Как получить кислород в домашних условиях

Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи

Удорожание энергоносителей стимулирует поиск более эффективных и дешевых видов топлива, в том числе на бытовом уровне.

Более всего умельцев–энтузиастов привлекает водород, чья теплотворная способность втрое превышает показатели метана (38.8 кВт против 13.8 с 1 кг вещества).

Способ добычи в домашних условиях, казалось бы, известен – расщепление воды путем электролиза. В действительности проблема гораздо сложнее. Наша статья преследует 2 цели:

• разобрать вопрос, как сделать водородный генератор с минимальными затратами;
• рассмотреть возможность применения генератора водорода для отопления частного дома, заправки авто и в качестве сварочного аппарата.

Краткая теоретическая часть

Водород, он же hydrogen, – первый элемент таблицы Менделеева – представляет собой легчайшее газообразное вещество, обладающее высокой химической активностью. При окислении (то бишь, горении) выделяет огромное количество теплоты, образуя обычную воду. Охарактеризуем свойства элемента, оформив их в виде тезисов:

1. Горение водорода – процесс экологически чистый, никаких вредных веществ не выделяется.
2. Благодаря химической активности газ в свободном виде на Земле не встречается. Зато в составе воды его запасы неиссякаемы.
3. Элемент добывается в промышленном производстве химическим способом, например, в процессе газификации (пиролиза) каменного угля. Зачастую является побочным продуктом.
4. Другой способ получения газообразного водорода – электролиз воды в присутствии катализаторов – платины и прочих дорогих сплавов.
5. Простая смесь газов hydrogen + oxygen (кислород) взрывается от малейшей искры, моментально высвобождая большое количество энергии.

Для справки. Ученые, впервые разделившие молекулу воды на hydrogen и oxygen, назвали смесь гремучим газом из-за склонности к взрыву. Впоследствии она получила название газа Брауна (по фамилии изобретателя) и стала обозначаться гипотетической формулой ННО.

Раньше водородом наполняли баллоны дирижаблей, которые нередко взрывались

Из вышесказанного напрашивается следующий вывод: 2 атома водорода легко соединяются с 1 атомом кислорода, а вот расстаются весьма неохотно. Химическая реакция окисления протекает с прямым выделением тепловой энергии в соответствии с формулой:

2H2 + O2 → 2H2O + Q (энергия)

Здесь кроется важный момент, который пригодится нам в дальнейшем разборе полетов: hydrogen вступает в реакцию самопроизвольно от возгорания, а теплота выделяется напрямую. Чтобы разделить молекулу воды, энергию придется затратить:

2H2O → 2H2 + O2 — Q

Это формула электролитической реакции, характеризующая процесс расщепления воды путем подведения электричества. Как это реализовать на практике и сделать генератор водорода своими руками, рассмотрим далее.

Создание опытного образца

Чтобы вы поняли, с чем имеете дело, для начала предлагаем собрать простейший генератор по производству водорода с минимальными затратами. Конструкция самодельной установки изображена на схеме.

Из чего состоит примитивный электролизер:

• реактор – стеклянная либо пластиковая емкость с толстыми стенками;
• металлические электроды, погружаемые в реактор с водой и подключенные к источнику электропитания;
• второй резервуар играет роль водяного затвора;
• трубки для отвода газа HHO.

Важный момент. Электролитическая водородная установка работает только от постоянного тока. Поэтому в качестве источника питания применяйте сетевой адаптер, автомобильное зарядное устройство или аккумулятор. Электрогенератор переменного тока не подойдет.

Принцип работы электролизера следующий:

1. К двум электродам, погруженным в воду, подводится напряжение, желательно от регулируемого источника. Для улучшения реакции в емкость добавляется немного щелочи либо кислоты (в домашних условиях – обычной соли).
2. В результате реакции электролиза со стороны катода, подключенного к «минусовой» клемме, станет выделяться водород, а возле анода – кислород.
3. Смешиваясь, оба газа по трубке поступают в гидрозатвор, выполняющий 2 функции: отделение водяного пара и недопущение вспышки в реакторе.
4. Из второй емкости гремучий газ ННО подается на горелку, где сжигается с образованием воды.

Чтобы своими руками сделать показанную на схеме конструкцию генератора, потребуется 2 стеклянных бутылки с широкими горлышками и крышками, медицинская капельница и 2 десятка саморезов. Полный набор материалов продемонстрирован на фото.

Из специальных инструментов потребуется клеевой пистолет для герметизации пластиковых крышек. Порядок изготовления простой:

1. Плоские деревянные палочки скрутите саморезами, располагая их концами в разные стороны. Спаяйте головки шурупов между собой и подсоедините провода – получите будущие электроды.
2. Проделайте отверстие в крышке, просуньте туда разрезанный корпус капельницы и провода, затем герметизируйте с 2 сторон клеевым пистолетом.
3. Поместите электроды в бутылку и завинтите крышку.
4. Во второй крышке просверлите 2 отверстия, вставьте трубки капельниц и накрутите на бутылку, заполненную обычной водой.

Для запуска генератора водорода налейте в реактор подсоленную воду и включите источник питания. Начало реакции ознаменуется появлением пузырьков газа в обеих емкостях. Отрегулируйте напряжение до оптимального значения и подожгите газ Брауна, выходящий из иглы капельницы.

Второй важный момент. Слишком высокое напряжение подавать нельзя — электролит, нагревшийся до 65 °С и более, начнет интенсивно испаряться. Из-за большого количества водяного пара разжечь горелку не удастся. Подробности сборки и запуска импровизированного водородного генератора смотрите на видео:

О водородной ячейке мейера

Если вы сделали и испытали вышеописанную конструкцию, то по горению пламени на конце иглы наверняка заметили, что производительность установки чрезвычайно низкая. Чтобы получить больше гремучего газа, нужно изготовить более серьезное устройство, называемое ячейкой Стэнли Мейера в честь изобретателя.

Принцип действия ячейки тоже основан на электролизе, только анод и катод выполнены в виде трубок, вставляющихся одна в другую. Напряжение подается от генератора импульсов через две резонансные катушки, что позволяет снизить потребляемый ток и увеличить производительность водородного генератора. Электронная схема устройства представлена на рисунке:

Примечание. Подробно о работе схемы рассказывается на ресурсе http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Для изготовления ячейки Мейера потребуется:

• цилиндрический корпус из пластмассы или оргстекла, умельцы нередко используют водопроводный фильтр с крышкой и патрубками;
• трубки из нержавеющей стали диаметром 15 и 20 мм длиной 97 мм;
• провода, изоляторы.

Нержавеющие трубки крепятся к основанию из диэлектрика, к ним припаиваются провода, подключаемые к генератору. Ячейка состоит из 9 или 11 трубок, помещенных в пластиковый либо плексигласовый корпус, как показано на фото.

Под ячейку Мейера можно приспособить готовый пластиковый корпус от обычного водопроводного фильтра

Соединение элементов производится по всем известной в интернете схеме, куда входит электронный блок, ячейка Мейера и гидрозатвор (техническое название – бабблер).

По отзывам домашних умельцев, подобная водородная установка потребляет ток порядка 1 ампера при напряжении 12 В и обладает достаточной производительностью, хотя точные цифры отсутствуют.

Принципиальная схема включения электролизера

Реактор из пластин

Высокопроизводительный генератор водорода, способный обеспечить работу газовой горелки, выполняется из нержавеющих пластин размером 15 х 10 см, количество – от 30 до 70 шт. В них просверливаются отверстия под стягивающие шпильки, а в углу выпиливается клемма для присоединения провода.

Кроме листовой нержавейки марки 316 понадобится купить:

• резина толщиной 4 мм, стойкая к воздействию щелочи;
• концевые пластины из оргстекла либо текстолита;
• шпильки стяжные М10—14;
• обратный клапан для газосварочного аппарата;
• фильтр водяной под гидрозатвор;
• трубы соединительные из гофрированной нержавейки;
• гидроокись калия в виде порошка.

Пластины нужно собрать в единый блок, изолировав друг от друга резиновыми прокладками с вырезанной серединой, как показано на чертеже. Получившийся реактор плотно стянуть шпильками и подключить к патрубкам с электролитом. Последний поступает из отдельной емкости, снабженной крышкой и запорной арматурой.

Примечание. Мы рассказываем, как сделать электролизер проточного (сухого) типа. Реактор с погружными пластинами изготовить проще – резиновые прокладки ставить не нужно, а собранный блок опускается в герметичную емкость с электролитом.

Схема водородной установки мокрого типа

Последующая сборка генератора, производящего водород, выполняется по той же схеме, но с отличиями:

1. На корпусе аппарата крепится резервуар для приготовления электролита. Последний представляет собой 7—15% раствор гидроокиси калия в воде.
2. В «бабблер» вместо воды заливается так называемый раскислитель – ацетон либо неорганический растворитель.
3. Перед горелкой обязательно ставится обратный клапан, иначе при плавном выключении водородной горелки обратный удар разорвет шланги и «бабблер».

Для питания реактора проще всего задействовать сварочный инвертор, электронные схемы собирать не нужно. Как устроен самодельный генератор газа Брауна, расскажет домашний мастер в своем видео:

Выгодно ли получать водород в домашних условиях

Ответ на данный вопрос зависит от сферы применения кислородно-водородной смеси. Все чертежи и схемы, публикуемые различными интернет-ресурсами, рассчитаны на выделение газа HHO для следующих целей:

• использовать hydrogen в качестве топлива для автомобилей;
• бездымно сжигать водород в отопительных котлах и печах;
• применять для газосварочных работ.

проблема, перечеркивающая все преимущества водородного топлива: затраты электричества на выделение чистого вещества превышают количество энергии, получаемое от его сжигания. Что бы ни утверждали приверженцы утопичных теорий, максимальный КПД электролизера достигает 50%. Это значит, что на 1 кВт полученной теплоты затрачивается 2 кВт электроэнергии. Выгода – нулевая, даже отрицательная.

Вспомним, что мы писали в первом разделе. Hydrogen – весьма активный элемент и реагирует с кислородом самостоятельно, выделяя уйму тепла. Пытаясь разделить устойчивую молекулу воды, мы не можем подвести энергию непосредственно к атомам. Расщепление производится за счет электричества, половина которого рассеивается на подогрев электродов, воды, обмоток трансформаторов и так далее.

Важная справочная информация. Удельная теплота сгорания водорода втрое выше, чем у метана, но – по массе. Если сравнивать их по объему, то при сжигании 1 м³ гидрогена выделится всего 3.6 кВт тепловой энергии против 11 кВт у метана. Ведь водород – легчайший химический элемент.

Теперь рассмотрим гремучий газ, полученный электролизом в самодельном водородном генераторе, как топливо для вышеперечисленных нужд:

1. Конечная цена установки, низкая производительность и КПД делает крайне невыгодным сжигание водорода для отопления частного дома. Чем «наматывать» счетчик электролизером, проще поставить любой из электрокотлов – ТЭНовый, индукционный либо электродный.
2. Чтобы заменить 1 л бензина для автомобиля, потребуется 4766 литров чистого водорода или 7150 л гремучего газа, треть которого составляет кислород. Самый завравшийся изобретатель в интернете еще не сделал электролизер, способный обеспечить подобную производительность.
3. Газосварочный аппарат, сжигающий hydrogen, компактнее и легче баллонов с ацетиленом, пропаном и кислородом. Плюс температура пламени до 3000 °С позволяет работать с любыми металлами, стоимость получения горючего здесь особой роли не играет.

Для справки. Чтобы сжигать гидроген в отопительном котле, придется основательно переработать конструкцию, поскольку водородная горелка способна расплавить любую сталь.

Заключение

Гидроген в составе газа ННО, полученный из самодельного водородного генератора, пригодится для двух целей: экспериментов и газосварки. Даже если отбросить низкий КПД электролизера и затраты на его сборку вместе с потребляемым электричеством, на обогрев здания попросту не хватит производительности. Это касается и бензинового двигателя легковой машины.

Аппарат для дыхания кислородом в домашних условиях: как выбрать для терапии, лечение с баллоном, сколько стоит

Аппарат для дыхания кислородом бывает для медицинского, домашнего использования или универсальным. Они отличаются производительностью: 5-10 литров в минуту нужны в стационаре, универсальные вырабатывают 5-6.

Для кислородотерапии дома подходит кислородный концентратор, подающий 1-3 литра кислорода за минуту. Ингаляции дома проводят по 10 минут от 2 до 6 раз в день, а при тяжелой патологии назначают и процедуры общей продолжительностью до 12 часов.

Для приготовления коктейля с кислородом трубку концентратора опускают в сок, настой трав или шиповника.

Кислородотерапия помогает укрепить иммунитет, память, тонизирует организм и помогает восстановлению после тяжелых болезней, операций.

Стоимость кислородного концентратора для домашних процедур составляет от 12500 до 100000 рублей, она зависит от производительности, страны изготовителя и дополнительных функций.

Каким бывает аппарат для дыхания кислородом в домашних условиях

Для проведения сеансов дыхания кислородом нужны аппараты, которые называются кислородными концентраторами, они могут быть для использования в домашних условиях и в больнице. Их основные типы и свойства указаны в таблице.

Как работает прибор

Кислородный концентратор выделяет кислород из атмосферного воздуха, прибор работает в такой последовательности:

1. Вначале воздух заходит в фильтр для пыли и очищается от загрязнений (механических и микробных).
2. Смесь газов воздуха нагнетается компрессором к фильтру молекулярной сепарации (разделения).
3. Воздушный поток проходит через камешки (шарики) цеолита, которые задерживают азот.
4. Кислород перемещается в накопитель.
5. Кислородная смесь (87-96% кислорода) увлажняется.
6. Через диффузор газ поступает к патрубку и может использоваться для ингаляций или приготовления коктейлей.
7. Азот и другие примеси выпускаются в атмосферу, но так как их процентное содержание минимальное, то это не может изменить качественный состав окружающего воздуха.

Как воздействует на организм

Кислород является наиболее важным компонентом для всех обменных процессов и получения энергии, его влияние на организм проявляется в:

• повышении иммунной защиты;
• улучшении работоспособности и повышении концентрации внимания, памяти;
• хорошей переносимости физических нагрузок;
• возрастании устойчивости к стрессовым факторам;
• активизации работы печени и почек;
• снятии депрессивных состояний и синдрома хронической усталости;
• уменьшении раздражительности, головных болей;
• более глубоком и продолжительном сне по ночам.

Сколько стоит аппарат для подачи кислорода в легкие

Аппараты для подачи кислорода в легкие, которые можно использовать в домашних условиях имеют стоимость от 12 500 рублей и до 100 000 и более.

Цена определяется:

• производительностью (чем выше, тем дороже);
• процентным содержанием кислорода (от 85 до 96%);
• страной изготовления – китайские дешевле, а самые дорогие выпускают в США, Италии, Германии, Швейцарии;
• дополнительные функции – на возрастание стоимости могут повлиять дисплей, пульт для дистанционного управления, звуковое оповещение.

Если нет хронических легочных и сердечных болезней, то нет смысла в приобретении очень дорогого прибора, достаточно обычного бытового с производительностью до 3 литров в минуту. Его средняя цена составит около 20 тысяч рублей. При тяжелой патологии целесообразно купить более мощный концентратор кислорода, он обойдется примерно в 40 000 рублей.

Смотрите на видео о том, как выбрать кислородный концентратор:

Кислородный баллон для дыхания в домашних условиях

Кислородные баллоны для дыхания используют только в стационарных условиях, а для домашних могут быть приобретены портативные баллончики.

Они имеют вид алюминиевого флакона, похожего на упаковку лака для волос. Внутри находится от 5 до 12 л газа под давлением. Смесь содержит от 80 до 90% кислорода и 10-20% азота.

Для удобства проведения ингаляций к медицинскому изделию прилагается маска.

Кислородный баллончик применяется при:

• работе в душных помещениях;
• укачивании в транспорте;
• головной боли;
• головокружении;
• дневной сонливости;
• переутомлении;
• стрессовом состоянии;
• ощущении нехватки воздуха;
• ношении контактных линз;
• сухости и вялости кожи.

Обычно достаточно для улучшения состояния сделать 5-7 вдохов и повторить ингаляцию через 15 минут. Цена одного баллончика составляет в среднем 700 рублей с емкостью 12 литров, есть вариант приобретения со скидкой набора из 5-8 штук.

Основное отличие от прибора – это разовое использование, а аппарат служит обычно годами. Преимуществом баллончика является удобство для применения в дороге или на работе.

Показания к кислородной терапии в домашних условиях

Кислородная терапии может быть рекомендована в домашних условиях при таких ситуациях:

• смена климата на высокогорный (в период адаптации);
• проживание в мегаполисе, особенно вблизи к заводам или крупным трассам;
• работа в плохо проветриваемом, многолюдном помещении;
• болезни дыхательной системы – хроническое воспаление бронхов, легких, бронхиальная астма, эмфизема, уплотнение легких (пневмосклероз), бронхоэктазы (расширение бронхов);

Бронхоэктазы

• восстановление после травм и операций на грудной клетке;
• анемия, потеря крови;
• сердечная недостаточность – пороки клапанов, ослабление сердечной мышцы, нарушения ритма, перенесенный инфаркт, стенокардия;
• отравление угарным газом или ядами, разрушающими клетки крови;
• сосудистые спазмы, повышенное или низкое давление крови;
• сахарный диабет;
• заболевания щитовидной железы;
• изменения мозгового кровообращения;
• нарушение функции почек, печени;
• курение;
• злоупотребление алкоголем;
• беременность;
• стрессовые или физические перегрузки;
• пожилой возраст;
• перенесенная длительная болезнь (вне зависимости от диагноза);
• синдром дыхательного апноэ (храп и остановка дыхания по ночам);
• частые головные боли;
• депрессивные расстройства;
• трудность запоминания, сосредоточения на умственной работе.

Аппарат может быть рекомендован даже новорожденным при врожденных заболеваниях легких и бронхов, в частности ингаляции кислорода показаны при муковисцидозе (нарушении образования слизи в дыхательных путях).

Как проводить лечение кислородом в домашних условиях

При использовании прибора для лечения кислородом в домашних условиях придерживаются достаточно простой инструкции:

1. Заполнить емкость для воды (увлажнитель).
2. Присоединить маску к прибору и надеть ее.
3. Включить аппарат.
4. Дышать кислородом нужное время.

Смотрите на видео о том, как пользоваться кислородным концентратором:

Сколько дышать

В профилактических целях дышать кислородом нужно по 10 минут 2 раза в день. Для лечения хронических заболеваний срок использования аппарата может быть от 1 часа в день и до 12. Следует отметить, что нельзя считать кислородную терапию панацеей и самостоятельно увеличивать число и продолжительность ингаляций.

Это может привести к недостатку содержания углекислоты в крови, что сопровождается сердцебиением, головокружением, одышкой.

Длительное и бесконтрольное использование кислородной терапии вызывает пересушивание слизистых оболочек дыхательных путей и отравление кислородом.

Как приготовить коктейль

Чтобы приготовить кислородный коктейль, нужно:

• налить в стакан 100 мл сока без мякоти, настоя шиповника или другого травяного чая;
• опустить в жидкость трубку от кислородного концентратора (в технических условиях должна быть указана функция для насыщения коктейлей кислородом);
• напиток готов через 3 минуты.

Профилактическое употребление таких коктейлей:

• укрепляет иммунную систему;
• стимулирует дыхание и кровообращение;
• повышает интенсивность пищеварения;
• усиливает функции почек и печени;
• устраняет последствия кислородного голодания при болезнях сердца и легких, крови;
• улучшает работу головного мозга;
• оказывает общеукрепляющее и тонизирующее действие.

Меры безопасности

Кислород – поддерживает горение и является взрывоопасным, поэтому при использовании прибора дома нужно:

• возле аппарата нельзя располагать источники открытого огня (зажигалки, газовая плита, курение, приборы отопления);
• до стен и мебели необходимо свободное пространство не менее 30 см;
• обязательно использование увлажнителя.

Если концентратор применяется для ингаляций через маску у больного с инфекционным заболеванием, то после каждого сеанса ее нужно промыть в теплой мыльной воде и протереть раствором антисептика (например, Хлоргексидина).

Всегда ли можно делать кислородные ингаляции

Кислородные ингаляции можно делать всем для профилактики заболеваний, но при наличии серьезных патологий легких (например, риск или существующее кровотечение, опухоль) в обязательном порядке нужен осмотр врача. Опасно самолечение, превышение дозировок и продолжительности сеансов, продлении курса терапии. 

Признаки передозировки

Если часто дышать смесями с высокой концентрацией кислорода, то может возникать отравление с такими признаками:

• воспаление или раздражение слизистых оболочек глотки, трахеи и бронхов – першение, сухость во рту, кашель;
• разрушение защитного слоя (сурфактанта) в альвеолах, очаговое воспаление и участки спадения легочной ткани, уменьшение жизненной емкости легких – одышка, дыхательная недостаточность с цианозом (синевой) кожи;
• боль в груди;
• холодные руки и стопы;
• судорожный синдром.

Боль в груди

Лучшие аппараты для кислородных процедур

На основании отзывов пользователей и технических характеристик, можно подобрать несколько лучших аппаратов для кислородных процедур: «Армед 7F3L», Bitmos OXY-6000, OXYbar Auto.

Армед

«Армед 7F3L» можно применять дома, в школьном и детском дошкольном учреждении, спортивных клубах. Его параметры:

• за минуту вырабатывает 3 литра кислородной смеси;
• концентрация кислорода в потоке – 93%;
• вес концентратора – 27 кг;
• можно готовить коктейли;
• шум около – 50 дБ (считается шумным);
• гарантия 10 лет;
• цена – 34500 рублей.

Кислородный концентратор Армед 7F3L

Bitmos OXY-6000

Аппарат выпускается в Германии, его характеристики:

• за минуту производит до 6 литров кислорода;
• можно готовить кислородные коктейли;
• весит около 20 кг, его легко перемещать, так как имеет вид чемодана на колесах;
• есть звуковая сигнализация при прекращении питания, снижении потока;
• концентрация кислорода – 95% при потоке до 4 л/минуту, но на максимальной производительности насыщение смеси падает до 75%;
• бесшумен;
• может быть присоединен к компьютеру (есть порт USB);
• рассчитан на 30 000 часов работы;
• цена – 108000 рублей.

Кислородный концентратор Bitmos OXY-6000

OXYbar Auto

Производит эту модель фирма Atmung, Германия. Прибор очень удобен для домашнего использования, так как он:

• компактный, легкий (весит 5,2 кг);
• тихий при работе;
• есть адаптер, позволяющий подключить аппарат в автомобиле;
• может работать целыми сутками без перерыва;
• есть электронное табло, легко управлять и переключать режимы работы;
• гарантия 1 год (3500 часов работы);
• цена – 29000 рублей.

Кислородный концентратор OXYbar Auto

Недостаток кислородного концентратора – при максимальной производительности (6 литров в минуту) концентрация кислорода всего 30%. Так как для лечебной цели нужно не менее 75%, то скорость подачи устанавливают 2-3 л/мин., а при минимальной (1 л/мин.) можно получить уже 90% кислорода.

Рекомендуем прочитать статью о популярных вариантах кислородных ингаляторов. Из нее вы узнаете о принципе работы кислородного ингалятора, характеристиках разных моделей КИ и других видах кислородного ингалятора.

А здесь подробнее о том, как выбрать и применять ингалятор от астмы.

Аппараты для дыхания кислородом называют кислородными концентраторами, они могут использоваться в больнице и дома для ингаляций и коктейлей. Показаны с профилактической целью и для устранения последствий нехватки кислорода.

Кислородное голодание. Способы увеличения кислорода в домашних условиях

Широко известно, что кислород жизненно необходим практически всем живым существам для поддержания жизни.  Но, современные  мегаполисы  далеки от экологически положительных условий. Постоянно работающие заводы, выхлопы транспорта и проблемы с экологией это факторы, снижающие качество вдыхаемого воздуха.

Кислородное голодание: причины возникновения и симптомы

Кислородное голодание – гипоксия – это пониженное содержание уровня кислорода в организме или отдельных органах и тканях. Это достаточно тяжелое заболевание, требующее лечения. И в отличие от других патологических состояний организма, кислородное голодание можно контролировать, а соответственно полностью вылечить.

Существует ряд причин, которые могут вызвать гипоксию:

— снижение кислородного объема в воздухе, например, при длительном нахождении в плохо проветриваемом помещении;

— отравление продуктами горения (при пожаре);

— нарушение работы дыхательных органов (травмы грудной клетки, астма, опухоли);

— большая кровопотеря;

— прием некоторых лекарственных препаратов;

— заболевания сердечно-сосудистой системы, например, ишемия;

— злоупотребление вредными привычками, в частности курением.

Основными симптомами кислородного голодания считаются:

— повышенная возбудимость нервной системы, вялость, неспособность выполнения простых задач, перепады настроения, развитие депрессивного состояния;

— головокружение, тошнота, рвота, обморочные состояния, судороги;

— учащенное сердцебиение;

— нарушение зрения, темнота в глазах;

— изменение цвета кожных покровов;

— общее физическое недомогание.

Гипоксия мозга у взрослых и детей

   Мозг — наиболее нуждающийся в кислороде орган человеческого организма. Кислород в мозг попадает через сложную систему кровоснабжения, а затем утилизируется его клетками. Любые нарушения в этой системе приводят к кислородному голоданию.

      Кислородное голодание мозга у взрослых может развиться вследствие различных травм и заболеваний – при инсультах, перитоните или при ожогах. Такое состояние характеризуется снижением давления, головокружением, тошнотой, учащенным сердцебиением, потерей сознания. О проявлении гипоксии мозга, последствиях и лечении Вы можете узнать из нашей статьи .

     У детей к состоянию гипоксии может привести ожоги, в том числе химические, сердечная недостаточность, отек гортани как следствие аллергической реакции. Но, как правило, диагноз кислородное голодание малышам ставится при рождении.

 Подробную информации о гипоксии при беременности можно узнать из видео .

Лечение кислородного голодания

     При лечении гипоксии важно выявит основную причину. В случае, когда гипоксия вызвана аллергической реакцией, по возможности устранить аллерген. Если причиной является отравление угарным газом, обеспечить пострадавшему приток свежего воздуха. В любом случае, до прибытия медицинского работника, при проявлении симптомов гипоксии необходимо:

• Обеспечить приток свежего воздуха.
• Освободить пострадавшего от одежды.
• По необходимости, устранить воду из легких.
• Принять необходимые меры для остановки кровотечений.
• Выполнить непрямой массаж сердца и искусственное дыхание.

Увеличение кислорода в организме в домашних условиях

Лечение гипоксии, особенно с применением лекарственных препаратов, осуществляется под строгим контролем лечащего врача. Но, с целью  профилактики приступов гипоксии, а также увеличения количества поступающего в организм кислорода,  необходимо организовать такой образ жизни, который бы предусматривал:

Кровь является поставщиком кислорода в организм. Чем чище сосуды, по которым двигается кровь, тем быстрее она циркулирует, а значит, тем лучше работает тот или иной орган. Значит, необходимо обеспечить организм таким питанием, которое бы не «засоряло» кровеносные сосуды.

• Умеренные физические нагрузки и выполнение дыхательной гимнастики.

Вместо посиделок за компьютером или телевизором больше находитесь на свежем воздухе. Больше ходите пешком. Чаще проветривайте помещение, в котором находитесь, а особенно в котором спите.

• Наладьте распорядок трудового дня.

При сидячей и малоподвижной работе устраивайте разгрузочные перерывы для разминки. Это поможет избежать застоя крови в сосудах.

Для нормального функционирования организма, ему необходимо в среднем 8 часов сна. Избегайте долгих посиделок. Старайтесь ложиться спать в одно и то же время.

• Откажитесь от вредных привычек.

Злоупотребление вредными привычками, в частности курением, несет в себе опасность насыщения организма вредными веществами – токсинами и канцерогенами. Учащается дыхание, а вследствие, клетки крови перестают воспринимать кислород.

• Сведение к минимуму стрессовых ситуаций.

Перевозбуждение мозга нарушает функционирование нейронов, и приводит к снижению восстановительной функции организма.

Простой способ получения кислорода домашним способом

Самым хороший способ получения кислорода в домашней лаборатории: нам послужит перманганат калия и перекись водорода (низкопроцентный водный раствор перекиси водорода есть то преимущество, что процесс выделения кислорода протекает бурно при доведении ее до температуры около 70°С.

способ получения кислорода №2

Кислород можно получать из перекиси водорода и без ее нагревания. Для этого воспользуемся катализатором, то есть веществом, ускоряющим химическую реакцию. В качестве катализатора возьмем разведенный раствор хлорного железа. Мы уже применяли этот реактив при проявлении симпатических чернил.

Напомню, что это соединение можно получить, растворив небольшое количество железных опилок в соляной кислоте и прокипятив раствор с небольшим количеством пер-гидрола, то есть 30-процентного раствора перекиси водорода.

В две пробирки или два аптечных пузырька, влей несколько миллилитров перекиси водорода, которую можно купить в аптеке. В одну из пробирок добавь 3 мл раствора хлорного железа. Сравни обе пробирки.

Без труда можно заметить, что в той пробирке, где, кроме перекиси водорода есть еще хлорное железо, происходит бурное выделение пузырьков газа. С помощью тлеющей лучинки или спички можно легко убедиться, что это кислород.

Для того чтобы опыт прошел удачно, надо взять свежую перекись водорода. Под действием света перекись водорода быстро разлагается, а также теряет бактерицидные свойства (способность убивать бактерии). Советую вам хранить перекись водорода в темных пузырьках с тщательно подогнанной пробкой и не оставлять их на свету.

При случае еще один совет: во всех опытах применяйте проверенные и, по возможности, свежие реактивы. Это позволит вам избежать многих разочарований и неудач.
Интересен метод получения кислорода путем электролиза воды.

Впервые получили кислород путем электролиза воды два голландских химика, которые в 1789 году разложили воду на кислород и водород с помощью электростатической машины.

способ получения кислорода №3

В 1800 году два английских экспериментатора взяли в качестве источника электрического тока батарею. В нашем опыте мы будем применять обычную электрическую батарейку 4,5 В.

Кроме батарейки потребуются: плоский химический стакан или еще лучше — кристаллизатор (можно взять обычную глубокую тарелку), две пробирки, немного проволоки и небольшое количество нитрата калия, сульфата натрия N33804 или сульфата калия К28О4, гидроокиси натрия, серной или азотной кислоты.

В химический стакан влей около 200 мл воды и опусти в него две пробирки, наполненные доверху водой. В них мы будем собирать выделяющийся газ. Поскольку чистая вода слабо проводит электрический ток, процесс электролиза будет протекать очень медленно.

В связи с этим нужно растворить в воде небольшое количество сульфата натрия, нитрата калия или несколько капель соляной либо азотной кислоты.

К концам плоской батарейки прикрепи (лучше всего — припаяй) два куска изолированной трубкой проволоки длиной примерно по пятнадцать сантиметров Концы проволоки длиной около одного сантиметра очисть от изоляции.

Опусти их в пробирки, наполненные водой. Вскоре на концах проволоки появятся пузырьки газа, а через несколько минут выделяющихся газ частично вытеснит воду из пробирок.
Вода разлагается на водород и кислород.

Легко убедиться, что в результате реакции образуется в два раза больше водорода, чем кислорода. Поскольку объем газа пропорционален количеству его молекул, объем полученного нами водорода должен быть в два раза боль ше объема кислорода.
Взглянем еще раз на пробирки, наполненные газом.

В пробирке, к которой была подведена проволока, соединенная с отрицательным полюсом батарейки (длинная пластинка), соберется больше газа, чем в пробирке, куда опущена проволока, соединенная с положительным полюсом.

На катоде (отрицательном электроде) выделяется водород, а на аноде (положительном электроде) — кислород.

Как определить присутствие кислорода ?

Присутствие кислорода можно легко определить с помощью тлеющей лучинки. Когда вторая пробирка будет наполнена водородом, вынь ее, держа вверх дном, и поднеси к горящей спиртовке. Газ сразу воспламенится и будет гореть голубым пламенем. Если газ смешан с воздухом, то горение будет сопровождаться небольшим взрывом. В связи с этим опыт надо проводить в защитных очках.

Предостерегаю вас также перед тем, чтобы собирать оба газа в одной пробирке При воспламенение такой смеси происходит сильный взрыв, от этого может лопнуть пробирка, и хорошо, если незадачливый экспериментатор отделается только легким испугом.

Мы познакомились уже со многими методами получения кислорода в лаборатории и убедились, что этот газ не имеет запаха.

Существует, однако, разновидность кислорода — озон. Это газ с сильным, резким запахом. Характерный запах озона можно почувствовать при концентрации 1 : 500 ООО. Озон образуется при атмосферных электрических разрядах в верхних слоях атмосферы. Озоном часто пахнет в лесу после грозы. Эта разновидность кислорода образуется также из воздуха при включении кварцевой лампы.

Урок 17. Получение кислорода – HIMI4KA

Архив уроков › Химия 8 класс

В уроке 17 «Получение кислорода» из курса «Химия для чайников» выясним, как получают кислород в лабораторных условиях; узнаем, что такое катализатор, и как растения влияют на производство кислорода на нашей планете.

Наиболее важным для человека и других живых организмов веществом, входящим в состав воздуха, является кислород. Большие количества кислорода используются в промышленности, поэтому важно знать, как можно его получать.

Получение кислорода в лабораторных условиях

В химической лаборатории кислород можно получать нагреванием некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода. К числу таких веществ относится вещество KMnO4, которое имеется в вашей домашней аптечке под названием «марганцовка».

Вы знакомы с простейшими приборами для получения газов. Если в один из таких приборов поместить немного порошка KMnO4 и нагреть, то будет выделяться кислород (рис. 76):

Кислород можно также получить разложением пероксида водорода H2O2. Для этого в пробирку с H2O2 следует добавить очень небольшое количество особого вещества — катализатора — и закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой (рис. 77).

Для данной реакции катализатором является вещество, формула которого MnO2. При этом протекает следующая химическая реакция:

Обратите внимание на то, что ни в левой, ни в правой частях уравнения формулы катализатора нет. Его формулу принято записывать в уравнении реакции над знаком равенства.

Для чего же добавляется катализатор? Процесс разложения H2O2 при комнатных условиях протекает очень медленно. Поэтому для получения заметных количеств кислорода необходимо много времени.

Однако эту реакцию можно резко ускорить путем прибавления катализатора.

Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само в ней не расходуется.

Именно потому, что катализатор не расходуется в реакции, мы не записываем его формулу ни в одной из частей уравнения реакции.

При этом протекает следующая химическая реакция:

Кислород в природе

Огромное количество газообразного кислорода содержится в атмосфере, растворено в водах морей и океанов. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания. Без кислорода невозможно было бы получать энергию за счет сжигания различных видов топлива. На эти нужды ежегодно расходуется примерно 2% атмосферного кислорода.

Откуда берется кислород на Земле и почему его количество остается примерно постоянным, несмотря на такой расход? Единственным источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, производящие его под действием солнечного света в процессе фотосинтеза.

Это очень сложный процесс, включающий много стадий. В результате фотосинтеза в зеленых частях растений углекислый газ и вода превращаются в глюкозу C6H12O6 и кислород.

Суммарное
уравнение реакций, протекающих в процессе фотосинтеза, можно представить следующим образом:

Установлено, что примерно одну десятую часть (11%) производимого зелеными растениями кислорода дают наземные растения, а остальные девять десятых (89%) — водные растения.

Получение кислорода и азота из воздуха

Огромные запасы кислорода в атмосфере позволяют получать и использовать его в различных производствах. В промышленных условиях кислород, азот и некоторые другие газы (аргон, неон) получают из воздуха.

Для этого воздух сначала превращают в жидкость (рис. 79) путем охлаждения до такой низкой температуры, при которой все его компоненты переходят в жидкое агрегатное состояние.

Затем эту жидкость медленно нагревают, в результате чего при разных температурах происходит последовательное выкипание (т. е. переход в газообразное состояние) веществ, которые содержатся в воздухе. Собирая выкипающие при разных температурах газы, по отдельности получают азот, кислород и другие вещества.

Краткие выводы урока:

1. В лабораторных условиях кислород получают разложением некоторых сложных веществ, в состав которых входят атомы кислорода.
2. Катализатор — вещество, которое ускоряет протекание химической реакции, но само при этом не расходуется.
3. Источником кислорода на нашей планете являются зеленые растения, в которых протекает процесс фотосинтеза.
4. В промышленности кислород получают из воздуха.

Надеюсь урок 17 «Получение кислорода» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Как получить кислород в домашних условиях – Металлы, оборудование, инструкции

Кислород, содержащийся в воздухе, необходим для жизни. Некоторые люди с нарушениями функции дыхания или кровообращения не получают достаточное количество этого газа естественным путем. Поэтому им требуется постоянная кислородная терапия с помощью специальных аппаратов.

Виды кислородной терапии

Некоторые больные нуждаются лишь в периодической кислородной поддержке, другим требуется постоянное лечение. Существуют различные виды оксигенотерапии. Врачи помогают выбрать наиболее подходящий для каждого пациента способ.

Газ сжимают и хранят в специальных портативных баллонах. Дома можно использовать емкости большего размера, а с собой брать портативные устройства. Небольшие баллоны обычно используются вместе с кислород-сохраняющей аппаратурой, чтобы сохранить запас газа на долгое время. При этом он будет подаваться импульсами, а не непрерывно.

Портативный кислородный баллончик

Подобные системы менее современны, чем остальные виды. При использовании в домашних условиях требуется емкость большого размера и ее регулярная заправка. Лучше всего иметь небольшой переносной баллон, который используется во время выхода на улицу или вместе с концентратором как запасной источник на случай отключения электричества.

Его получают из газа путем охлаждения до -300 °С. Такое вещество также хранят в переносном резервуаре. Оно более концентрировано, поэтому в малую емкость помещается больший объем кислорода. Такие приспособления удобны для людей, которые ведут активный образ жизни и часто выходят из дома, совершают поездки.

Аппарат МИТ-С (одноканальный)

Концентраторы кислорода – более крупные и тяжелые приборы. Принцип их работы заключается в удалении из воздуха других газов и создании концентрированной газовой смеси, содержащей 85 — 95% чистого кислорода. Кислород подается из аппарата через трубку. В легкие он может попадать через носовую канюлю, реже применяется дыхательная маска.

Носовая канюля – тонкая пластиковая трубка, которая помещается в носовой ход. С ее помощью можно доставить большое количество кислорода. Однако если объем газа превышает 4 литра в минуту, он высушивает носовые ходы. Поэтому при необходимости интенсивной терапии необходимо использовать дополнительные системы увлажнения и согревания газовой смеси.

Концентратор работает от электросети или от аккумулятора. Вес домашних аппаратов составляет от 14 до 25 кг, обычно они имеют колеса для перемещения по комнате.

Плюсами концентраторов являются их меньшая стоимость и отсутствие необходимости заправки кислородом. Однако это довольно тяжелые устройства, лучше всего подходящие только для домашнего использования.

Существуют и портативные версии аппаратов, однако они крупнее баллонов и весят около 5 — 7 кг. При этом они создают менее концентрированную газовую смесь, а также могут подавать ее не постоянно, а в импульсном режиме.

Рекомендуем прочитать статью о проведении оксигенотерапии. Из нее вы узнаете о показаниях и противопоказаниях к проведению оксигенотерапии, аппаратах для процедуры и технике выполнения.

А здесь подробнее о пульсоксиметрии.

Показания к кислородной терапии

Заболевания, при которых может быть необходима кислородная терапия в домашних условиях:

• хроническая обструктивная болезнь легких;
• бронхиальная астма;
• бронхолегочная дисплазия, пороки развития легких у детей;
• сердечная недостаточность;
• муковисцидоз;
• синдром ночного апноэ;
• другие тяжелые заболевания легких, при которых уменьшается их дыхательная поверхность, а также последствия некоторых операций (например, удаления легкого при туберкулезе или раке).

Для определения потребности в кислороде исследуется его содержание в артериальной крови больного. Более простой метод – использование пульсоксиметра. Этот небольшой прибор закрепляется на пальце и показывает насыщение крови кислородом.

В норме парциальное давление кислорода в артериальной крови составляет 75 — 100 мм рт. ст. Потребность в домашней оксигенотерапии возникает при снижении этого показателя ниже 60 мм рт. ст.

С профилактической целью может быть рекомендовано использование аппаратов с малой производительностью или кислородных баллончиков. Однако перед их использованием требуется проконсультироваться у специалиста.

Аппараты для проведения кислородотерапии в домашних условиях

Существует множество приборов для домашней оксигенотерапии, например:

• концентратор Armed 8F-1 (Китай) весит около 7 кг, может использоваться перед сном, при физических тренировках; это экономичный прибор с почти бесшумной работой, подходящий и для приготовления кислородных коктейлей; концентраторы этой марки более подходят для профилактической или кратковременной терапии;
• концентратор Omron JAY-5A (Китай) используется для лечения хронических заболеваний легких и сердечной недостаточности; он весит 23 кг, имеет колеса для транспортировки и низкий уровень шума;
• баллон со сжатой газовой смесью объемом 16 литров, содержащей 80% кислорода Kislorod-K16L-M (Прана) – небольшой (35 см) цилиндр с маской, который удобно брать с собой, его хватает в среднем на 120 вдохов.

На что обратить внимание при выборе

Подбор кислородного концентратора для пациентов с хроническими заболеваниями сердца и легких должен проводить только специалист. Однако бывают ситуации, когда пациент или родственник вынужден приобретать такой аппарат самостоятельно. В этом случае необходимо учесть такие характеристики аппарата:

• производительность: менее 1 литра в минуту – приборы для профилактической кислородотерапии; до 3 литров в минуту – подходят для поддержки при легких формах заболеваний; до 5 литров в минуту – достаточно для лечения тяжелых вариантов патологии; до 10 литров в минуту – мощные аппараты, использующиеся при крайне тяжелой стадии дыхательной или сердечной недостаточности;
• концентрация кислорода: на выходе она должна составляет от 85% до 98% чистого газа, необходимо учитывать, что такая концентрация достигается при меньшем из значений производительности (например, при выработке 3 — 5 литров в минуту достаточное содержание кислорода в смеси будет только при объеме в 3 литра);
• фирма-изготовитель: китайские приборы недороги, но часто недолговечны; аппараты из Германии (Invacare) обеспечивают оптимальное соотношение цены и качества; американская аппаратура (AirSep, Philips, Mark 5) имеет отличные технические характеристики, но часто слишком дорога;

• масса аппарата: легкие домашние модели с производительностью около 3 литров в минуту весят до 10 кг; эффективные приборы с производительностью 5 — 10 литров в минуту тяжелее – их масса составляет от 14 до 25 кг; портативные модели значительно легче (до 4 кг), но намного дороже;
• уровень шума: если прибор будет использоваться ночью, необходимо, чтобы он работал как можно тише или имел длинный кислородный шланг, позволяющий поместить его в другой комнате;
• наличие дополнительных функций, таких как пульт дистанционного управления, ЖК-дисплей или возможность приготовления кислородных коктейлей;
• длительность гарантийного срока и возможность быстрого ремонта.

Методы лечения

Различают два вида кислородотерапии – постоянную и «по требованию».

Устройства, работающие в режиме «по требованию», подают кислород в дыхательные пути только во время вдоха. Это позволяет экономить газ. Однако такие аппараты не могут эффективно применяться у детей, а также ослабленных больных с недостаточной силой вдоха.

Кроме того, некоторые люди могут пользоваться кислородными компрессорами с низкой производительностью для улучшения работы дыхательной системы.