地球表面被一层厚达几千公里的空气包围着,包围地球的空气层称为大气层。
空气是无色、无味、透明、易压缩的气体,密度为1.2~1.3 g/L。
空气可溶解于液体,人体中含有大量的水分,空气会以一定的比例溶解在人体内。
空气主要由氮气、氧气、二氧化碳、灰尘、水蒸气及惰性气体组成。除氮气外,惰性气体还包括氦、氖、氩、氪、氙和氡,它们的化学性质相当稳定,在空气中含量非常稀少。除此之外,空气中还含有少量化学性质活泼的氢气和一氧化碳等。空气中几种成分的含量如表2-3所示。
表2-3 空气中几种成分的含量及密度
潜水中会遇到各种气体,其中主要有氧气、氮气、氦、氢气、氖、二氧化氮、一氧化碳和水蒸气等8种,它们以不同的含量存在于空气之中。
在常规潜水作业时,所使用的气体,最常用的是空气,空气是一种天然的潜水混合气体。在某些潜水作业时,也可以将空气中某些成分的气体与氧气混合,组成特殊的混合气体。下面介绍潜水中最常见的几种气体:
1)氧气
氧气在空气中含量居第二位,但它是空气中对人类最重要的气体。氧气在空气中约占体积21%。无色、无嗅、无味,化学性质活泼,易与其他元素结合。氧气不能燃烧,但能助燃。(www.xing528.com)
人体在呼吸空气时,所必需的其实只有氧气,它是人类及其他生物赖以生存的气体。
2)氮气
氮气是空气中含量最多的气体,约占空气体积的78%。氮气无色、无嗅、无味。它是所有生命的组成部分。但它与氧气不同,不能支持生命,也不能助燃。氮气化学性质较稳定,在高压下易溶解于人体。空气中的氮气对空气潜水来说,可视作氧气的稀释剂。当然氮气并非是可用作稀释氧气的唯一气体。在高压环境下,呼吸含有高比例氮气的混合气体(如空气)时因氮气的分压过高,氮气会引发氮麻醉,使潜水员的定向能力和判断能力减弱。
3)氦
氦是无色、无味、无嗅的惰性气体,不能溶于水。氦在空气中含量极少,在高压环境下不会对人体产生麻醉效果。故在潜水中,经常用氦和氧气按一定比例配制成氦氧混合气,用于深潜水作业。
氦与氮气比较,虽有不会发生麻醉效果的优点,但其也有语言失真和散热性强等缺点。
4)二氧化碳
当空气中二氧化碳含量较小时,它是一种无色、无嗅、无味的气体,但当二氧化碳含量较大时,它具有酸味和臭味。二氧化碳比较重,常做泡沫灭火器中的灭火剂。二氧化碳极易溶于水,是机体呼吸和燃烧的产物。如果通风不良,人体排出的二氧化碳会在潜水员头盔或加压舱内积聚,当其浓度过高时,会发生二氧化碳中毒。
5)水蒸气
水蒸气是空气中所含的水,它以气态形式出现。水蒸气在空气中的含量与温度和湿度以及气体压强等因素有关。水蒸气含量过大,会使潜水面窗模糊,寒冷环境下供气软管内结冰或身体寒冷。水蒸气含量过低,会使呼吸道干燥难受。
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