Воздух. Неожиданные факты о том, без чего нельзя прожить - Наталья Голубева
Метан
Известен любому, кто хоть раз готовил на газовой плите: он входит в состав природного газа и отлично горит. Метан также применяют в качестве топлива для транспорта и в химической промышленности, в том числе для получения водорода. Он не имеет цвета и запаха, нетоксичен, но взрывоопасен и при большом скоплении вытесняет кислород, поэтому с ним необходимо обращаться очень аккуратно.
Если метан не пахнет, то откуда взялся так хорошо известный «запах газа», при котором необходимо немедленно вызывать газовую службу? Для пахучести добавляют специальные газовые маркеры, которые называются одорантами. Одоранты обладают едким неприятным запахом, который и помогает отследить утечку газа. В маленькой концентрации они не опасны, однако в больших количествах токсичны и ядовиты. Чаще всего в качестве одорантов применяют этилмеркаптан, который пахнет несвежими яйцами, метилмеркаптан с запахом гнилой капусты, а также пропилмеркаптан с отчетливыми нотками тухлятины.
Метан тоже парниковый газ. Чтобы не навредить климату Земли и остановить глобальное потепление, его выбросы необходимо контролировать. На Земле метан содержится в почве, болотах, рисовых полях, водоемах, шахтах. Кроме того, его выделяют мусорные свалки, производства и промышленность. Некоторое количество метана имеет биологическое происхождение, его вырабатывает крупный рогатый скот, особенно коровы. Дело в том, что животные едят много травы. Переварить такой объем грубой пищи помогают специальные бактерии, которые живут в их желудках. Побочный эффект этого процесса – метеоризм, сопровождающийся переходом довольно приличного количества метана в атмосферу.
Чтобы вы представили количество газа, выходящего из коровы, вам следует узнать, что ее желудок состоит из четырех отделов. Первый отдел – рубец, где и живут пресловутые бактерии. У взрослой особи он может достигать 100–200 л. Второй отдел – сетка: 4–10 л. Далее идет «книжка» объемом 10–20 л. Четвертый отдел – сычуг размером 5–15 л. Это же сколько травы оказывается внутри и как сильно может пучить бедную корову! Животное отрыгивает и выпускает из-под хвоста 30–50 л кишечных газов в час. Вы не поверите, но исследователи и фермеры придумывают специальные диеты. Благодаря особому рациону вполне реально добиться легкости в коровьем животе.
Это, безусловно, забавный факт. Но давайте не будем сваливать общепланетарную метановую проблему на пищеварительную систему животных. Они действительно источают этот газ, однако вклад их не самый весомый. И раз уж речь зашла о необычных местах, где можно раздобыть метан, расскажу вам еще об одном.
Метан в Арктике
Под дном Арктики находятся залежи метангидратов – соединений метана с водой. По сути, это обычный лед, в который вкраплены молекулы CH4. Для их существования необходимо высокое давление и низкая температура, поэтому арктическое дно – идеальное место расположения. При нагревании метангидрат тает, метан растворяется в воде, поднимается в ее толще, достигает атмосферы и переходит в воздух. Этого не происходит летом, так как теплый и легкий поверхностный слой воды не пускает холодные глубинные течения, насыщенные метаном, наверх. А вот осенью и зимой, когда поверхностный слой остывает, море эффективно перемешивается, что приводит к интенсивному выбросу газа в атмосферу. Скопление метана в Арктике крайне нежелательно, так как он удерживает тепло. Возможно, на экваторе это было бы не критично, но в полярных широтах повышение температуры даже на десятую градуса чревато активным таянием льдов – опаснейшим последствием глобального потепления.
Вот вы и узнали обо всех составляющих воздуха. Если в его составе учитываются только эти газы, он называется «сухим». Проблема в том, что такого воздуха не существует в природе. Каждый день мы с вами сталкиваемся с абсолютно другим – «влажным воздухом». Что это значит и кто его намочил? Об этом в следующей главе.
Глава 7
Влажность воздуха
Почему нельзя сушить белье в квартире?
Думаете, если в луже или стакане на первый взгляд ничего не происходит, то вода там совершенно спокойна? Вы ошибаетесь. Молекулы жидкости крайне непоседливы. Они хаотично движутся и активно перемещаются. Некоторые из них отрываются от водной поверхности и переходят в атмосферу, а затем поднимаются вверх с потоками воздуха и насыщают его влагой. Вода непрерывно испаряется с поверхности Земли и водоемов, с тел животных и человека, и совсем чуть-чуть – с ваших носков, которые сохнут на балконе. Только представьте, что каждую минуту улетучивается один миллиард тонн влаги.
Содержание воды в атмосфере определяет погоду и климат. С ней связаны потрясающе красивые природные явления. Давайте перечислим их и еще раз полюбуемся, хотя бы мысленно.
Облака и тучи формируются из мельчайших частиц воды. Они настолько маленькие, что в буквальном смысле парят в атмосфере, то есть падают на землю очень медленно. Когда они скапливаются в одном месте, образуются пушистые барашки, которые мы называем облаками или тучами.
ДОЖДЬ И ДРУГИЕ ОСАДКИ. В облаках постоянно циркулируют потоки воздуха. Из-за активного движения частицы влаги сталкиваются между собой и слипаются в большие капли. Те, в свою очередь, уже не могут свободно парить и обрушиваются вниз в виде осадков. Если частицы влаги из облаков притягиваются к гранулам пыли и замерзают – выпадает снег или град.
ТУМАН – это скопление частиц водяного пара. По сути, то же самое облако, просто у поверхности Земли.
РОСА – капли влаги, которые конденсируются из воздуха на охлажденных предметах.
Благодаря частицам воды в атмосфере мы иногда видим яркий оптический эффект – радугу. В основе радуги лежит физическое явление, дисперсия – исходящий от Солнца белый свет при отражении и преломлении в каплях воды раскладывается в спектр.
Влажность влияет не только на природные явления, но и на живые организмы. От нее зависит самочувствие практически всех существ на Земле, в том числе и человека. И если на улице ее отрегулировать невозможно, то внутри помещений она находится полностью в нашей власти. Так как человек большую часть своей жизни проводит в закрытых пространствах, советую начать отслеживать значение влажности при помощи специального прибора – гигрометра. Многие современные комнатные термометры им оснащены, поэтому показывают не только температуру, но и уровень влажности. Комфортное для организма значение находится в диапазоне от 40 до 60 %. Придерживайтесь его, если хотите быть здоровыми и хорошо себя чувствовать.
Стоит отметить, что влажность бывает абсолютная и относительная.
