Ви вже знаєте, що при видиху з легенів виходить вуглекислий газ. А ось що вам відомо про цю речовину? Напевно, небагато. Сьогодні я відповім на всі питання щодо вуглекислого газу.

Визначення

Ця речовина у нормальних умовах є безбарвним газом. У багатьох джерелах його можуть називати по-різному: і оксидом вуглецю (IV), і вугільним ангідридом, двоокисом вуглецю, і діоксидом вуглецю.

Властивості

Вуглекислий газ (формула 2) є безбарвним газом, що має кислі запах і смак, розчинним у воді речовиною. Якщо його добре охолодити, то утворюється снігоподібна маса, звана сухим льодом (фотографія нижче), яка сублімує при температурі -78 про С.

Є одним із продуктів гниття або горіння будь-якої органічної речовини. Розчиняється у воді тільки при температурі 15 про З і тільки в тому випадку, якщо відношення вода:вуглекислий газ дорівнює 1:1. Щільність вуглекислого газу може бути різною, але в стандартних умовах вона дорівнює 1976 кг/м 3 . Це якщо він знаходиться в газоподібному вигляді, а в інших станах (рідкому/газоподібному) значення щільності теж будуть іншими. Ця речовина є кислотним оксидом, його додавання у воду призводить до одержання вугільної кислоти. Якщо з'єднати вуглекислий газ з будь-яким лугом, то в результаті подальшої реакції утворюються карбонати та гідрокарбонати. Цей оксид не може підтримувати горіння, крім деяких винятків. Це активні метали, і за реакції такого виду вони забирають у нього кисень.

Отримання

Вуглекислий та ще деякі гази у великих кількостях виділяються, коли виробляють алкоголь або розкладаються природні карбонати. Потім одержані гази проходять промивання розчиненим карбонатом калію. Далі слідує поглинання ними вуглекислого газу, продуктом даної реакції є гідрокарбонат, при нагріванні розчину якого отримують оксид, що шукається.

Але зараз його з успіхом замінює розчинений водою етаноламін, який абсорбує оксид вуглецю, що міститься в димовому газі, і віддає його при нагріванні. Також цей газ є побічним продуктом реакцій, при яких отримують чисті азот, кисень і аргон. У лабораторії трохи вуглекислоти виходить, коли карбонати та гідрокарбонати взаємодіють із кислотами. Ще вона утворюється, коли реагують харчова сода та лимонний сік або той же гідрокарбонат натрію та оцет (фото).

Застосування

Харчова промисловість не може обійтися без використання вуглекислоти, де вона відома як консервант і розпушувач, що має код E290. Її як рідини містить будь-який вогнегасник.

Також оксид чотиривалентного вуглецю, який виділяється в процесі бродіння, служить гарним підживленням акваріумних рослин. Він міститься і в усьому відомому газованому газуванні, яке багато хто досить часто купують у продуктовому магазині. Зварювання дротом відбувається у вуглекислому середовищі, але якщо температура цього процесу дуже висока, то він супроводжується дисоціацією вуглекислоти, при якій виділяється кисень, що окислює метал. Тоді зварювання не обходиться без розкислювачів (марганцю чи кремнію). Вуглекислим газом накачують велосипедні колеса, він присутній і в балончиках пневматичної зброї (такий його різновид називається газобалонним). Також даний оксид у твердому стані, званий сухим льодом, потрібен як холодоагент у торгівлі, наукових дослідженнях та при ремонті деякої техніки.

Висновок

Ось до чого корисний для людини вуглекислий газ. І не тільки в промисловості, він відіграє і важливу біологічну роль: без нього не може відбуватися газообмін, регуляція судинного тонусу, фотосинтез та багато інших природних процесів. Але його надлишок чи недостача у повітрі деякий час можуть негативно впливати на фізичний стан усіх живих організмів.

ВИЗНАЧЕННЯ

Вуглекислий газ (діоксид вуглецю)при звичайних умовах - безбарвний газ, приблизно в 1,5 рази важчий за повітря, завдяки чому його можна переливати, як рідина, з однієї судини в іншу.

Маса 1 л CO 2 за нормальних умов становить 1,98 р. Розчинність діоксиду вуглецю у воді невелика: 1 об'єм води при 20 o З розчиняє 0,88 об'єму CO 2 , а при 0 o С - 1,7 об'єму.

Під тиском близько 0,6 МПа діоксид вуглецю при кімнатній температурі перетворюється на рідину. Рідкий діоксид вуглецю зберігають у сталевих балонах. При швидкому виливанні його з балона поглинається внаслідок випаровування так багато теплоти, що CO 2 перетворюється на тверду білу снігоподібну масу, яка, не плавлячись, сублімується при -78,5 o С.

Розчин CO 2 у воді має кислуватий смак і має слабокислу реакцію, обумовлену присутністю в розчині невеликих кількостей вугільної кислоти H 2 CO 3 , що утворюється в результаті оборотної реакції:

CO 2 + H 2 O↔H 2 CO 3 .

Деякі властивості вуглекислого газу представлені в таблиці нижче:

Одержання вуглекислого газу

Вуглекислий газ у невеликих кількостях одержують дією кислот на карбонати:

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 .

У промисловому масштабі CO 2 отримують головним чином як побічний продукт у процесі синтезу аміаку:

CH 4 + 2H 2 O = CO 2 + 4H 2;

CO + H2O = CO2 + H2.

Крім цього, великі кількості вуглекислого газу отримують при випаленні вапняку:

CaCO3 = CaO+CO2.

Хімічні властивості вуглекислого газу

Вуглекислий газ виявляє кислотні властивості: реагує лугами, гідратом аміаку. Відновлюється активними металами, воднем, вуглецем.

CO 2 + NaOH dilute = NaHCO 3;

CO 2 + 2NaOH conc = Na 2 CO 3 + H 2 O;

CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O;

CO 2 + BaCO 3 + H 2 O = Ba (HCO 3) 2;

CO 2 + NH 3 × H 2 O = NH 4 HCO 3;

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t = 200 o C, kat. Cu 2 O);

CO 2 + C = 2CO (t> 1000 o C);

CO 2 + 2Mg = C + 2MgO;

2CO 2 + 5Ca = CaC 2 + 4CaO (t = 500 o C);

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2 .

Застосування вуглекислого газу

Вуглекислий газ застосовується при отриманні соди за аміачно-хлоридним способом, для синтезу карбаміду, для отримання солей вугільної кислоти, а також для газування фруктових та мінеральних вод та інших напоїв.

Твердий діоксид вуглецю під назвою «сухий лід» застосовується для охолодження продуктів, що швидко псуються, для виробництва і збереження морозива, а також багатьох інших випадках, коли потрібне отримання низької температури.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

Завдання	Який об'єм та яка маса вуглекислого газу виділяться при термічному розкладанні карбонату кальцію масою 45,4 г?
Рішення	Запишемо рівняння термічного розкладання карбонату кальцію: CaCO3 = CaO+CO2. Знайдемо кількість речовини карбонату кальцію: n(CaCO 3) = m(CaCO 3) / M(CaCO 3); M(CaCO 3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3×Ar(O) = 40 + 12 + 3×16 = 100 г/моль; n(CaCO 3) = 45,4/100 = 0,454 моль. Відповідно до рівняння реакції n(CaCO 3) :n(CO 2) = 1: 1, отже n(CaCO 3) =n(CO 2) =0,454 моль. Розрахуємо масу і обсяг вуглекислого газу, що виділився: V(CO2) = Vm×n(CO2) = 22,4×0,454 = 10,2 л; m(CO2) = n(CO2)× М(CO2); М(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12 + 2×16 = 44 г/моль; m(CO 2 ) = 0,454×44 = 20 г.
Відповідь	Маса вуглекислого газу дорівнює 20 г, об'єм – 10,2 л.

Від кількості вуглекислого газу кров'яному руслі людини залежить нормальне функціонування всіх систем життєдіяльності. Діоксид вуглецю підвищує опірність організму до бактеріальних та вірусних інфекцій, бере участь в обміні біологічно активних речовин. При фізичних та інтелектуальних навантаженнях вуглекислий газ допомагає підтримувати рівновагу організму. Але значне збільшення цієї хімічної сполуки у навколишній атмосфері погіршує самопочуття людини. Шкода та користь вуглекислого газу для існування життя на Землі ще не до кінця вивчені.

Характерні особливості вуглекислого газу

Двоокис вуглецю, вугільний ангідрид, вуглекислий газ - газоподібна хімічна сполука, що не має кольору і запаху. Речовина в 1,5 рази важча за повітря, а його концентрація в атмосфері Землі становить приблизно 0,04 %. Відмінною особливістю вуглекислого газу є відсутність рідкої форми зі збільшенням тиску - з'єднання відразу переходить у твердий стан, відомий як «сухий лід». Але при створенні певних штучних умов двоокис вуглецю набуває форми рідини, що широко використовується для її транспортування та тривалого зберігання.

Цікавий факт

Вуглекислий газ не стає перешкодою для ультрафіолетових променів, які надходять в атмосферу від Сонця. А ось інфрачервоне випромінювання Землі абсорбується вуглецевим ангідридом. Це і стає причиною глобального потепління з моменту утворення великої кількості промислових виробництв.

Протягом доби організм людини поглинає та метаболізує близько 1 кг двоокису вуглецю. Вона бере активну участь в обміні речовин, що відбувається у м'яких, кісткових, суглобових тканинах, а потім потрапляє у венозне русло. З потоком крові вуглекислий газ надходить у легені та залишає організм при кожному видиху.

Хімічна речовина знаходиться в тілі людини переважно у венозній системі. Капілярна мережа легеневих структур та артеріальна кров містять невелику концентрацію вуглекислого газу. У медицині використовується термін «парціальний тиск», що характеризує концентраційне співвідношення сполуки щодо всього обсягу крові.

Терапевтичні властивості двоокису вуглецю

Проникнення вуглекислого газу організм викликає у людини дихальний рефлекс. Підвищення тиску хімічної сполуки провокує тонкі нервові закінчення посилати імпульси до рецепторів головного або спинного мозку. Саме так відбуваються процеси вдиху та видиху. Якщо рівень вуглекислоти в крові починає підвищуватись, то легені прискорюють його виділення з тіла.

Цікавий факт

Вчені довели, що значна тривалість життя у людей, які мешкають у високогір'ї, безпосередньо пов'язана з великим вмістом вуглекислого газу в повітрі. Він підвищує імунітет, нормалізує обмінні процеси, зміцнює серцево-судинну систему.

В організмі людини двоокис вуглецю є одним з найважливіших регуляторів, виступаючи як основний продукт нарівні з молекулярним киснем. Роль вуглекислого газу у процесі життєдіяльності людини складно переоцінити. До основних функціональних особливостей речовини можна віднести такі:

• має здатності викликати стійке розширення великих судин та капілярів;
• здатне надавати седативний вплив на центральну нервову систему, провокуючи анестезуючу дію;
• бере участь у продукуванні найважливіших амінокислот;
• збуджує дихальний центр зі збільшенням концентрації у кров'яному руслі.

Якщо організмі відчувається гострий дефіцит вуглекислого газу, всі системи мобілізуються і підвищують свою функціональну активність. Всі процеси в організмі спрямовані на заповнення запасів двоокису вуглецю в тканинах та кров'яному руслі:

• судини звужуються, розвивається бронхоспазм гладкої мускулатури верхніх та нижніх дихальних шляхів, а також кровоносних судин;
• бронхи, бронхіоли, структурні відділи легень секретують підвищену кількість слизу;
• знижується проникність великих та дрібних кровоносних судин, капілярів;
• на клітинних мембранах починає відкладатися холестерин, що викликає їхнє ущільнення та тканинний склероз.

Сукупність всіх цих патологічних факторів у поєднанні з малим надходженням молекулярного кисню призводить до гіпоксії тканин та зниження швидкості перебігу крові у венах. Особливо гостро відчувається кисневе голодування у клітинах головного мозку, вони починають руйнуватися. Порушується регуляція всіх систем життєдіяльності: набрякають мозок та легені, знижується ритм серцевих скорочень. За відсутності лікарського втручання людина може померти.

Де використовується вуглекислий газ

Вуглекислий газ знаходиться не тільки в тілі людини та в навколишній атмосфері. Багато промислових виробництва активно використовують хімічну речовину на різних стадіях технологічних процесів. Його застосовують як:

• стабілізатора;
• каталізатора;
• первинної чи вторинної сировини.

Цікавий факт

Двоокис кисню сприяє перетворенню на смачне терпке домашнє вино. При бродінні цукру, що міститься у ягодах, виділяється вуглекислий газ. Він надає напою ігристість, дозволяє відчути бульбашки, що лопаються, в роті.
На упаковці продуктів харчування двоокис вуглецю ховається під кодом Е290. Як правило, вона використовується як консервант для тривалого зберігання. При випіканні смачних кексів або пирогів багато господинь додають в тісто розпушувач. У процесі приготування утворюються бульбашки повітря, що роблять здобу пишною, м'якою. Це і є вуглекислий газ – результат хімічної реакції між гідрокарбонатом натрію та харчовою кислотою. Любителі акваріумних рибок використовують безбарвний газ як активатор росту водних рослин, а виробники автоматичних вуглекислотних установок поміщають його в вогнегасники.

Шкідливість вугільного ангідриду

Діти і дорослі дуже люблять різноманітні шипучі напої за повітряні бульбашки, що містяться в них. Ці скупчення повітря – чистий вуглекислий газ, що виділяється при відкручуванні ковпачка пляшки. Використовуваний у такій якості він не приносить організму людини жодної користі. Потрапляючи до шлунково-кишкового тракту, вугільний ангідрид подразнює слизові оболонки, провокує пошкодження епітеліальних клітин.

Для людини із захворюваннями шлунка вкрай небажане вживання, тому що під їх впливом посилюється запальний процес та виразка внутрішньої стінки органів травної системи.

Гастроентерологи забороняють пити лимонади та мінеральну воду пацієнтам із такими патологіями:

• гострий, хронічний, катаральний гастрит;
• виразка шлунка та дванадцятипалої кишки;
• дуоденіт;
• зниження перистальтики кишківника;
• доброякісні та злоякісні новоутворення шлунково-кишкового тракту.

Слід врахувати, що за статистичними даними ВООЗ понад половина жителів планети Земля страждають від тієї чи іншої форми гастриту. Основні симптоми захворювання шлунка: кисла відрижка, печія, здуття живота та болі в епігастральній ділянці.

Якщо людина не в змозі відмовитися від вживання напоїв із вуглекислим газом, то їй слід зупинити вибір на слабогазованій мінеральній воді.

Фахівці радять виключити лимонади із повсякденного раціону. Після проведених статистичних досліджень у людей, які довго пили солодку воду з вуглекислим газом, було виявлено такі захворювання:

• карієс;
• ендокринні порушення;
• підвищена крихкість кісткової тканини;
• жирова дистрофія печінки;
• утворення конкрементів у сечовому міхурі та нирках;
• порушення метаболізму вуглеводів.

Співробітники офісних приміщень, не обладнаних кондиціонерами, часто відчувають болісний головний біль, нудоту, слабкість. Цей стан у людини виникає при надмірному скупченні в кімнаті вуглекислого газу. Постійне перебування у такій обстановці призводить до ацидозу (підвищення кислотності крові), провокує зниження функціональної активності всіх систем життєдіяльності.

Користь вуглекислого газу

Оздоровлююча дія двоокису вуглецю на організм людини широко використовується в медицині в терапії різних захворювань. Так, останнім часом користуються величезною популярністю сухі вуглекислі ванни. Процедура полягає у впливі вуглекислого газу на тіло людини за відсутності сторонніх факторів: тиску води та температури навколишнього середовища.

Косметичні салони та лікувальні заклади пропонують клієнтам проведення незвичайних лікарських маніпуляцій:

• пневмопунктуру;
• карбокситерапію.

Під складними термінами ховаються газові уколи чи ін'єкції вуглекислим газом. Такі процедури можна віднести як до різновидів мезотерапії, так і методик реабілітації після перенесених важких захворювань.

Перед проведенням цих процедур слід відвідати лікаря для консультації та ретельної діагностики. Як і всі методики терапії, уколи із вуглекислим газом мають протипоказання до застосування.

Корисні властивості двоокису вуглецю використовуються в терапії серцево-судинних захворювань, артеріальної гіпертензії. А сухі ванни знижують вміст вільних радикалів в організмі, мають омолоджуючу дію. Вуглекислий газ збільшує опірність людини вірусним та бактеріальним інфекціям, зміцнює імунітет, підвищує життєвий тонус.

Концентрація вуглекислого газу в чистому атмосферному повітрі: Вуглекислий газ - 0,04%

Для порівняння, типовий рівень СО2 в атмосфері мегаполісів – 0,06-0,08%, і це саме те повітря, яке подає вентиляція до приміщень.

Постає питання, а чи допоможе вентиляція?

Вентиляція допомагає знижувати концентрацію вуглекислого газу СО2 у приміщеннях тільки, якщо Ви живете або працюєте в екологічно чистому місці, але з її допомогою практично неможливо підтримувати концентрацію вуглекислого газу СО2 у приміщеннях у межах атмосферного, тобто. 0,04%.

Скільки СО2 виділяє людина при диханні

Відомо, що одна людина в спокійному стані за годину споживає 20-30 л кисню з виділенням 18-25 л вуглекислого газу. У видихуваному повітрі вуглекислого газу міститься в 100 разів більше, ніж у чистому атмосферному повітрі. Знаючи це, стає зрозумілим, чому газ, який входить в обмінні процеси людського організму, за певних обставин може завдати йому шкоди. працездатності людини.

(У статті, як одиниці виміру рівня СО2, використовується величина ppm (parts per million або частинок СО2 на мільйон частинок повітря). 1000 ppm = 0,1% вмісту СО2.)

Зайва концентрація вуглекислого газу в повітрі може призводити до негативних змін у крові та сечі людини та ДНК людини.

Вчені з'ясували, що вуглекислий газ навіть у невисоких концентраціях негативно впливає на клітинну мембрану людини і може призводити до таких біохімічних змін в організмі, як збільшення PСО2, збільшення концентрації іонів бікарбонату, ацидоз та ін. , як двоокис азоту (NО2)

Підвищена концентрація вуглекислого газу впливає на здоров'я людини, оскільки під його впливом знижується рН крові, що веде до ацидозу, мінімальним ефектом наслідком ацидозу є стан перезбудження та помірна гіпертензія. У міру зростання ступеня ацидозу з'являється сонливість та стан занепокоєння. Одним із наслідків цих змін є зменшення бажання виявляти фізичну активність та отримувати від цього задоволення.

Під впливом вуглекислого газу вже при концентрації вуглекислого газу (СО2) вище 800 ррм спостерігається зростання кількості маркерів окисного стреси в ДНК, причому кількість маркерів безпосередньо пов'язана з часом перебування людини в приміщенні.

Вуглекислий газ у шкільному класі підвищує захворюваність та знижує успішність учнів

Особливу увагу слід приділити якості повітря, яким дихати діти у класах, концентрація вуглекислого газу (СО2) у повітрі класної кімнати може збільшитись у кілька разів до кінця заняття.

У дітей, які навчаються в класах з високою концентрацією вуглекислого газу, часто спостерігається важке дихання, задишка, сухий кашель і риніт, ці діти мають ослаблену носоглотку.

Зростання концентрації вуглекислого газу (СО2) у приміщенні призводить до виникнення нападів астми у дітей-астматиків.

Через підвищення концентрації вуглекислого газу в школах та вищих навчальних закладах збільшується кількість пропуску уроків учнями через хворобу. Респіраторні інфекції та астма є основними захворюваннями у таких школах.

Підвищена концентрацію вуглекислого газу у класі негативно впливає на результати навчання дітей, знижує їхню працездатність.

Проблема підвищеної концентрації вуглекислого газу характерна так само і для дитячих садків, причому найбільш сильно рівень СО2 підвищується в спальнях дитячих садків

У доповіді про стан здоров'я дітей у Російській Федерації (за підсумками Всеросійської диспансеризації 2002 р.) зазначено, що у структурі захворюваності дітей віком домінують хвороби органів дихання.

Доктор медичних наук Борис Ревіч вважає, що «у російських класах важко дихати через пластикові вікна, які встановлюють при ремонті шкіл. Кімната, закрита пластиком, перетворюється на закупорену камеру, і вуглекислий газ у таких умовах може перевищувати нормативи у багато разів. Однак у нашій країні даних із цієї тематики практично немає, і роботи з цієї проблеми не ведеться».

Вуглекислий газ в офісних приміщеннях знижує продуктивність праці співробітників, погіршує стан їхнього здоров'я, призводить до синдрому хворої будівлі (СБЗ).

Виміри. проведені в офісах Москви показали, що в ряді офісів концентрація вуглекислого газу (СО2) досягала 2000 ppm і вище.

Дослідження показали. що з концентрації вуглекислого газу СО2 вище 800 -1000 ppm співробітники офісних будівель починають відчувати симптоми СБЗ: подразнення слизових оболонок, сухий кашель, біль голови, зниження працездатності. запалення очей, закладеність носа, запалення носоглотки, проблеми, пов'язані з дихальною системою, сухий кашель, головний біль, втома та складність з концентрацією уваги, причому вуглекислий газ є однією з головних причин розвитку СБЗ.

Сертифіковані прилади для визначення та контролю якості повітря

Портативний датчик якості повітря – Atmotube

Вплив концентрації вуглекислого газу у приміщенні на здоров'я людини

Рівень СО2 (ppm)	Якість повітря та його вплив на людину
Атмосферне повітря	Ідеальний для здоров'я людини
	Нормальна якість повітря
	З'являються поодинокі скарги на якість повітря
	Найчастіші скарги на якість повітря.
Вище 1000 ppm	Загальний дискомфорт, слабкість, біль голови, проблеми з концентрацією уваги. Зростає кількість помилок у роботі. Починаються негативні зміни у ДНК.
Вище 2000 ppm	Може спричинити серйозні відхилення у здоров'ї людей. Кількість помилок у роботі сильно зростає. 70% працівників не можуть зосередитися на роботі

Щоб поповнювати приміщення повітрям із великим вмістом кисню, необхідно витягувати відпрацьоване повітря із підвищеним вмістом вуглекислого газу та інших речовин.

Звідси виникають прості вимоги:

1. Приміщення має мати достатній обсяг, щоб людині завжди вистачало, ніж дихати. Тому при покупці житла бажано вважати не лише квадратні метри, а й кубічні.
2. Необхідно забезпечити як приплив повітря, і його відтік. За відсутності одного чи іншого, процес заміщення повітря відбувається довго і не встигає за збільшенням концентрації вуглекислого газу. приклад. У старих будинках все було зроблено дуже грамотно – надходження свіжого повітря поступово здійснювалося через щілини у вікнах та дверях, а видалення відпрацьованого – через витяжну вентиляцію у туалеті. Після встановлення сучасних герметичних вікон та дверей людина різко обмежила не тільки надходження свіжого повітря, а й відтік відпрацьованого. Допомагають припливні клапани, але вони постачають повітря локально, порівняно з рівномірним розподілом із щілин старого вікна. Природна або активна вентиляція повинна забезпечувати такий повітрообмін, щоб у будь-який час у присутності різної кількості людей вміст кисню, вуглекислого газу та багатьох інших складових повітря завжди знаходився в комфортних межах.
3. У зимовий час можна забезпечити підігрів повітря, що надходить. Найпростіший варіант – встановлення припливного клапана між підвіконням та радіатором опалення (сучасний аналог щілини). Щоб не викидати тепло з повітрям, що йде з приміщення, можна використовувати системи рекуперації, коли потік, що йде, підігріває вхідний.
4. Датчик вмісту вуглекислого газу дозволяє включати вентиляцію та регулювати її продуктивність в автоматичному режимі так, щоб енергія витрачалася тільки в присутності людини зі збільшенням концентрації вуглекислого газу.
5. Про шкоду кондиціонера. Крім холодного потоку повітря, що часто падає на голови людей, перепаду температур при виході на вулицю, бактерій, що комфортно живуть у прохолоді, існує небезпека, про яку рідко згадується. З метою економії електроенергії, під час роботи кондиціонера закривають усі вікна. При цьому концентрація вуглекислого газу швидко досягає значної величини і виходить прохолодне, але бідне киснем повітря. Тому кватирку необхідно тримати відкритою - здоров'я дорожче.

http://www.enontek.ru/CO2/zdorove-cheloveka

				MagicAir
Виявлення СО2 (Вуглекислий газ)
Виявлення СО (чадного газу)
Виявлення VOC/ЛОС (летких органічних сполук)
Вимірювання температури
Вимірювання вологості
Data logger (Запис даних)

Занепад сил, слабкість, хвора голова, депресія – знайомий такий стан? Найчастіше так буває восени та взимку, а погане самопочуття списують на нестачу сонячного світла. Але справа не в ньому, а в надмірному вмісті вуглекислого газу в повітрі, яким ви дихаєте. Ситуація з рівнем СО₂ у житлових приміщеннях та транспорті в нашій країні справді катастрофічна. Духота, підвищена вологість та пліснява також є наслідком відсутньої вентиляції. Герметичні пластикові вікна та кондиціонери лише посилюють ситуацію. А ви знаєте, що при дворазовому перевищенні (щодо вуличного фону) рівня вуглекислого газу в повітрі мозкова активність знижується вдвічі? До речі, саме студенти, які позіхають на лекціях, є показником підвищеного змісту CO₂ в аудиторії. А часто вентиляція відсутня і в офісних будівлях. Про яку продуктивність може бути мова, якщо в людини просто не працюють мізки?

Отже, почнемо з основ. Людині при диханні поглинає кисень, а виділяє вуглекислий газ. Також вуглекислий газ виділяється при спалюванні вуглеводнів. Середній рівень СО₂ на нашій планеті зараз становить близько 400 PPM (Parts per million – частин на мільйон, або 0,04%) і постійно зростає внаслідок постійного зростання споживання нафтопродуктів. При цьому варто знати, що дерева поглинають вуглекислий газ і саме в цьому полягає їхня головна функція (а не як помилково вважають, що вони лише виробляють кисень).

Поки людина знаходиться на відкритому повітрі – проблем немає, але вони починаються коли вона опиняється у приміщенні. Якщо людину замкнути в герметичній кімнаті без припливу свіжого повітря, то вона помре не від нестачі кисню, як помилково вважає більшість, а від багаторазового перевищення рівня вуглекислого газу, який ця людина сама й виробила у легенях. Відставимо проблеми вентиляції громадського транспорту (про це я напишу окремо) та звернемо нашу увагу на міські квартири/заміські будинки, де масово відсутня вентиляція.

При цьому людина проводить у своєму будинку/квартирі мінімум третину свого життя, а насправді половину - не можна економити на своєму власному здоров'ї!

2. Проблема підвищеного вмісту CO₂ у повітрі особливо актуальна в холодну пору року, оскільки влітку практично у всіх постійно відкриті кватирки. А з настанням холодів кватирки відкривають все рідше і рідше, зводячи зрештою до епізодичного провітрювання. І, який збіг, саме в холодну пору року з'являється депресія, сонливість та занепад сил.

3. Раніше була навіть така традиція - заклеювати щілини на вікнах перед холодами. Часто разом із кватирками і повністю виключали надходження свіжого повітря до будинку. Я ще раз акцентую увагу, що свіже повітря потрібне не тому, що в ньому є необхідний для дихання кисень, а для того, щоб шляхом заміщення повітря в приміщенні знизити надлишковий вміст вуглекислого газу.

4. Багато хто думає, що у них є витяжка (у квартирах як мінімум на кухні і в санвузлі), ось через неї і буде вентилюватися приміщення. Ага, також встановивши пластикові вікна, які повністю герметичні. Але як повітря піде у витяжку якщо у вас немає припливу у вигляді щілин у рамах, або відкритого вікна? А при добрій тязі зазвичай тягне повітря з під'їзду.

5. Найгірше поставити кондиціонер у вигляді спліт-системи та користуватися ним при закритих вікнах. Запам'ятайте, під час роботи кондиціонера НЕ МОЖНА закривати вікна! Ось сучасний герметичний заміський будинок, який не має щілин в огороджувальних конструкціях. І не треба вестися на розповіді про те, що дерево чи газобетон "дихають" і отже можна наплювати на вентиляцію. Запам'ятайте, що під цим терміном мається на увазі висока паропроникність матеріалу, а не здатність подавати в будинок свіже вуличне повітря.

6. Більшість обмежується вентилятором на витяжці із санвузла та кухні. Окей, увімкнули вентилятор, у будинку зачинені всі вікна та двері. Яким буде результат? Правильно, в будинку буде розрідження, адже новому повітрі нема звідки взятися. Щоб природна вентиляція працювала, до будинку має надходити свіже повітря.

7. Для вимірювання рівня вуглекислого газу в повітрі зараз з'явилися відносно доступні датчики з NDIR-сенсором. Недисперсійний інфрачервоний метод (NDIR) заснований на зміні інтенсивності інфрачервоного випромінювання до і після поглинання в інфрачервоному детекторі з вибірковою чутливістю. Спочатку я збирався купити такий датчик на aliexpress минулого року (тоді він коштував приблизно 100 доларів), але ціна, що виросла внаслідок зростання курсу долара, змусила задуматися і пошукати альтернативні варіанти. Несподівано цей датчик знайшовся в Росії під російським брендом за ті ж 100 доларів за минулорічний курс. На Яндекс.Маркеті я знайшов найвигіднішу пропозицію і придбав датчик за ціною 3500 рублів. Модель називається MT8057. Зрозуміло, датчик має похибку, але вона не важлива, коли йдеться про те, що нам важливі вимірювання з перевищенням концентрації вуглекислого газу в кілька разів вище норми.

8. Закриті пластикові вікна, кондиціонери - все це нісенітниця в порівнянні з газовою плитою в квартирі (для фото я запалив газовий пальник, тому що для зйомки плити його треба було помити).

9. Отже, вся увага на графік. Кухня 9 квадратних метрів, стелі заввишки 3 метри, відкриті двері на кухню (!), закрите вікно, є витяжка з природним спонуканням (літом слабка тяга), одна людина. Датчик стоїть на висоті 1 метр від підлоги на обідньому столі. "Нормальний" рівень СО₂ у приміщенні без людей близько 600 PPM. Приходить одна людина – рівень СО₂ миттєво підвищується. Іде – падає. Приходить знову – знову підвищується. І після цього включає одну (!) газову конфорку. Рівень ЗІ практично моментально піднімається вище 2000 PPM. Тривога! Відкриваємо кватирку. Спостерігаємо як повільно знижується концентрація вуглекислого газу повітря. А додайте сюди ще 1-2 особи. Навіть якщо не включати газову плиту, то 3 дорослі особи не виконуючи важкої фізичної роботи піднімають рівень CO₂ в кімнаті до критичної позначки за 30 хвилин.

Чи готовите на газовій плиті? Обов'язково потрібно відкрити кватирку і включити витяжку (зробити те й інше одночасно).

Увімкнули кондиціонер? Обов'язково відчиніть вікно.

Просто у кімнаті? Обов'язково відкрити кватирку. А якщо в кімнаті багато людей – відчинити вікно.

І вночі, під час сну, вікно необхідно тримати відкритим.

Коротше кажучи, у вас повинен бути припливний вентиляційний канал, або постійно відкрите вікно.

10. Що стосується дерев і чим вони можуть бути корисними. Їх найважливіша функція у процесі зростання - поглинання вуглекислого газу. Мало хто замислюється, чому дрова горять і звідки в них стільки енергії. Так ця енергія у вигляді вуглецю і накопичується у стовбурі дерева внаслідок поглинання вуглекислого газу. А кисень дерева виробляють як побічний продукт у реакції фотосинтезу.

11. Відкрити вікно в теплу пору року не складно і в цілому влітку проблема не така актуальна (крім випадків використання кондиціонерів із закритими вікнами). Проблеми починаються взимку, адже постійно відкриту кватирку ніхто не тримає, це величезні неконтрольовані втрати тепла і буде банально холодно. Саме в цей момент і варто піднімати тривогу. Здоров'я – безцінно.

Проблема дуже серйозна і має глобальний характер. Я, наприклад, до осені минулого року взагалі не думав про важливість вентиляції для здоров'я: що у квартирі, що у заміському будинку. Якщо заглянути в минуле, то саме регулярні осінні депресії, сонливість і поганий настрій протягом холодної пори року в міській квартирі спонукали думати у бік того, що треба їхати з міста і будувати, т.к. восени-взимку боліла голова і була загальна слабкість організму під час перебування у місті. Але щойно я виїжджав на природу – проблема зникала. Я списував все це не брак сонячного світла, але справа була не в ньому. Взимку я переставав тримати відкритим вікно (холодно ж) і отримував багаторазове перевищення СО₂ у квартирі.

Найпростіше і найдоступніше вирішення проблеми - постійно тримати відкритим вікно, або провітрювати орієнтуючись на показники з датчика CO₂. Нормальним рівнем CO₂ у приміщенні може вважатися концентрація до 1000 PPM, якщо вище – потрібно терміново провітрювати. Непрямим показником високої концентрації вуглекислого газу повітря можна вважати вологість. Якщо без об'єктивних причин і зниження температури в приміщенні починає підвищуватись вологість – значить і зростає рівень CO₂.

Небезпека підвищеної концентрації вуглекислого газу в повітрі полягає в тому, що організм людини реагує з дуже великою затримкою. До того моменту, коли ви відчули, що в кімнаті душно і треба провітрити – ви вже мінімум півгодини перебували у приміщенні з підвищеним вмістом CO₂ у повітрі.

У наступному пості я розповім про те, які проблеми є з вентиляцією у громадському транспорті (автобуси, поїзди, літаки). А також покажу, як правильно організувати вентиляцію в заміському будинку, про яку всі чомусь забувають.

Далі буде.

Статті на тему, для самостійного вивчення.