Текст выступления:

Оттек алу және оның қасиеттерін тану
1. Оттек алу және оның қасиеттерін тану

Оттек – ауадағы ең маңызды элементтердің бірі, ол тіршілік пен техника, өнеркәсіптің негізі болып табылады. Табиғат пен адам өмірі осы газға тікелей байланысты. Бұл дәрісте оттектің қасиеттері, оның алынау жолдары және адам өміріндегі маңызы жан-жақты қарастырылады.

2. Оттек туралы ғылым мен оның тарихы

1774 жылы атақты химик Джозеф Пристли оттекті алғаш рет зерттеп тапқан. Кейін француз ғалымы Антуан Лавуазье оның алты элементтердің бірі екенін дәлелдеп, оны 'тіршілік ауасы' деп атаған. Сол кезден бастап оттек табиғаттағы маңызды айналымдарды басқарушы күшке айналды. Ғылыми жаңалықтар оттектің тіршілікті қолдауындағы рөлін тереңірек түсінуге мүмкіндік берді.

3. Оттектің табиғаттағы таралу аймақтары

Оттек атмосфераның шамамен 21%-ын құрайды және суда, топырақта, ағаштар мен жануарлардың организмінде кездеседі. Мысалы, мұхит суындағы еріген оттек балықтар мен теңіз организмдерінің тыныс алуына мүмкіндік береді. Ормандар мен өсімдіктер фотосинтез арқылы оттек бөліп шығарады, бұл процесс тіршіліктің негізі саналады. Сонымен қатар, жер қыртысындағы минералдарда химиялық қосылыстар түрінде оттек молекулалары бар.

4. Зертханада оттек алу кезеңдері

Оттекті зертханада алу үшін бірнеше кезеңнің өтуі қажет. Алдымен ауаны сұйылту арқылы құрамындағы газдар бөлінеді. Кейін газды салқындату арқылы оның сұйық күйі алынады. Содан соң бұл сұйық газды қайта жылытып, таза оттек күйінде жинақталады. Бұл процестер мұқият ұйымдастырылып, жоғары технологиялық жабдықтармен жүзеге асады.

5. Өнеркәсіпте оттек өндіру әдістері

Оттек өндірудің негізгі әдістерінің бірі – ауаны сұйылту және фракциялық дистилляция. Бұл әдісте ауа бірнеше кезеңде салқындатылады, әр түрлі газдардың қайнау температуралары әуелі бөлініп шығады. Сонымен қатар, оттек пен азотты температура айырмашылығына негізделген күрделі әдістер арқылы бөліп алыу мүмкін. Мұндай технологиялар өнеркәсіпте үлкен көлемде таза оттек алуға мүмкіндік береді.

6. Ауаның пайыздық құрамы

Ауа құрамында ең көп кездесетін газ – азот, ол шамамен 78%. Оттек оның маңызды, шамамен 21% бөлігін құрайды. Қалған 1% басқа газдардан тұрады. Азот ауаның басты бөлігі болғандықтан, оның қасиеттері атмосфераның өрттен сақтау мен газ алмасуда үлкен рөл атқарады. Ал оттектің көп болуы тіршіліктің тыныс алу процесінде шешуші фактор ретінде қызмет етеді.

7. Оттектің физикалық қасиеттері

Оттек – түссіз және иіссіз газ, оның тығыздығы 1,43 грамм/литрада орналасқан қалыпты жағдайларда. Оттек суда сәл ериді, бұл судағы организмдердің тіршілігін жалғастыруға мүмкіндік береді. Жоғары салқындатқанда, -183 градус Цельсийде ол сұйық күйге өтеді, ашық көк түсті болады. Оның балқу температурасы -218,4 градусқа тең, бұл физикалық қасиеттері оттекті арнайы қолдану салаларында пайдаланылады.

8. Оттектің химиялық қасиеттері

Оттек өте реактивті газ, ол жанғыш заттармен әрекеттеседі және жану реакциясын қамтамасыз етеді. Мысалға, оттек темірмен тотықтасып темір оксидін түзеді. Сонымен бірге, ол судың құрамына кіреді және көптеген органикалық заттардың химиялық реакцияларында маңызды рөл атқарады, бұл оның биоәртүрлілігі мен тіршілік үйлесімділігін қолдауға ықпал етеді.

9. Жану процесінде оттектің маңызы

Оттек жанғыш заттардың толық және қауіпсіз жануын қамтамасыз етеді, бұл процесс жылу мен жарықтың бөлінуін тудырады. Мысалы, ағаштың жануы немесе қағаздың өртенуі кезінде оттек қажеттігін айтсақ болады. Сондай-ақ, аквариумдағы суда еріген оттек балықтардың тыныс алуына жағдай жасайды, олардың денсаулығы мен тіршілігін сақтауға септігін тигізеді.

10. Зертханада оттек алу және жинау кезеңдері

Оттек алу процесі бірнеше негізгі сатылардан тұрады: ауаны алу, оны салқындату және сұйылту, газдарды дистилляциялау және таза оттекті жинау. Бұл кезеңдер логикалық тізбекте орындалып, әрбір саты келесіге өтудің негізін құрайды. Мұндай реттілік оттектің жоғары тазалығын және көлемін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

11. Фотосинтез: оттек түзілу процесі

Фотосинтез – өсімдіктердің күн жарығын пайдаланып, судан және көмірқышқыл газынан оттек пен глюкоза түзетін күрделі биохимиялық үдеріс. Бұл реакциядағы көмірқышқыл газынан алынған көмірсулар мен бөлінген оттек тіршілікке қажетті энергетикалық негіз ретінде қызмет етеді. Осы процесс Жер бетінде оттектің тұрақты мөлшерін сақтаудың негізгі факторы болып табылады.

12. Оттектің тірі ағзалар үшін маңызы

Оттек тірі организмдердің энергия алу процесінің негізгі элементі болып табылады. Мысалы, адамдар мен жануарлар оттекті тыныс алу арқылы қабылдап, оны жасушаларында энергия өндіру үшін пайдаланады. Осылайша, оттек тіршілікті қолдап, биологиялық процестердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

13. Оттектің қолдану салалары мен мысалдары

Оттек медицинада, өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және ғылыми зерттеулерде кеңінен қолданылады. Тыныс алу аппараттарында, оттек баллондарында, металлургияда балқыту процессы мен от жағуда және суды тазартуда негізгі роль атқарады. Бұл кестеде оттектің негізгі қолдану салалары мен оның практикалық мысалдары көрсетілген.

14. Оттек жетіспеушілігі: гипоксия феномені

Оттек мөлшері төмендеген жағдайда, адам ағзасында гипоксия пайда болады. Бұл жағдай бас айналу, шаршау және тыныс алу қиындау сынды белгілерге әкеледі. Гипоксия көбінесе биік тауларда немесе тығыз жабық кеңістіктерде кездеседі, сондықтан мұндай жағдайда арнайы оттек маскаларын қолдану қажет.

15. Оттек пен озон: айырмашылықтары мен рөлі

Оттек молекуласы екі атомнан тұрады және тыныс алу үшін қажет болса, озон құрамында үш атом бар, ол атмосфераның жоғарғы қабаттарында ультракүлгін сәулелерден қорғайтын қабат жасайды. Осы айырмашылықтар олардың табиғаттағы маңызды рөлдерін анықтайды және адам мен экожүйенің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

16. Оттек және экологиялық мәселелер

Оттек — тіршілік үшін аса маңызды газ, бірақ экологиялық тұрғыда оның өзгерістері күрделі мәселелер тудырады. Мысалы, өсімдіктер мен теңіз балдырларының оттек өндіруі экожүйенің тепе-теңдігін сақтауға көмектеседі. Бірақ өнеркәсіптік өндіріс пен атмосферадағы өзгерістер оттектің мөлшерін өзгертеді, бұл ауа сапасының бұзылуына және экологиялық дағдарыстарға әкелуі мүмкін. Осыған байланысты қазіргі уақытта ғылыми ортада, оның ішінде Қазақстандағы экология саласында оттек балансын сақтау мәселесіне ерекше көңіл бөлінуде. Экологтар мен ғалымдар жаңа технологиялар арқылы атмосфераны және су ресурстарын қорғауға, оттектің табиғи деңгейін қалпына келтіруге бағытталған зерттеулер жүргізуде.

17. Оттек баллондарын қауіпсіз пайдалану ережелері

Оттек баллондарын пайдалану кезінде сақтық шараларын бұлжытпай орындау өте маңызды. Біріншіден, оттек баллондары ашық от пен жоғары температура көздерінен алыс жерде сақталуы керек, өйткені жоғары қысымдағы бұл газ өте жанғыш әрі жарылғыш болып табылады. Екіншіден, баллондар пайдалануға енгізілгенге дейін олардың жарамдылығы мұқият тексеріліп, ақаулар анықталған жағдайда арнайы техникалық қызмет көрсетуге жіберілуі қажет. Үшіншіден, оттек газымен жұмыс істеген кезде газдың жанғыш қасиетін ескере отырып, барлық қауіпсіздік нұсқаулықтары толық сақталуы тиіс. Бұл шаралар қауіпті жағдайлардың алдын алуға және адамның денсаулығын қорғауға бағытталған.

18. Оттектің ағзаға әсері (нормадан төмен/жоғары мөлшерлері)

Оттектің ағзадағы деңгейі өте делік. Төмен деңгейде оттек ұйқысыздық, шаршау және ми қызметінің төмендеуіне себеп болуы мүмкін. Керісінше, оттектің нормадан жоғары мөлшері токсикалық әсерлер туғызады, мысалы, өзек жүйесінің зақымдануы мен жалпы улану жағдайлары пайда болады. Осы себепті адам организміне оттектің тепе-тең деңгейін сақтау аса маңызды. Медициналық зерттеулерге сәйкес, ағзаның оттек қанығу деңгейін тұрақты бақылау денсаулықты нығайтуға және аурулардың алдын алуға көмектеседі.

19. Оттек туралы қызықты деректер

Оттек туралы қызықты фактілер адамзат үшін оның маңыздылығын айқындайды. Мысалы, теңіз балдырлары мен фитопланктондар әлемдегі оттектің шамамен 70%-ын шығарады, бұл жер шарының тыныс алу процесінің негізі. Сонымен қатар, орташа ересек адам тәулігіне шамамен 550 литр оттек тұтынады, бұл оның өмір сүруі мен энергиясына қажетті мәнді көрсетеді. Оттек Күн жүйесіндегі ең көп таралған үшінші химиялық элемент болып саналады, тіршіліктің негізінде орналасқан. Адам оттексіз ортада 3-5 минуттан артық өмір сүре алмайды, бұл оның тіршілік үшін қаншалықты маңызды екенін дәлелдейді.

20. Оттектің маңызды рөлі және болашақ міндеттер

Оттек — тіршіліктің негізі, ол тек табиғатта ғана емес, ғылыми зерттеулер мен өнеркәсіпте де маңызды рөл атқарады. Қазіргі заманғы экологиялық қиындықтар жағдайында оттектің табиғаттағы тепе-теңдігін сақтау — біздің барлық адамның ортақ жауапкершілігі. Бұл бағытта экологияны қорғау, жаңа технологиялар енгізу және ғылыми ізденістерді жалғастыру арқылы болашақ ұрпаққа таза ауа мен сенімді қоршаған ортаны қалдыруға талпынуымыз қажет.

Дереккөздер

Пристли Дж., Лавуазье А. Химия негіздері. – Лондон, 1789.

Табиғаттағы оттек. ҚазҰУ Химия факультеті оқулығы, 2023.

Қазақстан химия оқулығы, 2023.

Ғылым және табиғат: оттек, азот және газдардың физикасы. Алматы, 2022.

Қоршаған орта және экология бойынша ғылыми деректер жинағы, 2021.

А. Б. Қайнарбаев. Экологиялық химия негіздері. Алматы: Экос, 2022.

Нұрлан Ә.Ж. Климат өзгерісі және атмосферадағы газдар. Атырау: Ғылым баспасы, 2021.

Медицина және физиология зерттеулері, 2023 ж.

Иванова И.В. Биология и экология оттекового обмена. Москва: Наука, 2020.

Сидоров С.П. Техника безопасности при работе с сжатыми газами. Санкт-Петербург: Питер, 2019.