保持氧气含量不变,氮气换成其他气体会怎么样?

正如大家所知,氧气只是在我们称之为“空气”的东西中第二丰富的气体,体积含量约为21%。氮气占据了最大部分,地球大气中高达78%的气体为氮气。位居第三位的则是少得可怜的稀有气体,占比仅为0.9%。

如果保持氧气含量相同,但用别的气体代替氮气会怎样?人们还能呼吸这种新的混合气体,然后活下来谈论它吗?

呼吸气体

事实上,置换出氮气并不罕见,有时在某些情况下是必要的。例如,潜入极深水域的水肺潜水员需要把氮气+氧气组合换成氦气+氧气组合。这是由于在深潜时,潜水员承受的压力增加,这会导致高压氮气进入血流中成为一种麻醉剂。

这种现象被称为“氮麻醉”,氮麻醉对人体的影响与酒精非常相似。不幸的是,当人潜入到几十米深的水下出现麻醉是非常危险且致命的情况。潜水员需要用氦气来代替氮气,以消除这种风险。

能用作氮气替代物的气体必须是惰性的或通常是惰性的,惰性意味着它不会在人体内产生化学反应。然而,即使是惰性气体在呼吸时也具有麻醉的可能。虽然氢具有最低的麻醉可能,但是它在潜水中的使用受到限制,因为当它与氧气混合超过4%时就会变得具有爆炸性。

氖气也像氦气一样是惰性气体,可用作潜水,但是其成本更昂贵。当潜水员需要不断与人沟通时,这就需要使用氖气,因为这种气体不会像氦气一样使人的声音失真。

惰性元素:氦、氖、氩、氪、氙

其他惰性气体呢?

不使用诸如氙气等惰性气体,是因为这些气体并非足够惰性的。氙气对人类大脑具有强烈的影响,它就像一种强力的麻醉剂。医生会使用氙气来让病人在手术期间处于无意识状态,但由于生产成本,其在医疗领域的使用是很有限的。

氙气还被应用于电光源工业、作为核磁共振成像的造影剂、激光,甚至还作为推进剂应用于航天推进系统的离子推进器中。

氩气可以在技术上可以使用,但由于它比氮气重2倍,其用途仅限于工业和科学研究。氩也是非常昂贵的,它用作氮气替换物的优点大大超过其缺点。

总结只要它足够惰性,是不会有问题的。

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