Šta to čini vazduh koji nas drži u životu, koji nam je potreban za disanje i fotosintezu?
Vazduh je mješavina mnogo različitih gasova i svaki gas posebno ima svoja svojstva. Sastav vazduha nije stalan. Može se razlikovati s vremena na vrijeme i od mjesta do mjesta.

Sastav atmosfere
Atmosfera se sastoji od 79% azota (N2), 20% kiseonika (O2) i 1% su ostali gasovi (argon (Ar) i ugljen- dioksid (CO2)). Azot i kiseonik zajedno čine 99% atmosfere planete. Ostali gasovi su manje komponente, ali ponekad su veoma važni.
Od ovih gasova argon, kiseonik i azot se prvenstveno proizvode razdvajanjem vazduha u svoje sastavne komponente. To se normalno dešava smanjenjem temperature vazduha sve dok se svaka komponenta ne pretvori u tečno stanje i može se odstraniti.
Ugljen-dioksid se proizvodi kao nus-proizvod nekoliko hemijskih procesa.

Kiseonik

Kiseonik (O2) je gas koji je vitalno važan za svaki organizam. Bez mirisa je, boje i ukusa. Isporučuje se u čeličnim bocama i baterijama, koje ne smiju doći u dodir sa masnoćama, jer bi reagovale plamenom. Tečni kiseonik karakteriše svijetloplava boja. Isporučuje se u plavim ili bijelim čeličnim bocama težine 8,5 kg, koje ne
smiju doći u dodir sa masnoćama, jer bi reagovale plamenom. Transportuju se u specijalnim kolicima ili paletama.
Svi elementi, osim inertnog (plemenitog) gasa, reaguju sa kiseonikom pod različitim temperaturama stvarajući okside.

Kiseonik se koristi u mnogim oblastima, odnosno služi kao vitalno važan gas ne samo u medicini (U bolničkoj i kliničkoj njezi za reanimacije i operacije i za različite terapije.), već je i nezamjenljiv u industriji:
– Obrada metala – Kiseonik stvara plamen izuzetno visoke temperature za sječenje i zavarivanje različitih metala.
– Hemijska industrija – Kao izuzetno aktivan gas, kiseonik se koristi za stvaranje različitih hemijskih jedinjenja, kao što su azotna kiselina, propilen oksid, etilen oksid itd. U pećima za spaljivanje otpada, kiseonik povećava efikasnost sagorijevanja.
– Proizvodnja stakla – Kiseonik povećava efikasnost procesa sagorijevanja pri topljenju stakla.
– Drvna i industrija papira
– Avijacija – Kiseonik se koristi u avionima za punjenje sistema za disanje, kao i u sistemima za daljinsko snadbijevanje kiseonikom. Tečni kiseonik se široko koristi u smješama sa tečnim vodonikom ili parafinom kao oksidator raketnog goriva.
– Prehrambena industrija – kiseonik se obično koristi za pakovanje: voća i povrća (kiseonik omogućava proizvodu da diše i zadrži svoju svježinu) i crvenog mesa (za održavanje boje mesa). Primjenjuje se i prilikom pripreme vode za piće i kao Inertni gas za eliminaciju oksidacije i produžavanje roka trajanja proizvoda.
Kada je u pitanju sigurnost, važno je napomenuti da su uputstva za upotrebu od velike koristi, jer povećanje koncentracije kiseonika za samo nekoliko procenata iznad prosjeka uzrokuje rizik od požara.

Argon

Argon (Ar) je netoksičan inertni gas velike gustine, bez mirisa i boje, koji se koristi kao zaštitni gas u zavarivanju različitih metala.
Kada se tokom postupka zavarivanja koristi argon, topljeni metal je gušći i kao rezultat toga, metali se brže zavaruju. Argon karakteriše izuzetno niska toplotna provodljivost, pa se stoga koristi i u drugim oblastima industrije.

Argon se dobija iz atmosfere raspršivanjem vazduha, a primjena mu je široka, naročito u industriji:
– Obrada metala – Argon štiti materijale od oksidacije prilikom zavarivanja, topljenja, rezanja metala i njihovih legura: legure aluminijuma, magnezijuma, nikla, čelika… Argon se takođe koristi kao zaštitni gas prilikom zavarivanja običnog čelika i aluminijuma.
– Proizvodnja stakla – Za veću efikasnost toplotne i zvučne izolacije, dvostruka i trostruka staklena pakovanja se pune argonom.
– Metalurgija – Argon se koristi za prečišćavanje metala, zaštitu tečnog metala od kontakta sa okolinom i njihove interakcije.
– Elektronika – Čisti argon se koristi kao inertni gas koji štiti poluprovodnike od nečistoća (npr. Argon stvara okruženje za rast kristala silicijuma i germanijuma).
– Vozila i transport – Komprimovani argon koristi se za punjenje vazdušnih jastuka u vozilu.
– Proizvodnja sijalica – Argon se koristi za punjenje žarnih niti, neonskih lampi reklamnih znakova (argon ima osobinu da svjetli plavom bojom).

Što se tiče sigurnosti, argon ne nanosi direktnu štetu ljudskom organizmu. Međutim, ovaj gas ima svojstvo da potiskuje kiseonik iz vazduha. Ako koncentracija ovog gasa pređe 33%, postoji rizik od gušenja, pa proizvodni prostor treba provjetriti.

Ugljen – dioksid

Ugljen-dioksid (CO2) je gas bez boje, mirisa i ukusa, široko rasprostranjen u prirodi.
Ugljen-dioksid se javlja u tri agregatna stanja – gasnom, tečnom i čvrstom. Na niskoj temperaturi (- 78,5 oC), ugljen-dioksid prelazi iz čvrstog stanja u gas ili iz gasa u čvrsto stanje (koji se naziva i suvi led) propuštajući srednje tečno stanje. Ugljen-dioksid dobija tečno stanje samo pod pritiskom od 6 atmosferskih pritisaka (u bocama se ugljen-dioksid pritiska sa 65-70 atmosferskih pritisaka).

Ugljen-dioksid se koristi u mnogim oblastima:
– Oblasti industrije – Obrada metala (Ugljen-dioksid se koristi za topljenje metala i njihovih legura, legura aluminijuma, magnezijuma, nikla, čelika i td.
– Aparati za gašenje požara – Ugljen-dioksid se puni u aparate za gašenje požara – efikasno je sredstvo za gašenje požara, jer ugljen-dioksid ne zagađuje životnu sredinu i hladi vruće materijale.
– Neutralizacija alkalnih otpadnih voda – alkalne otpadne vode nastale u raznim oblastima industrijske proizvodnje treba neutralizovati. Ugljen-dioksid je ekonomičnija i ekološka alternativa od običnih mineralnih kiselina.

– Hlađenje – Ugljen-dioksid se može koristiti kao prirodno sredstvo za hlađenje u sistemima za hlađenje.
– Prehrambena industrija – Ugljen – dioksid ima mnogo dobro poznatih primjena u
prehrambenoj i industriji pića – od gaziranja pića i očuvanja vina do pakovanja hrane u zaštitnoj atmosferi.
– Kao suvi led, u čvrstom stanju – Primjenjuje se u prehrani, za potrebe skladištenja, hlađenje hrane i pića u keteringu, zamrzavanje, kao i za hlađenje tokom transporta.

Suvi led se koristi i za čišćenje (dry ice blasting – pjeskarenje svih površina bez oštećenja sa suvim ledom), u industriji zabave (scenski efekti, šampanjac piramida), medicini (transport krvi, krvne plazme, organa i vakcina), vinarijama, industriji (odmašćivanje).

Sigurnosni alarm za ugljen – dioksid: Nezaštićeni kontakt kože sa ugljen-dioksidom može prouzrokovati opekotine. Mjesta proizvodnje treba provjetriti.

Helijum

Helijum (He) je gas bez boje, mirisa i ukusa, ne reaguje i naročito je lagan inertni gas. Isparavanje i tačka ključanja helijuma je najniža od svih elemenata, stoga je tečni helijum idealna rashladna supstanca gde su neophodne posebno niske temperature.

Ovaj gas je obično poznat kao punjenje zabavnih balona koji se uzdižu do neba, međutim, helijum je takođe važan u preradi metala, hemiji i farmaciji. Koristi se u mješavinama gasa podvodne opreme za ronjenje.

Najveći dio molekula helijuma prisutan je u atmosferi, međutim njegova koncentracija je samo oko 5 dijelova na milion. Nažalost, resursi helijuma, kao i drugi neobnovljivi prirodni resursi, se smanjuju.

Primjena helijuma:
– Obrada metala – Helijum se koristi kao podloga koja sprječava oksidaciju prilikom zavarivanja različitih metala (čelik, aluminijum, bakar, magnezijum).
– Baloni – baloni koji su poznati po slobodnom letu ako se samostalno puste u atmosferu pune se helijumom, a čine život ljepšim – bilo da organizujete vjenčanje, poslovnu proslavu ili privatnu žurku, sastavni su dio svake svečanosti.
– Elektronika – U cilju zaštite poluprovodnika i procesa lemljenja od nečistoća i oksidacije, helijum se koristi u proizvodnji elektronskih dijelova.
– Ostala polja upotrebe – Smješe helijuma i kiseonika koriste se u podvodnoj ronilačkoj opremi i podmornicama. Gas helij potiskuje kiseonik, olakšavajući tako disanje. Gas se koristi za otkrivanje pukotina i rupa u sistemima visokog pritiska i vakuumu. Helijum se takođe koristi u proizvodnji optičkih vlakana telekomunikacionih kablova.

Sigurnost: Ako helijum potiskuje kiseonik neophodan za disanje iz vazduha, to uzrokuje gušenje (gušenje). Tečni helijum može da izazove opekotine.