Wie gefährlich ist Kohlendioxid? Wenn Kohlendioxid zum Gift wird. Moderne Möglichkeiten, mit überschüssigem CO2 im Haushalt umzugehen

ANMERKUNG

In diesem Artikel betrachten wir die Wirkung der Konzentration Kohlendioxid auf den menschlichen Körper. Dieses Thema ist aufgrund der häufigen Verletzung der angenehmen CO 2 -Konzentration in geschlossenen Räumen sowie aufgrund des Fehlens von Standards für den Kohlendioxidgehalt in Russland relevant.

ABSTRAKT

In dieser Arbeit wird die Auswirkung der Kohlendioxidkonzentration auf den menschlichen Körper betrachtet. Das eigentliche Thema ist im Zusammenhang mit der häufigen Verletzung des Komfortniveaus der CO 2 -Konzentration in geschlossenen Räumen sowie im Zusammenhang mit dem Fehlen von Standards für den Kohlendioxidgehalt in Russland aktuell.

Die Atmung ist ein physiologischer Vorgang, der den Ablauf des Stoffwechsels gewährleistet. Für ein angenehmes Leben muss ein Mensch Luft atmen, die aus 21,5 % Sauerstoff und 0,03 – 0,04 % Kohlendioxid besteht. Der Rest ist mit einem zweiatomigen Gas ohne Farbe, Geschmack und Geruch gefüllt, einem der häufigsten Elemente auf der Erde – Stickstoff.

Tabelle 1.

Parameter des Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalts in verschiedenen Umgebungen

Bei einer Kohlendioxidkonzentration über 0,1 % (1000 ppm) kommt es zu einem Gefühl der Verstopfung: allgemeines Unwohlsein, Schwäche, Kopfschmerzen, verminderte Konzentration der Aufmerksamkeit. Auch die Häufigkeit und Tiefe der Atmung nimmt zu, es kommt zu einer Verengung der Bronchien und bei einer Konzentration über 15 % zu einem Krampf der Stimmritze. Bei einem längeren Aufenthalt in Räumen mit einem Überschuss an Kohlendioxid kommt es zu Veränderungen des Kreislaufs, des Zentralnervensystems, Atmungssysteme Bei geistiger Aktivität sind Wahrnehmung, operatives Gedächtnis und Aufmerksamkeitsverteilung gestört.

Es besteht die falsche Vorstellung, dass dies Ausdruck eines Sauerstoffmangels sei. Tatsächlich handelt es sich dabei um Zeichen fortgeschrittenes Level Kohlendioxid in der Umwelt.

Gleichzeitig ist Kohlendioxid für den Körper lebensnotwendig. Der Partialdruck von Kohlendioxid beeinflusst die Großhirnrinde, die Atmungs- und Vasomotorikzentren, Kohlendioxid ist auch für den Tonus von Blutgefäßen, Bronchien, Stoffwechsel, Hormonsekretion, Elektrolytzusammensetzung von Blut und Gewebe verantwortlich. Dies bedeutet, dass es indirekt die Aktivität von Enzymen und die Geschwindigkeit fast aller biochemischen Reaktionen des Körpers beeinflusst.

Eine Reduzierung des Sauerstoffgehalts auf 15 % oder eine Erhöhung auf 80 % hat keine nennenswerten Auswirkungen auf den Körper. Dabei hat eine Änderung der Kohlendioxidkonzentration um 0,1 % erhebliche Auswirkungen negative Auswirkung. Daraus können wir schließen, dass Kohlendioxid etwa 60-80-mal wichtiger ist als Sauerstoff.

Tabelle 2.

Abhängig von der Menge an Kohlendioxid, die durch die Art der menschlichen Aktivität emittiert wird

CO 2 l/h	Aktivität
18	Ein Zustand ruhiger Wachsamkeit
24	Computerarbeit
30	Gehen
36
32-43	Hausarbeit

Der moderne Mensch verbringt viel Zeit drinnen. In rauen Klimazonen verbringen Menschen nur 10 % ihrer Zeit im Freien.

In Innenräumen steigt die Kohlendioxidkonzentration schneller an, als die Sauerstoffkonzentration abnimmt. Dieses Muster lässt sich anhand der in einer Schulklasse empirisch ermittelten Grafiken nachvollziehen

Abbildung 1. Zeitabhängigkeit des Kohlendioxid- und Sauerstoffgehalts.

Der Kohlendioxidgehalt im Klassenraum während der Unterrichtsstunde (a) steigt ständig an. (Die ersten 10 Minuten sind die Anpassung der Instrumente, daher springen die Messwerte.) Während der 15 Minuten der Änderung bei geöffnetem Fenster sinkt die CO 2 -Konzentration und steigt dann wieder an. Der Sauerstoffgehalt (b) bleibt nahezu unverändert.

Wenn die Kohlendioxidkonzentration in Innenräumen über 800–1000 ppm liegt, leiden die dort arbeitenden Menschen unter dem Sick-Building-Syndrom (SBS) und Gebäude werden als „krank“ gekennzeichnet. Der Gehalt an Verunreinigungen, die zu Schleimhautreizungen, trockenem Husten und Kopfschmerzen führen können, steigt deutlich langsamer an als der Kohlendioxidgehalt. Und wenn die Konzentration im Büro unter 800 ppm (0,08 %) fiel, wurden die Symptome von SBS schwächer. Das Problem der SBZ wurde nach dem Aufkommen versiegelter Doppelglasfenster und der geringen Effizienz der Zwangsbelüftung aufgrund von Energieeinsparungen relevant. Zweifellos können die Ursachen für SBZ die Freisetzung von Bau- und Ausbaumaterialien, Schimmelpilzsporen usw. sein. Bei unzureichender Belüftung steigt die Konzentration dieser Stoffe an, jedoch nicht so schnell wie die Kohlendioxidkonzentration.

Tisch 3

Wie sich unterschiedliche Mengen an Kohlendioxid in der Luft auf einen Menschen auswirken

CO 2 -Gehalt, ppm	Physiologische Manifestationen
380-400	Ideal für die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden.
400-600	Normale Luftqualität. Empfohlen für Kinderzimmer, Schlafzimmer, Schulen und Kindergärten.
600-1000	Es gibt Beschwerden über die Luftqualität. Menschen mit Asthma können häufiger Anfälle haben.
Über 1000	Allgemeines Unwohlsein, Schwäche, Kopfschmerzen. Die Konzentration der Aufmerksamkeit sinkt um ein Drittel. Die Zahl der Fehler in der Arbeit nimmt zu. Kann zu negativen Veränderungen im Blut führen. Kann Probleme mit den Atemwegen und dem Kreislaufsystem verursachen.
Über 2000	Die Zahl der Fehler in der Arbeit nimmt stark zu. 70 % der Mitarbeiter können sich nicht auf die Arbeit konzentrieren.

Das Problem erhöhter Kohlendioxidwerte im Raum besteht in allen Ländern. Es wird in Europa von den USA und Kanada aktiv betrieben. In Russland gibt es keine strengen Standards für den Kohlendioxidgehalt in Räumlichkeiten. Wenden wir uns der juristischen Literatur zu. In Russland beträgt der Luftwechsel mindestens 30 m 3 / h. In Europa - 72 m 3 / h.

Überlegen Sie, wie diese Zahlen ermittelt wurden:

Das Hauptkriterium ist die Menge an Kohlendioxid, die ein Mensch ausstößt. Sie hängt, wie bereits erwähnt, von der Art der menschlichen Aktivität sowie von Alter, Geschlecht usw. ab. Die meisten Quellen gehen davon aus, dass 1000 ppm die maximal zulässige Kohlendioxidkonzentration in einem Raum für einen längeren Aufenthalt sind.

Für Berechnungen verwenden wir die Notation:

V - Volumen (Luft, Kohlendioxid usw.), m 3;
V k - das Volumen des Raumes, m 3;
V CO2 – das CO 2-Volumen im Raum, m 3;
v - Gasaustauschrate, m 3 /h;
v in - „Belüftungsrate“, das dem Raum zugeführte (und daraus entfernte) Luftvolumen pro Zeiteinheit, m 3 / h;
v d – „Atemfrequenz“, das pro Zeiteinheit durch Kohlendioxid ersetzte Sauerstoffvolumen. Der Atmungskoeffizient (ungleiches Volumen an verbrauchtem Sauerstoff und ausgeatmetem Kohlendioxid) wird nicht berücksichtigt, m 3 / h;
v CO2 – die Änderungsrate des CO 2-Volumens, m 3 /h;
k – Konzentration, ppm;
k(t) – CO 2 -Konzentration als Funktion der Zeit, ppm;
k in - Konzentration von CO 2 in der zugeführten Luft, ppm;
k max - die maximal zulässige Konzentration von CO 2 im Raum, ppm;
t – Zeit, h.

Finden Sie die Änderung des CO 2 -Volumens im Raum. Es kommt auf die Aufnahme von CO 2 mit der Zuluft aus der Lüftungsanlage, die Aufnahme von CO 2 aus der Atmung und die Abfuhr verschmutzter Luft aus dem Raum an. Wir gehen davon aus, dass CO 2 gleichmäßig im Raum verteilt ist. Dies stellt eine deutliche Vereinfachung des Modells dar, ermöglicht aber eine schnelle Abschätzung der Größenordnung.

dV CO2 (t) = dV in * k in + v d * dt - dV in * k(t)

Daher die Änderungsrate des CO 2 -Volumens:

v CO2 (t) = v in * k in + v d - v in * k(t)

Wenn eine Person den Raum betritt, steigt die CO 2 -Konzentration an, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, d. h. Es wird genauso viel aus dem Raum entfernt wie beim Atmen. Das heißt, die Konzentrationsänderungsrate ist Null:

v in * k in + v d - v in * k = 0

Die festgelegte Konzentration beträgt:

k = k in + v d / v in

Hier lässt sich ganz einfach die erforderliche Belüftungsrate bei akzeptabler Konzentration ermitteln:

v in \u003d v d / (k max - k in)

Für eine Person mit v d = 20 l/h (= 0,02 m 3/h), k max = 1000 ppm (= 0,001) und sauberer Luft außerhalb des Fensters mit v v = 400 ppm (= 0,0004) erhalten wir:

v in \u003d 0,02 / (0,001 - 0,0004) \u003d 33 m 3 / h.

Die im Joint Venture genannte Zahl haben wir erhalten. Dies ist die Mindestbelüftung pro Person. Dabei kommt es nicht auf die Fläche und das Volumen des Raumes an, sondern nur auf die „Atemfrequenz“ und die Lüftungsmenge. So steigt die CO 2 -Konzentration im ruhigen Wachzustand auf 1000 ppm und bei körperlicher Aktivität kommt es zu einer Überschreitung der Norm.

Für andere Werte von k max sollte das Belüftungsvolumen sein:

Tabelle 4.

Erforderlicher Luftaustausch zur Aufrechterhaltung einer bestimmten CO 2 -Konzentration

CO 2 -Konzentration, ppm	Erforderlicher Luftaustausch, m 3 / h
1000	33
900	40
800	50
700	67
600	100
500	200

Aus dieser Tabelle können Sie das erforderliche Lüftungsvolumen für eine bestimmte Luftqualität ermitteln.

Der in Russland gesetzlich vorgeschriebene Luftaustausch von 30 m 3 /h lässt also kein Wohlbefinden im Raum zu. Der europäische Luftaustauschstandard von 72 m 3 /h ermöglicht die Aufrechterhaltung einer Kohlendioxidkonzentration, die das Wohlbefinden einer Person nicht beeinträchtigt.

Referenzliste:

1. I. V. Gurina. „Wer ist für die stickige Atmosphäre im Raum verantwortlich?“ [Elektronische Ressource]. Zugriffsmodus: http://swegon.by/publications/0000396/ (Zugriffsdatum: 25.06.2017)
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5. EN 13779 Lüftung für Nichtwohngebäude – S. 57 (Tabelle A/11)

Sie wissen bereits, dass beim Ausatmen Kohlendioxid die Lunge verlässt. Was wissen Sie über diesen Stoff? Wahrscheinlich ein wenig. Heute beantworte ich alle Fragen rund um Kohlendioxid.

Definition

Diese Substanz ist normale Bedingungen ist ein farbloses Gas. In vielen Quellen kann es unterschiedlich genannt werden: Kohlenmonoxid (IV) und Kohlensäureanhydrid sowie Kohlendioxid und Kohlendioxid.

Eigenschaften

Kohlendioxid (CO 2 -Formel) ist ein farbloses Gas mit saurem Geruch und Geschmack, das wasserlöslich ist. Wenn es richtig abgekühlt wird, bildet es eine schneeartige Masse namens Trockeneis (Foto unten), die bei einer Temperatur von -78 °C sublimiert.

Es ist eines der Zerfalls- oder Verbrennungsprodukte organischer Stoffe. Es löst sich in Wasser erst bei einer Temperatur von 15 °C und nur dann, wenn das Verhältnis Wasser:Kohlendioxid 1:1 beträgt. Die Dichte von Kohlendioxid kann unterschiedlich sein, beträgt aber unter Standardbedingungen 1,976 kg/m 3. Dies ist der Fall, wenn es in gasförmiger Form vorliegt und in anderen Zuständen (flüssig / gasförmig) auch die Dichtewerte unterschiedlich sind. Bei diesem Stoff handelt es sich um ein saures Oxid, dessen Zugabe zu Wasser zur Bildung von Kohlensäure führt. Wenn Sie Kohlendioxid mit einem Alkali kombinieren, entstehen in der Folgereaktion Carbonate und Hydrogencarbonate. Dieses Oxid kann bis auf wenige Ausnahmen die Verbrennung nicht unterstützen. Dies sind aktive Metalle, und bei dieser Art von Reaktion entziehen sie ihm Sauerstoff.

Erhalt

Bei der Herstellung von Alkohol oder der Zersetzung natürlicher Carbonate werden Kohlendioxid und einige andere Gase in großen Mengen freigesetzt. Die entstehenden Gase werden anschließend mit gelöstem Kaliumcarbonat gewaschen. Anschließend absorbieren sie Kohlendioxid, das Produkt dieser Reaktion ist Hydrogencarbonat, durch Erhitzen der Lösung wird das gewünschte Oxid erhalten.

Doch mittlerweile wird es erfolgreich durch in Wasser gelöstes Ethanolamin ersetzt, das das im Rauchgas enthaltene Kohlenmonoxid aufnimmt und bei Erhitzung wieder abgibt. Dieses Gas ist auch Nebenprodukt jene Reaktionen, die reinen Stickstoff, Sauerstoff und Argon erzeugen. Im Labor entsteht etwas Kohlendioxid, wenn Carbonate und Bicarbonate mit Säuren reagieren. Es entsteht auch beim Backpulver und Zitronensaft oder das gleiche Natriumbicarbonat und Essig (Foto).

Anwendung

Auf den Einsatz von Kohlendioxid, das als Konservierungs- und Treibmittel mit dem Code E290 bekannt ist, kann die Lebensmittelindustrie nicht verzichten. Jeder Feuerlöscher enthält es in Form einer Flüssigkeit.

Auch vierwertiges Kohlenmonoxid, das während des Fermentationsprozesses freigesetzt wird, dient als guter Top-Dressing für Aquarienpflanzen. Es ist auch in der bekannten Limonade enthalten, die viele Menschen oft im Supermarkt kaufen. Das Drahtschweißen findet in einer Kohlendioxidumgebung statt. Wenn die Temperatur dieses Prozesses jedoch sehr hoch ist, geht damit die Dissoziation von Kohlendioxid einher, bei der Sauerstoff freigesetzt wird, der das Metall oxidiert. Dann ist das Schweißen ohne Desoxidationsmittel (Mangan oder Silizium) nicht vollständig. Fahrradräder werden mit Kohlendioxid gepumpt, es ist auch in Kanistern pneumatischer Waffen enthalten (diese Variante wird als Gasballon bezeichnet). Auch dieses Oxid im festen Zustand, Trockeneis genannt, wird im Handel als Kältemittel benötigt, wissenschaftliche Forschung und bei der Reparatur einiger Geräte.

Abschluss

So nützlich ist Kohlendioxid für den Menschen. Und nicht nur in der Industrie spielt es auch eine wichtige biologische Rolle: Ohne es können der Gasaustausch, die Regulierung des Gefäßtonus, die Photosynthese und viele andere natürliche Prozesse nicht ablaufen. Aber sein Überschuss oder Mangel in der Luft über einen längeren Zeitraum kann sich negativ auf die körperliche Verfassung aller lebenden Organismen auswirken.

Unter den Tipps zur Erhaltung von Schönheit und Gesundheit finden sich immer mehr Empfehlungen, mehr Flüssigkeit zu sich zu nehmen. Tatsächlich muss ein Mensch für ein normales Leben 1,5 bis 2 Liter trinken. sauberes Wasser am Tag. Es ist rein, nicht mineralisch oder kohlensäurehaltig. Säfte funktionieren auch nicht. Aber Kaffee und Tee wirken auf ganz andere Weise – sie entziehen dem Körper Flüssigkeit. Aber es ist das kleinere Übel. Sprechen wir über die schädlichsten Getränke, die in den Regalen der Geschäfte überschwemmt werden – Limonade.

Vor nicht allzu langer Zeit gab es in allen Städten Verkaufsautomaten mit Limonade und Sirup. Später erschien Pinocchio-Limonade in Glasflaschen. Und wir haben nicht bemerkt, wie wir von diesen praktisch harmlosen Getränken auf importierte „Pops“ umgestiegen sind, die nicht nur gut schmecken, sondern auch Kalk aus den Leitungen perfekt entfernen. Leider sind Erwachsene selbst nicht abgeneigt, sich mit solchen Getränken zu verwöhnen, und trinken sie erfolgreich an ihre Kinder. Versuchen wir herauszufinden, warum kohlensäurehaltige Getränke so schädlich sind.

Ist Kohlendioxid gefährlich?

Das ist erwähnenswert Nicht alle kohlensäurehaltigen Getränke wirken sich negativ auf den menschlichen Körper aus. Tatsache ist, dass Kohlendioxid, die Blasen, die wir alle lieben, an sich nicht schädlich ist. Es wird als Konservierungsmittel verwendet – zur besseren Konservierung des Getränks. Allerdings kann es zu Darmbeschwerden und Blähungen kommen. Daher sollten Menschen mit Verdauungsproblemen vor dem Trinken eines Getränks Blähungen ablassen. Gewöhnliches Mineral- oder Heilwasser mit Kohlensäure ist nicht schädlich, aber sogar sehr nützlich.

Zucker oder Süßstoffe

Was wird kohlensäurehaltigen Getränken noch zugesetzt? Natürlich Zucker. An sich schadet es nicht nur unserem Körper. Dabei handelt es sich um reine Kohlenhydrate, die unsere Zellen mit Energie sättigen. Aber wir müssen bedenken, dass Zucker in großen Mengen schädlich ist. Es ist schädlich für Haut und Zähne und trägt zur Gewichtszunahme bei. Heutzutage sieht man jedoch nur noch selten ein Getränk, das Zucker enthält. Tatsache ist, dass es für Hersteller deutlich rentabler ist, Zuckerersatzstoffe zu verwenden. Sie sind verschiedene Typen, und wir können noch sehr lange darüber reden. Wenn aber auf der Packung Stoffe wie Cyclamat (E 952), Saccharin (E 954), Aspartam (E 951) oder Sucrazit angegeben sind, sollten Sie solche Limonade nicht trinken. Erstens sind einige dieser Substanzen in Europa und Amerika verboten. Untersuchungen haben gezeigt, dass sie Folgendes bieten Negativer Einfluss auf Leber und Nieren und tragen auch zur Entstehung verschiedener Krankheiten bis hin zu Krebstumoren bei. Zweitens machen Süßstoffe hungrig. Daher trägt Limonade zur Gewichtszunahme bei. Auch die sogenannte „Diät-Cola“ ist der Feind unserer Figur, denn sie steigert den Appetit.

Es gibt Getränke, bei denen pflanzliche Bestandteile als Süßungsmittel verwendet werden – Sorbit, Xylit und Fruktose. Sie sind absolut harmlos, aber sehr kalorienreich. Wenn Sie keine Angst vor Übergewicht haben, können Sie daher Limonade mit Zucker oder natürlichen Süßungsmitteln trinken.

Geschmack und Geruch von kohlensäurehaltigen Getränken

Die Zusammensetzung kohlensäurehaltiger Getränke weist häufig auf Codes hin, die mit dem Buchstaben „E“ beginnen.. Einige davon sind, wie wir bereits wissen, Süßstoffe, der Rest sind Geschmacksverstärker, Konservierungsstoffe, Säureregulatoren, Aromen und Farbstoffe. Je mehr verschiedene „E“ das Getränk enthält, desto schädlicher ist es. Achten Sie auch auf den Punkt „natürliche Aromen“. Sie sind möglicherweise nur im Geruch identisch, wirken sich jedoch negativ auf die Leber aus. Wenn Sie auf der Suche nach einem harmlosen Getränk sind, sollten Sie dort anhalten, wo in der Zusammensetzung Pflanzenextrakte und natürliche Aromen angegeben sind. Eine solche Limonade wird zwar teurer, verursacht aber weniger Schaden.

Säuren und Koffein

Als Säureregulatoren werden häufig Säuren verwendet – Zitronensäure (E330), Orthophosphorsäure (E 338) und Äpfelsäure (E 296). Jede Säure schädigt den Körper – sie beschädigt den Zahnschmelz, verursacht Karies und löst Kalzium aus den Knochen. Auch ein erhöhter Säuregehalt im Magen kann zu Verdauungsstörungen führen und zur Entstehung von Magen-Darm-Erkrankungen beitragen.

Koffein in kohlensäurehaltigen Getränken ist sehr schädlich. Es tonisiert den Körper vorübergehend, aber dieser Effekt vergeht sehr schnell und wird durch Lethargie und Schläfrigkeit ersetzt. Darüber hinaus bedeutet der häufige Konsum von Koffein eine enorme Belastung für Herz und Kreislauf.

Wie gesehen, Meist sind kohlensäurehaltige Getränke ungesund. Zu den harmlosen gehören vielleicht Mineralwässer und Limonaden, die auf der Basis pflanzlicher Bestandteile hergestellt werden.

Herstellung von kohlensäurehaltigen Getränken

Alle Limonaden basieren auf Wasser. Daher werden bei der Herstellung des Getränks besondere Anforderungen an dessen Qualität gestellt. Globale Hersteller stellen sicher, dass ihre Anlagen einer gründlichen, mehrstufigen Wasserreinigung unterzogen werden. Denn die Qualität dieser Flüssigkeit beeinflusst den Geschmack des Getränks, sein Aroma und natürlich die Gesundheit des Käufers. Zunächst werden alle kleinen Partikel aus dem Wasser entfernt. Nachdem alle Verunreinigungen entfernt wurden, wird es vollkommen transparent. Dies ist die erste Stufe der Filterung.

Anschließend durchläuft das Wasser mehrere weitere Reinigungsstufen, bis seine Eigenschaften allen Anforderungen und Standards entsprechen. Der allerletzte Schritt ist der Durchgang von Wasser durch einen Kohlefilter. Mit diesem Verfahren können Sie kleinste Partikel und sogar Keime und Bakterien entfernen. Dadurch erhält das Wasser einen hervorragenden Geschmack und aromatische Eigenschaften. Um versehentlich ins Wasser gelangte Kohlepartikel zu entfernen, wird diese zusätzlich durch einen Polierfilter geleitet. Danach kann das Wasser zur Zubereitung beliebiger Getränke verwendet werden.

Die nächste wichtige Zutat in Limonade ist Sirup. Er verleiht dem Getränk seinen einzigartigen Geschmack und sein einzigartiges Aroma. Jedes Unternehmen hat sein eigenes einzigartiges Siruprezept. Globale Hersteller mit Niederlassungen in Hunderten von Ländern verschicken das Konzentrat in geschlossenen Behältern, damit niemand die Geheimformel herausfinden kann.

Das fertige Konzentrat wird im Mixfach mit weißem Zuckersirup vermischt. Und schon Fertigmischung in die Werkstatt geschickt, wo direkt die Herstellung der Limonade erfolgt. Zuvor muss der Sirup jedoch eine Qualitätsprüfung in einem spezialisierten Labor bestehen. Es muss nicht nur den internen Anforderungen des Herstellers, sondern auch internationalen Standards entsprechen.

In der Abfüllanlage wird Kohlendioxid in das Wasser eingespritzt, mit Sirup vermischt und abgefüllt. Danach durchlaufen alle Produkte das Kontrollsystem. Flaschen mit schief aufgeklebten Aufklebern, mit Unter- oder Überfüllung von Limonade werden zur Hochzeit geschickt.

Kontraindikationen für kohlensäurehaltige Getränke

Trotz aller Empfehlungen trinken die meisten Menschen in allen Ländern weiterhin Kohlensäurehaltige Getränke. Es gibt jedoch Personengruppen, für die Limonade kontraindiziert ist. Sie können es nicht für Personen trinken, die an chronischen Erkrankungen des Verdauungssystems leiden (Magengeschwür, Gastritis, Kolitis, Pankreatitis, Hepatitis usw.). Tatsache ist, dass Kohlendioxid die Schleimhäute reizt. innere Organe was die Krankheit verschlimmern kann. Sogar medizinisch Mineralwasser erst danach trinken Großer Teil es kommt Gas raus. Ärzte empfehlen, Kindern unter 3 Jahren keine kohlensäurehaltigen Getränke zu geben, auch ältere Menschen sollten diese nicht trinken. Limonade ist bei Menschen mit Fettleibigkeit, Diabetes und allergischen Reaktionen kontraindiziert. Wenn Sie eine schwache Leber oder Nieren haben, sollten Sie außerdem auf Limonade verzichten oder auf ein Getränk aus natürlichen Zutaten zurückgreifen.

Farblos und geruchlos. Der wichtigste Regulator der Blutzirkulation und Atmung.

Nicht giftig. Ohne sie gäbe es keine Brötchen und keine angenehm scharfen kohlensäurehaltigen Getränke.

In diesem Artikel erfahren Sie, was Kohlendioxid ist und welche Auswirkungen es auf den menschlichen Körper hat.

Die meisten von uns erinnern sich nicht gut. Schulkurs Physiker und Chemiker, aber sie wissen: Gase sind unsichtbar und in der Regel nicht greifbar und daher heimtückisch. Bevor wir also die Frage beantworten, ob Kohlendioxid für den Körper schädlich ist, erinnern wir uns daran, was es ist.

Erddecke

- Kohlendioxid. Es handelt sich auch um Kohlendioxid, Kohlenmonoxid (IV) oder Kohlensäureanhydrid. Unter normalen Bedingungen ist es ein farbloses, geruchloses Gas mit saurem Geschmack.

Unter atmosphärischem Druck hat Kohlendioxid zwei Aggregatzustände: gasförmig (Kohlendioxid ist schwerer als Luft, schlecht wasserlöslich) und fest (bei -78 °C verwandelt es sich in Trockeneis).

Kohlendioxid ist einer der Hauptbestandteile der Umwelt. Es kommt in der Luft und im unterirdischen Mineralwasser vor, wird bei der Atmung von Menschen und Tieren freigesetzt und ist an der Photosynthese der Pflanzen beteiligt.

Kohlendioxid beeinflusst aktiv das Klima. Es reguliert den Wärmeaustausch des Planeten: Es lässt ultraviolette Strahlung durch und blockiert Infrarotstrahlung. Aus diesem Grund wird Kohlendioxid manchmal als die Erddecke bezeichnet.

O2 ist Energie. CO2 - Funke

Kohlendioxid begleitet einen Menschen ein Leben lang. Als natürlicher Regulator der Atmung und des Kreislaufs ist Kohlendioxid ein wesentlicher Bestandteil des Stoffwechsels.

Beim Einatmen füllt ein Mensch die Lunge mit Sauerstoff.

Gleichzeitig findet in den Alveolen (speziellen „Vesikeln“ der Lunge) ein wechselseitiger Austausch statt: Sauerstoff gelangt ins Blut und Kohlendioxid wird daraus freigesetzt.

Die Person atmet aus. CO2 ist eines der Endprodukte des Stoffwechsels.

Im übertragenen Sinne ist Sauerstoff Energie und Kohlendioxid ist der Funke, der sie entzündet.

Beim Einatmen von etwa 30 Litern Sauerstoff pro Stunde stößt ein Mensch 20-25 Liter Kohlendioxid aus.

Kohlendioxid ist für den Körper nicht weniger wichtig als Sauerstoff. Es ist ein physiologisches Stimulans der Atmung: Es beeinflusst die Großhirnrinde und stimuliert das Atmungszentrum. Das Signal für den nächsten Atemzug ist nicht ein Mangel an Sauerstoff, sondern ein Überschuss an Kohlendioxid. Schließlich ist der Stoffwechsel in Zellen und Gewebe kontinuierlich und Sie müssen seine Endprodukte ständig entfernen.

Darüber hinaus beeinflusst Kohlendioxid die Ausschüttung von Hormonen, die Enzymaktivität und die Geschwindigkeit biochemischer Prozesse.

Gleichgewicht des Gasaustausches

Kohlendioxid ist ungiftig, nicht explosiv und für den Menschen absolut ungefährlich. Das Gleichgewicht von Kohlendioxid und Sauerstoff ist jedoch für ein normales Leben äußerst wichtig. Der Mangel bzw. Überschuss an Kohlendioxid im Körper führt zu Hypokapnie bzw. Hyperkapnie.

Hypokapnie- Mangel an CO2 im Blut. Es entsteht durch tiefes, schnelles Atmen, wenn mehr Sauerstoff in den Körper gelangt, als er benötigt. Zum Beispiel bei zu intensiver körperlicher Anstrengung. Die Folgen können unterschiedlich sein: von leichtem Schwindel bis hin zur Bewusstlosigkeit.

Hyperkapnie- Überschüssiges CO2 im Blut. Ein Mensch hat (zusammen mit Sauerstoff, Stickstoff, Wasserdampf und Inertgasen) 0,04 % Kohlendioxid und atmet 4,4 % aus. Wenn Sie sich in einem kleinen Raum mit schlechter Belüftung befinden, kann die Kohlendioxidkonzentration die Norm überschreiten. Als Folge können Kopfschmerzen, Übelkeit und Schläfrigkeit auftreten. Am häufigsten geht Hyperkapnie jedoch mit Extremsituationen einher: einer Fehlfunktion der Atemwege, dem Anhalten des Atems unter Wasser und anderen.

Entgegen der Meinung der meisten Menschen ist Kohlendioxid in den von der Natur bereitgestellten Mengen für das Leben und die Gesundheit des Menschen notwendig. Darüber hinaus fand er eine breite Industrielle Anwendung und bringt den Menschen viele praktische Vorteile.

Funkelnde Seifenblasen im Dienste der Köche

CO2 wird in vielen Bereichen eingesetzt. Aber vielleicht ist Kohlendioxid in der Lebensmittelindustrie und beim Kochen am gefragtesten.

Es entsteht Kohlendioxid Hefeteig unter dem Einfluss der Gärung. Es sind seine Bläschen, die den Teig auflockern, ihn luftig machen und sein Volumen vergrößern.

Mit Hilfe von Kohlendioxid werden verschiedene erfrischende Getränke hergestellt: Kwas, Mineralwasser und andere Limonaden, die bei Kindern und Erwachsenen beliebt sind.

Diese Getränke erfreuen sich bei Millionen von Verbrauchern auf der ganzen Welt großer Beliebtheit, vor allem wegen der funkelnden Blasen, die im Glas so lustig platzen und so angenehm in der Nase „stechen“.

Kann Kohlendioxid in kohlensäurehaltigen Getränken zu Hyperkapnie beitragen oder einen anderen Schaden für einen gesunden Körper verursachen? Natürlich nicht!

Zunächst wird Kohlendioxid, das bei der Zubereitung kohlensäurehaltiger Getränke verwendet wird, speziell für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie aufbereitet. In den Mengen, in denen es in Limonade enthalten ist, ist es für den Körper gesunder Menschen absolut unbedenklich.

Zweitens entweicht der Großteil des Kohlendioxids unmittelbar nach dem Öffnen der Flasche. Die verbleibenden Bläschen „verdampfen“ beim Trinken und hinterlassen nur ein charakteristisches Zischen. Dadurch gelangt nur eine vernachlässigbare Menge Kohlendioxid in den Körper.

„Warum verbieten Ärzte dann manchmal das Trinken von kohlensäurehaltigen Getränken?“ - du fragst. Laut der Kandidatin der medizinischen Wissenschaften, der Gastroenterologin Alena Alexandrovna Tyazheva, liegt dies daran, dass es eine Reihe von Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts gibt, bei denen eine besonders strenge Diät vorgeschrieben ist. Die Liste der Kontraindikationen umfasst nicht nur gashaltige Getränke, sondern auch viele Lebensmittel.

Ein gesunder Mensch hingegen kann problemlos eine moderate Menge kohlensäurehaltiger Getränke in seine Ernährung einbauen und sich von Zeit zu Zeit ein Glas derselben Cola gönnen.

Abschluss

Kohlendioxid ist für die Erhaltung des Lebens sowohl des Planeten als auch eines einzelnen Organismus notwendig. CO2 beeinflusst das Klima und ist eine Art Decke. Ohne sie ist ein Stoffwechsel nicht möglich: Stoffwechselprodukte verlassen den Körper mit Kohlendioxid. Und auch in den beliebtesten kohlensäurehaltigen Getränken ist es ein unverzichtbarer Bestandteil. Es ist Kohlendioxid, das verspielte Bläschen erzeugt, die in der Nase kitzeln. Gleichzeitig ist es für einen gesunden Menschen absolut sicher.

Bereits im letzten Jahrhundert wurden verschiedene Studien zur Wirkung von CO 2 auf den menschlichen Körper durchgeführt. In den 60er Jahren untersuchte die Wissenschaftlerin O.V. Eliseeva in ihrer Dissertation detailliert, wie sich Kohlendioxid in Konzentrationen von 0,1 % (1000 ppm) bis 0,5 % (5000 ppm) auf den menschlichen Körper auswirkt, und kam zu dem Schluss, dass die kurzzeitige Inhalation von Kohlendioxid in diesen Konzentrationen bei gesunden Menschen deutliche Veränderungen in der Funktion der äußeren Atmung, der Durchblutung und eine deutliche Verschlechterung der elektrischen Aktivität des Gehirns verursacht. Ihren Empfehlungen zufolge sollte der CO 2 -Gehalt in der Luft von Wohnhäusern und öffentlichen Gebäuden 0,1 % (1000 ppm) nicht überschreiten, der durchschnittliche CO 2 -Gehalt sollte etwa 0,05 % (500 ppm) betragen.

Experten wissen, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der CO 2 -Konzentration und dem Gefühl von stickiger Luft besteht. Dieses Gefühl tritt bei einem gesunden Menschen bereits bei 0,08 % (also 800 ppm) auf. Obwohl es in modernen Büros durchaus üblich ist, 2000 ppm oder mehr zu haben. Und eine Person spürt möglicherweise nicht die gefährlichen Auswirkungen von CO 2 . Bei einem kranken Menschen steigt die Sensibilitätsschwelle noch weiter an.

Die Abhängigkeit physiologischer Erscheinungen vom CO2-Gehalt in der Luft ist in der Tabelle dargestellt:

CO 2 -Gehalt, ppm	Physiologische Manifestationen beim Menschen
Atmosphärische Luft 380-400	Ideal für Gesundheit und Wohlbefinden.
400-600	Normale Menge. Empfohlen für Kinderzimmer, Schlafzimmer, Büros, Schulen und Kindergärten.
600-1000	Es gibt Beschwerden über die Luftqualität. Menschen mit Asthma können häufiger Anfälle haben.
Über 1000	Allgemeines Unwohlsein, Schwäche, Kopfschmerzen, Konzentration sinkt um ein Drittel, die Zahl der Fehler bei der Arbeit nimmt zu. Es kann zu negativen Veränderungen im Blut kommen, außerdem können Probleme mit den Atemwegen und dem Kreislauf auftreten.
Über 2000	Die Zahl der Fehler bei der Arbeit nimmt stark zu, 70 % der Mitarbeiter können sich nicht auf die Arbeit konzentrieren.

Die wesentlichen Veränderungen beim Einatmen erhöhter Kohlendioxidkonzentrationen (Hyperkapnie) treten im zentralen Bereich auf nervöses System, und gleichzeitig sind sie Phasencharakter: zunächst eine Zunahme und dann eine Abnahme der Erregbarkeit von Nervenformationen. Eine Verschlechterung der konditionierten Reflexaktivität wird bei Konzentrationen nahe 2 % beobachtet – die Erregbarkeit des Atmungszentrums des Gehirns nimmt ab, die Atmungsfunktion der Lunge nimmt ab, die Homöostase (Gleichgewicht der inneren Umgebung) des Körpers wird entweder durch Schädigung von Zellen oder durch Reizung von Rezeptoren mit einem unzureichenden Spiegel einer bestimmten Substanz gestört. Und wenn der Kohlendioxidgehalt bis zu 5 % beträgt, kommt es zu einer deutlichen Abnahme der Amplitude der evozierten Potentiale des Gehirns, einer Desynchronisation der Rhythmen des spontanen Elektroenzephalogramms mit weiterer Hemmung der elektrischen Aktivität des Gehirns.

Was genau passiert, wenn die CO 2 -Konzentration in der Luft, die in den Körper gelangt, steigt? Der Partialdruck von CO 2 in den Alveolen steigt, seine Löslichkeit im Blut nimmt zu und es entsteht schwache Kohlensäure (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), die wiederum in H + und HCCO3- zerfällt. Das Blut wird übersäuert, was wissenschaftlich als Gasazidose bezeichnet wird. Je höher die CO 2 -Konzentration in der Luft, die wir atmen, desto niedriger ist der pH-Wert des Blutes und desto saurer ist es.

Wenn eine Azidose beginnt, wehrt sich der Körper zunächst, indem er die Konzentration von Bikarbonat im Blutplasma erhöht, wie zahlreiche biochemische Studien belegen. Um eine Azidose auszugleichen, sezernieren die Nieren intensiv H + und halten HCCO 3 - zurück. Dann werden andere Puffersysteme eingeschaltet und sekundäre biochemische Reaktionen des Körpers ausgelöst. Da schwache Säuren, darunter Kohlensäure (H 2 CO 3), mit Metallionen schwerlösliche Verbindungen (CaCO 3) bilden können, lagern sie sich in Form von Steinen vor allem in den Nieren ab.

Carl Schafer vom U.S. Navy Submarine Medical Research Laboratory hat erforscht, wie sich unterschiedliche Kohlendioxidkonzentrationen auf Meerschweinchen auswirken. Die Nagetiere wurden acht Wochen lang bei 0,5 % CO 2 gehalten (Sauerstoff war normal – 21 %), danach beobachteten sie eine erhebliche Nierenverkalkung. Es wurde auch nach längerer Exposition von Meerschweinchen gegenüber niedrigeren Konzentrationen festgestellt – 0,3 % CO 2 (3000 ppm). Aber das ist noch nicht alles. Schafer und Kollegen fanden bei Jungsauen nach achtwöchiger Exposition gegenüber 1 % CO 2 eine Demineralisierung der Knochen sowie strukturelle Veränderungen in der Lunge. Die Forscher betrachteten diese Krankheiten als eine Anpassung des Körpers an die chronische Belastung durch erhöhte CO 2 -Werte.

Besonderheit Langzeithyperkapnie (erhöhter CO2-Ausstoß) sind langfristige negative Auswirkungen. Trotz der Normalisierung der atmosphärischen Atmung werden im menschlichen Körper seit langem Veränderungen der biochemischen Zusammensetzung des Blutes, eine Abnahme des immunologischen Status, die Widerstandsfähigkeit gegen körperliche Anstrengung und andere äußere Einflüsse beobachtet.

Fazit: Um negative Folgen zu vermeiden, muss der Kohlendioxidgehalt der eingeatmeten Luft kontrolliert werden. Für diesen Zweck ist ein modernes und zuverlässiges Gerät perfekt.