вообще природе вздумалось производить этот яд? Некоторое время назад ученые нашли этому объяснение. Свободные радикалы и перекись водорода при помощи особого белка-фермента образуются на внешней поверхности клеток, с их помощью наш организм уничтожает бактерии, попавшие в кровь. Очень разумно, если учесть, что радикал гидроксида по своей ядовитости соперничает с хлоркой.
Однако не весь яд оказывается за пределами клеток. Он образуется и в тех самых «энергетических станциях», митохондриях. В них же имеется своя собственная ДНК, которую и повреждают активные формы кислорода. Дальше все понятно и так: работа энергетических станций разлаживается, ДНК повреждена, начинается старение…
Зыбкий баланс
К счастью, природа позаботилась о том, чтобы нейтрализовать активные формы кислорода. За миллиарды лет кислородной жизни наши клетки в общем-то научились держать О2 в узде. Во-первых, его не должно быть слишком много или слишком мало – и то и другое провоцирует образование яда. Поэтому митохондрии умеют «выгонять» лишний кислород, а также «дышать» так, чтобы он не мог образовать те самые свободные радикалы. Более того, в арсенале нашего организма есть вещества, которые неплохо борются со свободными радикалами. Например, ферменты-антиоксиданты, которые превращают их в более безобидную перекись водорода и просто кислород. Другие ферменты тут же берут в оборот перекись водорода, превращая ее в воду.
Вся эта многоступенчатая защита неплохо работает, но со временем начинает давать сбои. Сначала ученые думали, что с годами ферменты-защитники от активных форм кислорода слабеют. Оказалось, нет, они по-прежнему бодры и активны, однако по законам физики какие-то свободные радикалы все равно минуют многоступенчатую защиту и начинают разрушать ДНК.
Можно ли поддержать свою природную защиту от ядовитых радикалов? Да, можно. Ведь чем дольше живут в среднем те или иные животные, тем лучше отточена их защита. Чем интенсивнее обмен веществ у того или иного вида, тем эффективнее его представители справляются со свободными радикалами. Соответственно, первая помощь себе изнутри – вести активный образ жизни, не позволяя обмену веществ замедлиться с возрастом.
Тренируем молодость
Есть еще несколько обстоятельств, которые помогают нашим клеткам справляться с ядовитыми производными кислорода. Например, поездка в горы (1500 м и выше над уровнем моря). Чем выше, тем меньше в воздухе кислорода, и жители равнины, попав в горы, начинают чаще дышать, им трудно двигаться – организм пытается компенсировать нехватку кислорода. Через две недели жизни в горах наш организм начинает приспосабливаться. Повышается уровень гемоглобина (белок крови, который разносит кислород из легких во все ткани), а клетки учатся использовать О2 экономичнее. Возможно, говорят ученые, это одна из причин того, что среди горцев Гималаев, Памира, Тибета, Кавказа много долгожителей. И даже если вы попадете в горы только на время отпуска раз в год, вы получите те же самые выгодные изменения, пусть всего на месяц.
Итак, можно научиться вдыхать много кислорода или, наоборот, мало, существует масса дыхательных техник обоих направлений. Однако по большому счету организм все равно будет поддерживать количество кислорода, попадающего в клетку, на некоем среднем, оптимальном для себя и своей нагрузки уровне. И тот самый 1% будет уходить на производство яда.
Поэтому ученые считают, что действеннее будет зайти с другой стороны. Оставить в покое количество О2 и усилить клеточную защиту от его активных форм. Нужны антиоксиданты, причем такие, которые смогут проникать внутрь митохондрий и обезвреживать яд именно там. Как раз такие и хочет выпускать «Роснано». Возможно, уже через несколько лет подобные антиоксиданты можно будет принимать, как нынешние витамины А, Е и С.
Молодильные капли
Перечень современных антиоксидантов давно уже не ограничивается перечисленными витаминами А, Е и С. Среди новейших открытий – ионы-антиоксиданты SkQ, разработанные группой ученых под руководством действительного члена Академии наук, почетного президента Российского общества биохимиков и молекулярных биологов, директора Института физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского МГУ, лауреата Государственной премии СССР, основателя и декана факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Владимира Скулачева.
Еще в 70-е годы ХХ века он блестяще доказал теорию о том, что митохондрии являются «электростанциями» клеток. Для этого были изобретены положительно заряженные частицы («ионы Скулачева»), которые могут проникать внутрь митохондрий. Теперь академик Скулачев и его ученики «прицепили» к этим ионам вещество-антиоксидант, которое способно «разобраться» с ядовитыми соединениями кислорода.
На первом этапе это будут не «таблетки от старости», а препараты для лечения конкретных болезней. Первыми в очереди стоят глазные капли для лечения некоторых возрастных проблем со зрением. Подобные препараты уже дали совершенно фантастические результаты при испытании на животных. В зависимости от вида, новые антиоксиданты могут снижать раннюю смертность, увеличивать среднюю продолжительность жизни и продлевать максимальный возраст – заманчивые перспективы!
Читайте также: