Применение кислорода в медицине: какой кислород используют в медицине для дыхания кратко и длительно. Использование кислородных баллонов

Значение кислорода

(слайды 3-4)

Кислород – это сознание человека. Он особенно необходим мозгу. Клетки мозга разлагаются и умирают без кислорода гораздо быстрее других клеток организма.

62% массы человека – это масса всех атомов кислорода, входящих в состав тела.

Кислород входит в состав органических соединений: белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов, гормонов.

Высокая окислительная способность кислорода лежит в основе горения всех видов топлива.

Характеристика кислорода как химического элемента

(слайды 5-8)

• Химический знак – О,
• латинское название – Оxygenium,
• А_r(O) = 16;
• валентность – II,
• степень окисления в соединениях: – 2;
• содержание в земной коре – I место – более 49% ,
• самые распространённые оксиды: оксид водорода (вода) – H₂O, оксид кремния – SiO₂ , оксид алюминия – Al₂O₃ .

Демонстрация минералов:

• кварц – SiO₂– эту устойчивую при низких температурах модификацию обычно называют просто кварцем; происхождение названия остается неизвестным. Кварц является одним из наиболее распространенных в земной коре.
• аметист –SiO₂
• горный хрусталь – SiO₂
• агат – SiO₂
• рубин – Аl₂О₃ – одна из разновидностей корунда
• изумруд – Be₃Al₂[Si₆O₁₈] – одна из разновидностей берилла. Химический состав:SiO₂ 66,9%.Al₂O₃ 19,0 %, BeO 14,1%, в виде примесей содержатся Na₂O, K₂O, Li₂O, иногда Rb₂O, Cs₂O.
• александрит – BeAl₂O₄ – разновидность хризоберилла «хризос» по гречески – золото. Химический состав. Al₂O₃80,2 %. BeO 19,8 %, Всегда присутствуют примеси: FeO (3,5-6%), иногда TiO₂ (до 3%) и Cr₂O₃ (до 0,4%), с чем связана окраска александрита. Цветалександрита изумрудно-зеленый, а при электрическом освещении – фиолетово-красный.

Характеристика кислорода как простого вещества

(слайд 9)

• Химическая формула – О₂ , M_r =32; М = 32 г / моль.
• В составе атмосферы около 21 % кислорода, (1/5 часть).
• Ежегодно в результате фотосинтеза в атмосферу Земли поступает 3000 млрд. тонн кислорода.
• Основные поставщики кислорода – тропические леса и фитопланктон океана.
• Человек в сутки вдыхает примерно 750 литров кислорода.
• Полное прохождение атмосферного кислорода через систему биологического круговорота составляет 2000 лет!

Физические свойства кислорода

(слайд 10)

• бесцветный газ, без вкуса, без запаха,
• малорастворим в воде,
• немного тяжелее воздуха, (М_возд.= 29 г/моль)
• t_{сжижения} = -183°C, голубая жидкость,
• t_{замерзания}= -218,8°C, синие кристаллы,

История открытия кислорода

(слайды 11-14)

• Древние греки: «Воздух – сложное тело».
• VIII век, Китай, Мао Хоа: «Воздух состоит из «полного воздуха» (азота) и «неполного воздуха» (кислорода).
• Карл Шееле, Швеция, опыты с 1768 по 1773: «Исследования воздуха являются в настоящее время важнейшим предметом химии». Получил кислород при нагревании селитры.
  1772 год: «Атмосферный воздух состоит из двух частей: «огненный воздух» – поддерживает дыхание и горение, «испорченный воздух» – не поддерживает горения».
• Джозеф Пристли, Англия, 1774 год: «Но что поразило меня больше всего – это то, что свеча горела в этом воздухе удивительно блестящим пламенем».
  При нагревании оксида ртути Дж.Пристли получил бесцветный газ, который мало растворялся в воде и поддерживал горение свечи.
• Антуан Лоран Лавуазье, Франция, 1777 год
  Подлинная природа этого газа была установлена во Франции: Лавуазье выяснил, что кислород — простое вещество и какую роль он играет в процессах окисления. Название Oxygenium – «рождающий кислоту», предложено Лавуазье.

Получение в лаборатории

Демонстрационный опыт (слайд 15): получить кислород способом разложения перманганата калия при нагревании; собрать его методом вытеснения воздуха, подтвердить наличие кислорода тлеющей лучинкой:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ MnO₂ O₂

Демонстрационный опыт: получить кислород способом разложения перекиси водорода в присутствии катализатора оксида марганца (IV); собрать его методом вытеснения воды, подтвердить наличие кислорода тлеющей лучинкой:

2 H₂O₂ = 2H₂O O₂

Получение в промышленности

сжижение воздуха.

Химические свойства кислорода

( слайд 16)

• облегчает дыхание;
• поддерживает горение;
• повышает температуру пламени;
• ускоряет химические реакции;

Где и как человек использует эти свойства кислорода?

• взаимодействует с металлами (слайды 17-19)

Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты, назвать образующиеся вещества. Что такое оксиды?

Оксиды – бинарные соединения металлов и неметаллов с кислородом. На первом месте в формуле оксида пишут химический знак элемента, на втором – химический знак кислорода.

4Fe 3O₂=2Fe₂O₃

2Fe O₂ =2FeO

3Fe 2O₂ =Fe₃O₄

2Mg O₂ = 2MgO

Fe2O3 – оксид железа (III), FeO — оксид железа (II), (Fe2O3 и FeO) – Fe3O4 – железная окалина, MgO – оксид магния.

• взаимодействует с неметаллами; (слайды 20-21)

Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты, назвать образующиеся вещества

4P 5O₂ = 2 P₂O₅

2H₂ O₂ = 2H₂O

• взаимодействует со сложными веществами, (слайд 22) демонстрационный опыт: «несгораемый платок»:

C₂H₆O 3O₂ = 2CO₂ 3H₂O

Реакции взаимодействия простых и сложных веществ с кислородом называются реакциями окисления.

Закрепление изученного материала

(слайды 23-25)

(химический тест):

1. Кто назвал кислород «огненным», а азот « испорченным» воздухом?
   А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.

2. Какие вещества образует химический элемент кислород?
   А) только простые вещества, В) простые и сложные вещества, С) только сложные вещества.

3. Как называются бинарные соединения, молекулы которых образованы атомами какого-либо химического элемента и кислорода:
   А) сульфиды, В) хлориды, С) оксиды.

4. В 1774 году один учёный после проведённого эксперимента написал: «Но что поразило меня больше всего – это то, что свеча горела в этом воздухе удивительно блестящим пламенем…» Это был:
   А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.

5. Название «Оxygenium» предложил:
   А) Лавуазье, В) Пристли, С) Шееле.

6. Кислород в воде:
   А) хорошо растворим, В)малорастворим, С)вообще не растворяется.

7. При вдувании кислорода в пламя температура пламени:
   А) не изменяется, В) понижается, С) повышается.

8. Оксид железа (III) имеет формулу:
   А) Fe₂O₃, В) FeO, С) FeO₂.

9. В каком уравнении коэффициенты расставлены правильно:
   А) 2P O₂ = P₂O₅; В) 2P 5O₂ = P₂O₅, С) 4P 5O₂ = 2P₂O₅

10. В каком ряду все три формулы написаны правильно:
    А) P₂O₅, Al₂O, H₂O; В) MgO, Al₂O₃ , CO₂; С) CO₂, FeO₂, P₂O₅

Проверка диктанта. (слайд 26-27)

Итого:Оценка:

Критерии оценки:

• «5» – 10-9 правильных ответов
• «4» – 8-7 правильных ответов
• «3» – 6-5 правильных ответов

Все тесты

Извлечение вещества

Элемент из атмосферы можно приобрести с помощью специализированных установок. В них воздушное пространство фильтруется, избавляется от водорода и азота, малейших сухих элементов, углекислого газа, а также высушивается от влаги. Рециркулированный воздух сокращается компрессионной машиной, а газ перед нажимом переходит в конденсатор для сжижения.

Существует несколько способов получения кислорода в лабораторных условиях:

1. С помощью реакции разложения хлората калия.
2. За счёт разложения пероксида водорода при его нагревании в присутствии оксида марганца, который действует как катализатор.
3. Через разложение перманганата калия.

Производство кислорода в промышленности осуществляется различными способами. Современное оборудование обеспечивает приготовление вещества любой степени чистоты.

Как используется кислород в медицине кратко

Раньше, когда не было простых и недорогих способов доставки кислородных дыхательных смесей, медицинский кислород применялся только по назначению врача. Сегодня кислород в медицине вполне может использоваться кратко, т.е. от случая к случаю и по необходимости. И нужно отметить, что для такого применения практически отсутствуют противопоказания — ограничения связаны преимущественно с нарушением работы дыхательной системы, в частности легочными кровотечениями. В остальных случаях кратковременно использовать кислород для дыхания можно по необходимости и без назначения врача.

Кратковременно кислород применяется в медицине сеансами, состоящими из 1-5 вдохов. В течение дня можно повторять такие сеансы до трех раз. Более частое и интенсивное использование кислородного дыхания требует консультации с врачом. Такие кратковременные сеансы будут полезны в следующих ситуациях:

• при бессоннице;
• во время и после физических нагрузок;
• в периоды восстановления после интенсивных тренировок;
• для снятия симптомов похмелья;
• в периоды высоких психоэмоциональных нагрузок;
• для нормализации обмена веществ;
• для борьбы с подавленностью, апатией;
• при головных болях и мигренях.

Также кратковременное применение кислорода в медицине помогает быстро взбодриться, повысить концентрацию и улучшить внимание. Это свойство будет особенно полезно для водителей, поэтому рекомендуется держать в бардачке или дорожной аптечке хотя бы небольшой баллончик с кислородной дыхательной смесью.

Какой кислород используется в медицине

Для получения положительного эффекта важно использовать именно медицинский кислород. Он не содержит примесей, ароматизаторов и дополнительных включений, поэтому обладает прогнозируемым действием.

То, какой кислород используется в медицине для дыхания, регламентировано ГОСТами 6331-78 и 5583-78. При этом способов получения дыхательных смесей существует несколько: высоко- и низкотемпературные. Среди видов газов самые популярные — кислород и азот.

Главными отличиями медицинского кислорода от технического являются следующие особенности:

• дыхательная смесь не содержит посторонних примесей;
• состав смеси четко определен;
• композиция составлена таким образом, чтобы не иссушать дыхательные пути;
• не имеет запаха, цвета или вкуса.

Сегодня кислород в медицине пациенты в стационаре получают в основном двумя способами: поставляемый в баллонах и вырабатываемый концентратором.

Баллоны могут быть различной вместимости — от компактных, которые легко взять с собой в сумке, до объемных, рассчитанных на длительное применение. Концентраторы — это специальные приборы, вырабатывающие медицинский кислород на месте. Такой кислород используется в медицине обычно в условиях стационара или для обеспечения жизнедеятельности тяжелых больных.

Какой кислород удобнее использовать дома

В домашних условиях для нетяжелых больных доставка кислорода может производиться двумя способами:

1. при помощи компактных баллончиков;

2. с использованием кислородной подушки.

Второй вариант хоть и применяется, но имеет множество недостатков в сравнении с баллончиками. Например, кислородные подушки сложно транспортировать (это нужно делать в наполненном состоянии). Кроме того, могут возникнуть проблемы с использованием подушки ослабленным болезнью человеком, поскольку одновременно с вдыханием смеси емкость нужно сжимать и подкручивать.

В этом отношении баллончики намного удобнее. Они легкие, не занимают много места, а для вдыхания достаточно один раз нажать на клапан, что можно сделать буквально одним пальцем. Вдыхать кислородную смесь можно как просто рядом с баллончиком, так и при помощи маски — в этом случае концентрация кислорода будет выше.

Чистый, сбалансированный по составу медицинский кислород можно купить в баллончиках под маркой Prana. Смесь для дыхания состоит на 80 % из кислорода и на 20 % из азота. За счет этого обеспечивается достаточная концентрация кислорода при вдыхании, но отсутствует раздражающее действие на дыхательные пути. Осуществляются оптовые поставки по Москве в течение нескольких дней и до склада в другие города России.

Кислород как простое вещество

Простое вещество кислород существует в виде молекул. Молекула кислорода состоит из двух атомов химического элемента кислорода (рис. 73), поэтому химическая формула кислорода как простого вещества — O2.

Поскольку относительная атомная масса кислорода равна 16, то относительная молекулярная масса простого вещества кислорода равна:

Следовательно, молярная масса кислорода равна:

Как у всех газов, молярный объем кислорода при нормальных условиях равен:

Когда говорят о кислороде как о простом веществе, то подразумевают вещество, имеющее формулу О2. Например: «Железные изделия быстро ржавеют в атмосфере влажного кислорода», «Для горения древесины необходим кислород». В этих примерах речь идет о веществе, имеющем формулу О2.

Кислород как химический элемент

Самым первым химическим элементом, к изучению которого мы приступаем, является кислород. Как вы уже знаете, химический знак кислорода — О. Относительная атомная масса кислорода равна 16:

Позднее вы узнаете, какое строение имеет атом кислорода и чем он отличается от атомов других химических элементов.

Когда говорят о кислороде как о химическом элементе, то подразумевают атомы кислорода. Например: «В состав многих сложных веществ входит кислород», «Массовая доля кислорода в глюкозе равна 53,3 %». В этих примерах речь идет об атомах кислорода (О), которые наряду с атомами других химических элементов входят в состав сложных веществ, следовательно, в данном случае речь идет о кислороде как о химическом элементе.

Кислород может быть опасен

Озон, модификация кислорода, очень токсичен — он считается более ядовитым, чем сероводород. Токсичны также:• синглетный кислород (молекулы кислорода с более высокой энергией), • пероксид водорода (Н2О2), • супероксиды (активная форма кислорода), • гидроксильный радикал (активная форма кислорода).

Меры предосторожности

Гидроксид бария относится к веществам 2-го класса опасности. Разрушает органические ткани, поэтому опасен для кожи, глаз, слизистых оболочек и внутренних органов. Опасны также пыль, туман, испарения. Симптомы отравления: головная боль, одышка, тошнота, кашель, диарея, желудочные боли.

В серьезных случаях наблюдается повышение давления, нарушения сердечного ритма, сосудистая недостаточность, вялость мышц и шоковое состояние. При нарушениях техники безопасности и превышении в воздухе ПДК гидроокиси бария у людей могут наблюдаться изменения в составе крови, иногда развиваются заболевания головного мозга, ЖКТ, сердца.

средств защиты (толстые резиновые перчатки, спецкостюм, респиратор, защитные очки). Если реактив попал на кожу или в глаза, пораженные участки нужно сразу же хорошо промыть водой и обратиться к врачу.

Хранят гидроокись бария в герметичной таре (влагонепроницаемые мешки), отдельно от кислот и других сильных окислителей, воды. Помещение должно быть хорошо вентилируемым, крытым, сухим. Наилучший температурный диапазон: от 15 до 25 °С.

Перевозить вещество можно всеми видами транспорта с маркировкой «Опасно».

При каких заболеваниях полезен кислород в баллонах

В медицине кислородный баллон сегодня может использоваться не только для помощи тяжелым больным. Появление компактных, легких и удобных в использовании баллончиков с дыхательными смесями позволило применять кислородотерапию дома или на работе. В домашних условиях использование кислорода в медицине рекомендуется в следующих случаях:

• при обструктивных бронхитах и астмах;
• при воспалении легких;
• при туберкулезе (вне зависимости от формы);
• при аллергических реакциях, связанных с отеком гортани или слизистой носоглотки.

Еще одна задача, которую можно решить при помощи баллона с кислородом в медицине, — вытеснение из крови других газов. В частности, эта способность кислорода используется при отравлениях и интоксикациях. Будет полезным кислородное дыхание и при длительном нахождении в закрытых помещениях, воздух в которых имеет повышенную концентрацию углекислого газа.

Применение

• В химпроме как сырье для производства солей бария,
• Для очистки пищевых масел и жиров от сульфатов, для выделения белого сахара из мелассы (густой сиропообразной темной жидкости при производстве тростникового сахара).
• В нефтедобыче для приготовления и очистки буровых растворов.
• В лабораторной практике для титрования органических кислот; как индикатор сульфат-ионов SO₄²⁻, карбонат-ионов CO₃²⁻, диоксида углерода.
• Для производства смазок, добавок к техническим маслам.
• Для очистки промышленных растворов от сульфат-ионов.
• В цветной металлургии.

Применение кислорода

Кислород очень широко применяется в народном хозяйстве. На рисунке 75 приведены основные области применения кислорода. Главными потребителями кислорода являются металлургическая промышленность (выплавка стали), космическая техника (окислитель ракетного топлива), процессы обработки металлов (сварка и резка металлов).

Краткие выводы урока:

1. Химический элемент кислород образует два простых вещества — кислород О₂ и озон О₃.
2. Когда говорят о кислороде как о химическом элементе, подразумевают атомы кислорода О.
3. Когда говорят о кислороде как о простом веществе, подразумевают вещество, состоящее из молекул и имеющее формулу О₂.

Применение элемента

Химический элемент используется для жизнеобеспечения людей, страдающих затруднённым дыханием, а также для лечения некоторых недугов. Примечательно, что при нормальном давлении чистый кислород долго не, может быть, вдыхаем. Это небезопасно для здоровья в любой области. Бывает использование компонента в авиации.

Этот химический элемент используется в стекловаренных печах в качестве компонента, улучшающего горение в них. Кроме того, благодаря веществу промышленность сокращает выбросы оксидов азота до уровня, безопасного для жизни. Теплоэлектростанции, работающие на нефти, природном газе или угле, используют кислород для сжигания топлива. Без него все промышленные предприятия просто не работали бы.

Этот химический элемент используется в спиртовании, делигнификации и других процессах, таких как:

1. Отбеливание бумаги.
2. Очистка сточных вод, что имеет большое значение.
3. Подготовка питьевой воды в быту.
4. Интенсификация сжигания отходов мусоросжигательных заводов и др.

В природе существует круговорот кислорода: в процессе фотосинтеза растения на свету превращают углекислый газ и воду в органические соединения. Этот процесс можно назвать выделением. Подобно людям и животным, растения ночью потребляют кислород из атмосферы, а потом растения вырабатывают его днём и расходуют ночью. Применение кислорода по химии 9 класса кратко рассматривают, пишут реферат с рисунками и схемами по теме.

Распространённость и свойства

Прежде всего, элемент необходим для дыхания активных организмов. Он также принимает участие в разложении мёртвых животных и растений. Содержание кислорода в земной коре составляет почти 50%, содержится в различных минералах в виде оксидов и солей.

Компонент характеризуется высочайшей химической насыщенностью и образует гибридные субстанции, состоящие из связанных атомов двух и более компонентов вместе с почти всей периодической таблицей, за исключением только лишь инертных газов (криптон, аргон, неон, гелий и ксенон).

С повышением температуры водорастворимость убавляется. При снижении температуры вплоть до — 218*с он становится твёрдым.

При соприкосновении сжатого кислородного газа с распылёнными жирными веществами, полученными из веществ растительного, животного или минерального происхождения, происходит их самовозгорание. Это частый источник пожаров. Во избежание несчастных случаев кислородное оборудование должно быть тщательно обезжирено.

Бесцветное вещество обладает способностью образовывать взрывоопасные смеси и легковоспламеняющиеся газы, где поблизости находится источник открытого огня.

Свойства

Едкий барит представляет собой твердое белое щелочи, вызывает химические ожоги.

Концентрированный раствор гидроксида в воде называют баритовой водой. Раствор в химических реакциях проявляет сильные оснóвные свойства. Реагирует с кислотами и оксидами, образуя соли. Поглощает из воздуха СО2. Это свойство используют в аналитической химии при индикации диоксида углерода.