Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Oxygen là gì? Oxygen chiếm bao nhiêu trong không khí? Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần làm gì? Liệu oxy có phải là vô tận, có phải là thành phần chủ yếu trong không khí? Đã đến lúc chúng ta nên tìm hiểu và đặt sự quan tâm đúng mực nhất đến một thành phần mà nếu thiếu nó chúng ta chỉ tồn tại được trong vài phút.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần phải trồng cây gây rừng
Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Loại vật liệu mới có thể hấp thụ khí oxy trong không khí 

 Các nhà nghiên cứu tại Đại học miền Nam Đan Mạch đã tổng hợp được loại vật liệu trong suốt có thể bám và giữ khí oxy với mật độ cao. Chỉ cần một thìa vật liệu này là đủ để hấp thụ toàn bộ oxygen trong căn phòng. Khí oxy lưu trữ này có thể giải phóng trởlại khi cần thiết.

Trong không khí, oxy chiếm khoảng 21% đủ để cho ta hít thở. Nhưng đôi khi chúng ta cũng cần có oxy nồng độ cao hơn, ví dụ như những bệnh nhân bệnh phổi phải mang theo những chiếc bình nén đầy oxy, những chiếc xe sử dụng pin nhiên liệu cần một nguồn cung ứng khí oxy hiệu chỉnh. Để làm được những điều này, chúng ta sẽ phải tách khí oxy khỏi hydro để tái kết hợp chúng để tạo ra năng lượng.
Giáo sư Christine McKenzie và tiến sĩ Jonas Sundberg, thuộc khoa Vật lý, Hóa học và Dược học tại Đại học miền Nam Đan Mạch đã tổng hợp được một loại vật liệu có khả năng hấp thụ khí oxy và lưu trữ chúng với số lượng lớn.

Christine McKenzie cho biết, trong phòng thí nghiệm họ đã quan sát được cách thức loại vật liệu này “lấy” khí oxy từ không khí xung quanh chúng ta. Đây là loại vật liệu tinh thể và bằng khúc xạ tia X, các nhà khoa học đã nghiên cứu được sự sắp xếp của các nguyên tử bên trong loại vật liệu này ở trạng thái đầy khí oxy và xả sạch khí oxy.

Trên thực tế, một chất nào đó có khả năng phản ứng với khí oxy là bình thường. Bởi vì có nhiều chất phản ứng với khí oxy - và kết quả thì không phải lúc nào cũng như mong muốn: Thức ăn có thể bị ôi thiu khi tiếp xúc với khí oxy, nhưng cơ thể chúng ta không thể hoạt động nếu chúng ta không thở.

Theo giải thích của Christine McKenzie: “Một khía cạnh quan trọng của loại vật liệu mới này là nó không phản ứng không thuận nghịch (react irreversibly) với oxy - mặc dù nó hấp thụ oxy theo quy trình hấp thụ hóa học chọn lọc. Loại vật liệu vừa là một bộ cảm biến vừa là chất chứa oxy - chúng ta có thể dùng nó để bám, lưu trữ và vận chuyển khí oxy - giống như một hemoglobin (huyết cầu tố) thể rắn nhân tạo. Loại vật liệu này không những liên kết với oxy rất hiệu quả, mà chỉ cần một thìa chất này cũng đủ để hút toàn bộ lượng oxy có trong một gian phòng. Nghiên cứu của các nhà khoa học chỉ ra rằng chất này có thể hấp thụ và liên kết oxy với nồng độ lớn hơn 160 lần nồng độ trong không khí quanh ta. Loại vật liệu này cũng hấp dẫn ở chỗ nó có thể hấp thụ và giải phóng oxy nhiều lần mà không làm mất tính năng này. Nó giống như một miếng bọt biển ngâm nước, vắt khô và lặp đi lặp lại quá trình này.”
Khi khí oxy đã được hấp thu, ta có thể lưu lại trong vật liệu này cho đến khi muốn giải phóng nó. Khí oxy có thể được giải phóng bằng cách làm nóng nhẹ hoặc cho vật liệu chịu áp lực oxy thấp.

“Chúng tôi thấy khí oxy giải phóng ra khi làm nóng vật liệu này hay áp dụng phương pháp chân không. Hiện tại, chúng tôi muốn biết ánh sáng mặt trời liệu có thể kích hoạt vật liệu này giải phóng khí oxy hay không - điều này rất có triển vọng trong lĩnh vực quang hợp nhân tạo,” Christine McKenzie cho biết.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Thành phần chính của vật liệu mới là nguyên tố côban liên kết với phân tử hữu cơ thiết kế đặc biệt. "Côban giúp cho vật liệu mới này có cấu trúc điện và phân tử chính xác cho phép vật liệu có khả năng hấp thụ khí oxy từ xung quanh. Cơ chế này được thấy ở tất cả sinh vật hô hấp trên Trái đất. Con người và nhiều loài khác sử dụng sắt, trong khi những loài động vật khác như cua và nhện lại sử dụng đồng. Một lượng nhỏ kim loại là không thể thiếu cho hấp thụ khí oxy, vì vậy không quá ngạc nhiên khi quan sát hiệu ứng trong loại vật liệu mới của chúng tôi,” Christine McKenzie cho biết.
Tùy thuộc vào hàm lượng không khí, nhiệt độ, áp suất..., chất này sẽ mất nhiều giây, nhiều phút, nhiều giờ hoặc nhiều ngày để hấp thu khí oxy từ không khí xung quanh. Các dạng chất hấp thụ khác nhau có thể liên kết với khí oxy với các tốc độ khác nhau, thích hợp cho việc sản xuất ra các thiết bị có thể giải phóng và/hoặc hấp thu khí oxy trong nhiều hoàn cảnh khác nhau - ví dụ như mặt nạ phòng độc có các lớp vật liệu hiệu chỉnh chuẩn này có thể cung cấp khí ô xy trực tiếp từ không khí cho một người nào đó mà không cần sự trợ giúp của máy bơm hoặc thiết bị áp suất cao.

“Khi chất này ở trạng thái bão hòa oxy, nó có thể ví như một chiếc bình nén khí oxy - khác biệt ở chỗ loại vật liệu này có thể “lưu giữ” oxy nhiều hơn ba lần. Điều này không những rất hữu ích cho các bệnh nhân phổi, những người luôn phải mang theo mình loại bình oxy có trọng lượng lớn mà cả cho những người thợ lặn một ngày nào đó cũng có thể thay những chiếc bình oxy bằng loại vật liệu này do nó có thể “lọc" và tập trung khí oxy từ môi trường khí hoặc nước xung quanh. Một vài hạt tinh thể có thể chứa đủ lượng oxy cho một lần thở, và vì loại vật liệu này có thể hấp thu khí oxy trong nước và cung cấp cho người thợ lặn, nên họ chỉ cần mang theo vài hạt là đủ.” Christine McKenzie cho biết thêm.

Oxygen Không khí

Oxygen đều có trong không khí, trong nước, trong đất. Vì dù sống trên mặt đất hay nước, hay không khí, mọi động thực vật cần oxygen để tồn tại. Và trong không khí, trong nước và trong đất có rất nhiều động vật sinh sống và phát triển. Trong không khí có: côn trùng, chim, …; trong nước có các loài cá, rùa, ếch, …; trong đất có: giun, ấu trùng, … các sinh vật đó cho thấy ở cả không khí, nước, đất đều có oxygen.

Vì khi lặn dưới nước, khi lên núi cao hoặc khi đi du hành tới Mặt Trăng, những nơi đó không đủ hoặc không có không khí để con người hô hấp do đó cần phải dùng tới bình dưỡng khí.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

 Tầm quan trọng của oxygen

1. Ứng dụng của khí oxygen trong đời sống và trong sản xuất:

  • Được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp, hoặc dùng trong các bình lặn của thợ lặn, ngoài ra còn dùng để cung cấp cho phi công trong những trường hợp không khí loãng,…
  • Sử dụng làm chất oxy hóa
  • Dùng làm thuốc nổ
  • Oxi cũng được dùng nhiều trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại (đèn xì axetylen), sản xuất rượu …

2. Oxygen có vai trò quan trọng trong sự sống và sự cháy:

Trong sự sống:

  • Các loài động, thực vật cần có oxy để duy trì sự sống và phát triển, …
  • Con người nếu không có oxy để thở cũng không tồn tại được.

Trong sự cháy:

  • Đốt ngọn nến trong chiếc hộp kín, khi lượng oxy trong hộp hết thì cây nến sẽ tắt dần.
  • Đốt ngọn nến trong không khí, thì lượng oxy trong không khí sẽ giúp ngọn nến cháy rất lâu.

Oxygen trong không khí có vai trò gì

  • Là thành phần quan trọng trong quá trình hô hấp của con người, động vật, thực vật, …
  • Giúp điều hòa khí hậu, giúp bề mặt Trái Đất không quá nóng hoặc quá lạnh.
  • Khí cacbonic trong không khí cần thiết cho quá trình quang hợp của cây xanh.
  • Không khí giúp bảo vệ Trái đất khỏi các thiên thạch rơi từ vũ trụ.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

 Sự ô nhiễm không khí

1. Các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí:

  • Lượng rác thải con người thải ra môi trường ngày càng nhiều và không được xử lý.
  • Cháy rừng làm giảm lượng cây xanh, tạo ra nhiều khói bụi, khí độc hại ra môi trường.
  • Khói ô tô chứa nhiều khí thải độc hại thải ra không khí.
  • Khói từ các nhà máy chứa nhiều khí độc, Cacbonic, ... gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính, ..

2. Tác hại của ô nhiễm không khí với đời sống:

  • Làm giảm tầm nhìn
  • Gây biến đổi khí hậu
  • Đe dọa sức khỏe, tính mạng của con người và sinh vật...

3. Để góp phần giảm ô nhiễm không khí ta có thể:

  • Trồng nhiều cây xanh trong khu mình đang sống
  • Tuyên truyền cho mọi người xung quanh về ý thức bảo vệ không khí
  • Hạn chế đi xe máy, ô tô thay vào đó có thể đi xe đạp hoặc xe bus, ...

Nồng độ Ôxy trong không khí là bao nhiêu?

Sau khi đã tìm hiểu chi tiết về khí Oxy thì phần này sẽ giải đáp cho bạn câu hỏi “Trong không khí Oxy chiếm bao nhiêu phần trăm?”. Đối với không khí bình thường thì khí Oxy sẽ chiếm khoảng 20,9%.

Trong bầu khí quyển, khí nitơ chiếm tỷ lệ lên tới 78%, còn lại là khí CO2, CO, hơi nước và các vi lượng. Do đó, tiêu chuẩn nồng độ khí Oxy trong không khí sẽ là 20,9%-21%.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Nếu như hàm lượng Oxy trong không khí đo được nhỏ hơn 19,5% thì chứng tỏ Oxy không đủ ở môi trường hiện tại. Nếu nồng độ Oxy trong không khí lớn hơn 22% thì hàm lượng Oxy đã vượt quá giới hạn. Hàm lượng Oxy nằm ngoài vùng an toàn về lâu dài sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe cộng đồng.

Bài tập về oxygen

Mở đầu trang 36 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Em đã biết không khí xung quanh ta cần thiết cho sự sống và sự cháy. Em có thể giải thích tại sao con người phải sử dụng bình dưỡng khí khi lặn dưới nước, khi lên núi cao hoặc khi đi du hành tới Mặt Trăng?

Lời giải:

Vì khi lặn dưới nước, khi lên núi cao hoặc khi đi du hành tới Mặt Trăng, những nơi đó không đủ hoặc không có không khí để con người hô hấp do đó cần phải dùng tới bình dưỡng khí để hỗ trợ hô hấp.

Câu hỏi 1 trang 36 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Nêu dẫn chứng cho thấy oxygen có trong không khí, trong nước, trong đất.

Lời giải:

Dẫn chứng cho thấy oxygen có trong không khí, trong nước, trong đất:

Ở đâu có oxygen thì ở đó mới tồn tại sự sống, con người và sinh vật mới tồn tại và phát triển

Trong không khí có oxygen vì thể các sinh vật trên mặt đất như con người, thú, chim có thể sống được.

Trong nước có oxygen hòa tan, nên các loại sinh vật dưới nước mới sống được.

Trong lớp đất xốp, có lượng oxygen nằm lẫn trong đất, nên các loại sâu, bọ có thể lấy lượng oxygen này và tồn tại.

Câu hỏi 2 trang 36 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Ở nhiệt độ phòng, oxygen tồn tại ở thể nào?

Lời giải:

Ở nhiệt độ phòng, oxygen tồn tại ở thể khí

Câu hỏi 3 trang 36 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Nhiệt độ lạnh nhất trên Trái Đất từng ghi lại được là -89 độ C. Khi đó oxygen ở thể khí, lỏng hay rắn?

Lời giải:

Nhiệt độ lạnh nhất trên Trái Đất từng ghi lại được là -890C, khi đó oxygen ở thể khí.

Câu hỏi 4 trang 36 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Em có biết rằng oxygen có ở mọi nơi trên Trái Đất.

a) Em có nhìn thấy oxygen không? Vì sao

b) Cá và nhiều sinh vật sống được trong nước . Em hãy giải thích 

Lời giải:

a) Ta không nhìn thấy khí oxygen, vì khí oxygen không màu.

b) Cá và nhiều sinh vật sống được trong nước vì oxygen tan một phần trong nước.

Câu hỏi 5 trang 37 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Kể các ứng dụng của khí oxygen trong đời sống và trong sản xuất mà em biết.

Lời giải:

Ứng dụng của khí oxygen trong đời sống và trong sản xuất:

+ Được dùng trong y tế để làm chất duy trì hô hấp, hoặc dùng trong các bình lặn của thợ lặn, ngoài ra còn dùng để cung cấp cho phi công trong những trường hợp không khí loãng,…

+ Cung cấp nhiệt và cần thiết cho quá trình đốt cháy nhiên liệu

+ Oxi cũng được dùng nhiều trong công nghiệp hóa chất, luyện thép, hàn cắt kim loại (đèn xì axetylen), sản xuất rượu , làm thuốc nổ,.…

Câu hỏi 6 trang 37 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Nêu một số ví dụ cho thấy vai trò của oxygen đối với sự sống và sự cháy.

Lời giải:

Oxygen có vai trò quan trọng trong sự sống và sự cháy:

Trong sự sống:

Ví dụ: Con người và  các loài động, thực vật cần có oxy để duy trì sự sống.

Trong sự cháy:

Ví dụ :Đốt ngọn nến trong chiếc hộp kín, khi lượng oxy trong hộp hết thì cây nến sẽ tắt dần.Đốt ngọn nến trong không khí, thì lượng oxy trong không khí sẽ giúp ngọn nến cháy rất lâu.

Câu hỏi 7 trang 37 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Khí oxygen chiếm bao nhiêu phần trăm thể tích không khí?

Lời giải:

Khí oxygen chiếm 21% thể tích không khí

Câu hỏi 8 trang 37 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Khí nào có phần trăm thể tích lớn nhất trong không khí?

Lời giải:

Khí có phần trăm thể tích lớn nhất trong không khí là nitrogen (78%)

Hoạt động 1 trang 38 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Chứng minh trong không khí có hơi nước

Chuẩn bị: nước pha màu, nước đá, 2 ống nghiệm có nút

Tiến hành: cho nước pha màu vào 2 ống nghiệm A và B. Cho vài viên nước đá vào ống nghiệm A và đậy nút cả hai ống nghiệm lại.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Em hãy cho biết hiện tượng nào chứng minh trong không khí có chứa hơi nước?

Lời giải:

Hiện tượng xuất hiện các giọt nước bám bên ngoài ống nghiệm A cho thấy trong không khí chứa hơi nước vì ống A chứa nước đá nên nhiệt độ thấp khiến cho hơi nước bên ngoài bị ngưng tụ, bám vào thành ống nghiệm tạo thành các giọt nước.

Hoạt động 2 trang 38 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Xác định thành phần thể tích khí oxygen trong không khí

Chuẩn bị: 1 chậu chứa nước vôi trong( hoặc dung dịch kiềm loãng), 1 cây nến gắn với đế nhựa và một cốc thủy tinh hình trụ có vạch chia.

Tiến hành:

Bước 1: Đặt cây nến gắn trên đế nhựa vào chậu chứa nước vôi trong và châm lửa cho nến cháy.

Bước 2: Úp cốc thủy tinh lên nến. Oxygen trong không khí có trong cốc giúp duy trì sự cháy và sẽ hết dần. Chất lỏng dần dâng lên chiếm chỗ oxygen đã cháy.

Bước 3: Sau khi nến tắt, quan sát vị trí cuối cùng của chất lỏng  dâng lên trong cốc.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

Hãy trả lời câu hỏi:

a) Khi nào em biết oxygen trong cốc đã hết?

b) Chiều cao cột nước dâng lên bằng bao nhiêu phần chiều cao của cốc?Từ đó suy ra oxygen chiếm khoảng bao nhiêu phần không khí?

Lời giải:

a) Khi khí oxygen hết thì cây nến tắt. Bởi muốn duy trì sự chảy phải có oxygen.

b) Nhận thấy cột nước dâng lên khoảng 1/5 chiều cao của cốc. Lượng nước dâng lên này tỉ lệ với lượng oxygen mất đi, do đó trong không khí, oxygen chiếm khoảng1/5 thể tích không khí.

Câu hỏi 9 trang 39 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Nêu vai trò của không khí đối với sự sống

Lời giải:

Vai trò của không khí với sự sống:

– Là thành phần quan trọng trong quá trình hô hấp của con người, động vật, thực vật, …

– Giúp điều hòa khí hậu, giúp bề mặt Trái Đất không quá nóng hoặc quá lạnh.

– Khí cacbonic trong không khí cần thiết cho quá trình quang hợp của cây xanh.

– Không khí giúp bảo vệ Trái đất khỏi các thiên thạch rơi từ vũ trụ.

– Khi mưa dông có sấm sét, nitrogen trong không khí được chuyển hóa thành chất có chứa nitrogen có lợi cho cây cối (dạng phân bón tự nhiên).

Câu hỏi 10 trang 41 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Quan sát hình 11.7 và nêu ra các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí.

Để tăng lượng oxygen trong không khí ta cần

 

Lời giải:

Các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí:

– Lượng rác thải con người thải ra môi trường ngày càng nhiều và không được xử lý.

– Cháy rừng làm giảm lượng cây xanh, tạo ra nhiều khói bụi, khí độc hại ra môi trường.

– Khói các phương tiện giao thông chứa nhiều khí thải độc hại thải ra không khí.

– Khói từ các nhà máy chứa nhiều khí độc, cacbonic, … gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính, ..

Câu hỏi 11 trang 41 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Ô nhiễm không khí có tác hại gì với đời sống?

Lời giải:

Tác hại ô nhiễm không khí với đời sống:

– Hạn chế tầm nhìn khi tham gia giao thông

– Gây bệnh nguy hiểm cho con người, có nguy cơ gây tử vong

– Có một số hiện tượng thời tiết cực đoan: Hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu sương mù giữa ban ngày, mưa acid,…

– Thực vật không phát triển được, phá hủy quá trình trồng trọt và chăn nuôi

– Động vật phải di cư, bị tuyệt chủng

Câu hỏi 12 trang 41 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Em có thể làm gì để góp phần giảm ô nhiễm không khí?

Lời giải:

Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí là:

– Di chuyển các cơ sở sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp ra ngoài thành phố và khu dân cư, thay thế máy móc, dây chuyền công nghệ hiện đại, ít gây ô nhiễm hơn.

– Xây dựng các hệ thống xử lí khí thải gây ô nhiễm môi trường.

– Hạn chế các nguồn gây ô nhiễm không khí như bụi, rác thải,… do xây dựng.

– Sử dụng các nguồn nhiên liệu sạch thay thế than đá, dầu mỏ,…đẻ giảm thiểu khí carbon monoxide và carbon dioxide khi đốt cháy.

– Giảm phương tiện giao thông cá nhân, tăng cường đi bộ, đi xe đạp và sử dụng các phương tiện giao thông công cộng.

– Trồng nhiều cây xanh

– Lắp đặt các trạm theo dõi tự động môi trường không khí, kiểm soát khí thải ô nhiễm

– Tuyên truyền, vận động , nâng cao ý thức cộng đồng về vấn đề bảo vệ môi trường không khí .

Câu hỏi 13 trang 41 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Một bạn nói: “Carbon dioxide không là khí độc nhưng có nhiều trong không khí thì không khí cũng bị ô nhiễm, có hại cho sức khỏe”. Ý kiến của bạn đó có đúng không?

Lời giải:

Ý kiến của bạn đó không đúng. Vì khí cacbonic có nhiều trong không khí sẽ làm Trái Đất nóng dần lên,gây hiên tượng hiệu ứng nhà kính chứ không gây hại cho sức khỏe.

Em có thể 1 trang 41 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Nêu được ý nghĩa của việc trồng rừng và bảo vệ rừng:

Lời giải:

Ý nghĩa của việc trồng rừng và bảo vệ rừng là:

– Rừng là môi trường sống và là lá phổi xanh của con người

– Rừng cung cấp gỗ quí,thảo dược quí, là nới trú ẩn cho động vật

– Rừng điều hòa khí hậu, hạn chế thiên tai

Em có thể 2 trang 41 Bài 11 Khoa học tự nhiên lớp 6 – Kết nối tri thức với cuộc sống: Lập kế hoạch các công việc em mà em có thể làm để bảo vệ môi trường không khí

Lời giải:

– Giảm phương tiện giao thông cá nhân, tăng cường đi bộ, đi xe đạp và sử dụng các phương tiện giao thông công cộng.

– Trồng nhiều cây xanh

– Hạn chế các nguồn gây ô nhiễm không khí như bụi, rác thải,… do xây dựng.

– Tuyên truyền, vận động , nâng cao ý thức cộng đồng về vấn đề bảo vệ môi trường không khí .