? ? 高原缺氧怎么回事?
? ? 氧分壓低!
? ? 從海平面到萬(wàn)米的高空,氧氣在空氣中的含量均為21%左右,但是氧分壓卻差別很大。
氧分壓的概念:收集一瓶空氣,將其中的氮?dú)獬?,剩余的氧氣仍?huì)逐漸占滿整個(gè)集氣瓶,此時(shí)的壓強(qiáng)會(huì)比原來(lái)的低,該值為原空氣中氧氣的分壓值。根據(jù)道爾頓定律:大氣壓等于氧分壓、氮分壓等所有氣體分壓的總和:Ptotal=ppO2+ ppN2+ ppAr+ ppCO2+ ppH2O+ ……
? ? ? ? ?高原空氣稀薄,氧分壓低,導(dǎo)致人在高原缺氧。我們大多數(shù)只考慮濃度,尤其是我們只考慮氧氣濃度(%vol)。這種精準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)很關(guān)鍵,解決問(wèn)題的“窗戶紙”就在此。
? ? 西藏航空賓館某房間氧氣含量20.86%,氧含量與內(nèi)地城市相同。但是西藏航空的機(jī)長(zhǎng)、乘務(wù)人員等入住賓館時(shí),房間氧氣濃度調(diào)高到24.5%-25%,氧氣分壓在150 mbar左右。補(bǔ)充的氧氣由制氧機(jī)從室外空氣中提取,彌散進(jìn)入房間。這樣才能讓房間內(nèi)人不至于缺氧。
? ? 據(jù)測(cè)算,在海拔4270米高處,氧氣壓力只有海平面的58%。所以,盡管氧氣在大氣中的相對(duì)比例沒(méi)有變化,但由于空氣稀薄,氧氣(進(jìn)入身體)的優(yōu)良量卻變小了,由此導(dǎo)致了(人體)缺氧。人是否缺氧不能憑感覺(jué),因?yàn)榇竽X和心臟的寬容度很大,輕易感覺(jué)不出來(lái),要憑測(cè)量。觀察嘴唇顏色是測(cè)量,是目測(cè),嘴唇顏色代表動(dòng)脈血顏色,發(fā)紫、發(fā)烏說(shuō)明動(dòng)脈血血氧不飽合,身體缺氧。正常人體動(dòng)脈血的血氧飽和度為98% ,低于94%為供氧不足,低于90%定為低氧血癥。
? ? 近年來(lái),隨著西部大開(kāi)發(fā)的不斷深入,越來(lái)越多低海拔地區(qū)的人進(jìn)入高海拔地區(qū)。隨著海拔的增加,空氣中氧分壓下降,低海拔地 區(qū)的人進(jìn)入高原后會(huì)表現(xiàn)出極大的不適應(yīng)并引發(fā)高原反應(yīng),對(duì)人們的正常生產(chǎn)和生活造成極大的影響。通過(guò)室內(nèi)環(huán)境富氧,不但可以減少高原低氧環(huán)境對(duì)身體的損害,還可以提高體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)的效率。
? ? 室內(nèi)富氧雖然可以提高氧分壓,能有效提高人的睡眠質(zhì)量和工作效率,但氧氣體積分?jǐn)?shù)的增加可能帶來(lái)火災(zāi)危險(xiǎn)。
? ? 當(dāng)氧分壓不變時(shí),隨著海拔升高材料的燃燒速度加快。維持氧分壓為 211.8mbar,當(dāng)大氣壓低于869.7mbar 時(shí),濾 紙的燃燒速度將超過(guò) 3.01 mm·s-1. 因此,在大氣壓低于 869.7mabr時(shí),富氧到與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下空氣中氧分壓一致會(huì)帶來(lái)火災(zāi)危險(xiǎn)。
? ? 大氣壓與安全氧氣體積分?jǐn)?shù)上限的關(guān)系,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)擬合可得安全氧氣體積分?jǐn)?shù)與大氣壓的關(guān)系為:Y = 27.91% ×exp(-P/447.8)+ 20.09% 。式中 Y為安全氧氣體積分?jǐn)?shù)上限,P 為大氣壓?jiǎn)挝粸?mbar。
? ? 隨著海拔的升高,安全富氧氣體積分?jǐn)?shù)上限將發(fā)生變化,安全氧氣體積分?jǐn)?shù)Y上限與海拔H (單位Km) 的關(guān)系用數(shù)學(xué)式可表示為 Y = 8.28% ×exp(H/10.41)+14.69% 。
? ? 所以高原安全供氧,就必須使用氧氣濃度/分壓檢測(cè)氧傳感器來(lái)完成。
? ? 目前,市場(chǎng)上存在多種類型的氧傳感器。工業(yè)的發(fā)展需要氧傳感器具有高**度,高重復(fù)性,并且使用簡(jiǎn)單,少維護(hù)和校準(zhǔn)等特點(diǎn)?;谶@一目的,對(duì)于使用者來(lái)說(shuō),就需要應(yīng)用的需要來(lái)考慮各種不同傳感器的優(yōu)點(diǎn),選擇合適的傳感器。沒(méi)有一種傳感器是萬(wàn)能的。
? ? 下面關(guān)于市面上我司三達(dá)特推出的常見(jiàn)的氧氣傳感器的介紹。
? ? 電化學(xué)傳感器S+4OX
? ?電化學(xué)(electrochemistry)傳感器具有使用成本低,測(cè)量準(zhǔn)確的特點(diǎn)。但是電化學(xué)(electrochemistry)傳感器使用半透過(guò)性膜,隨著時(shí)間的推移,膜的性能和電極的性能都會(huì)發(fā)生改變。這些固有的特性就導(dǎo)致了電化學(xué)(electrochemistry)傳感器需要經(jīng)常更換,同時(shí)也需要定期校正。缺點(diǎn)是工作溫度一般在0-50°,在常溫(25℃)環(huán)境下工作效果好,但是溫度超過(guò)40°,壽命消耗極快。在不同氣壓環(huán)境下使用,需要重新標(biāo)定。