معلومة

هل النباتات مصانع أكسجين فعلية؟


هل يتم تعويض الأكسجين الذي تنفثه النباتات أثناء النهار عن طريق استنشاق ثاني أكسيد الكربون ليلاً؟


تقوم جميع النباتات الخضراء بعملية التمثيل الضوئي وكذلك التنفس.

تتنفس النباتات أثناء النهار والليل ، ولكنها تقوم فقط بعملية التمثيل الضوئي أثناء النهار عندما يكون الضوء: هناك معادلات للتنفس الهوائي والتمثيل الضوئي:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O (التنفس الهوائي)

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 (التمثيل الضوئي)

من حيث المواد المتفاعلة والمنتجات ، فهي عكس بعضها البعض. من حيث تبادل الغازات:

عملية ------- ثاني أكسيد الكربون ----------------- الأكسجين

التنفس ----------- الخروج ---------------------------- In

التمثيل الضوئي ------- في ---------------------------- خارج


البناء الضوئي فقط في وجود ضوء الشمس. لذلك يحدث فقط خلال النهار.

بالنسبة لعملية التمثيل الضوئي ، فإنها تتطلب غاز ثاني أكسيد الكربون (غاز ثاني أكسيد الكربون)

يدخل هذا الغاز إلى الأوراق من خلال مسام صغيرة عليها تسمى الثغور.

المنتج الثانوي لعملية التمثيل الضوئي هو غاز الأكسجين (غاز O2)

إما أنه يمر عبر نفس الثغور أو يستخدم للتنفس


ل التنفس يحتاجون إلى غاز O2. يدخل الأوراق من خلال نفس المسام أو الثغور.

المنتج الثانوي للتنفس هو غاز ثاني أكسيد الكربون.

خلال النهار يتم استخدامه على الفور لعملية التمثيل الضوئي.

أثناء الليل ينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي


صافي تبادل الغازات

يعتمد التأثير الصافي (الكلي) على الوقت من اليوم وشدة الضوء. لا يحدث التمثيل الضوئي في الليل. عندما لا يكون هناك عملية التمثيل الضوئي ، يكون هناك إطلاق صافٍ لثاني أكسيد الكربون وامتصاص صافٍ للأكسجين.

إذا كان هناك ضوء كافي أثناء النهار ، فحينئذٍ:

معدل التمثيل الضوئي أعلى من معدل التنفس ، هناك إطلاق صافٍ للأكسجين وامتصاص صافٍ لثاني أكسيد الكربون

(ضع في اعتبارك نباتات CAM)

في نبات يستخدم CAM بالكامل ، تظل الثغور الموجودة في الأوراق مغلقة أثناء النهار لتقليل التبخر ، ولكنها تفتح ليلاً لتجميع ثاني أكسيد الكربون (CO2)

https://en.wikipedia.org/wiki/Crassulacean_acid_metabolism#During_the_night


يساعدك هذا الرابط في فهم العملية بشكل أفضل من خلال لغة بسيطة:

http://www.bbc.co.uk/education/guides/zxtcwmn/revision/1


من المستحيل أن يستخدم النبات المزيد من الأكسجين على المدى الطويل. كما أوضحBlueFoxy ، عندما يستخدم النبات الأكسجين فإنه يؤكسد السكر ($ C_6H_ {12} O_6 $). تم صنع هذه السكريات بواسطة النبات نفسه باستخدام $ CO_2 $ و $ H_2O $ وضوء الشمس ، لذلك هو لا تستطيع أكسدة سكر أكثر مما أنتج في المقام الأول.

إذا كان النبات ينمو ، فسيتم استخدام بعض الكربون المزال من $ CO_2 $ لتشكيل أنسجة النبات ، مما يتسبب في زيادة صافية في الأكسجين في الغلاف الجوي. إذا كان النبات لا ينمو ، فمن المحتمل أن يكون محايدًا للأكسجين.

من المحتمل أن تكون هناك بعض النباتات الطفيلية الغريبة التي تكسر هذا النمط عن طريق سرقة الكربون من نباتات أخرى ، لكن القاعدة تنطبق بشكل عام.


دورة الكربون والأكسجين

الكربون والأكسجين مستقلان عن بعضهما البعض ، لكنهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا وكذلك يعتمدان على بعضهما البعض. ستغطي المقالة التالية المعلومات التي ستساعدك على فهم دورة الكربون والأكسجين بالتفصيل.

الكربون والأكسجين مستقلان عن بعضهما البعض ، لكنهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا وكذلك يعتمدان على بعضهما البعض. ستغطي المقالة التالية المعلومات التي ستساعدك على فهم دورة الكربون والأكسجين بالتفصيل.

تستمر الحياة على كوكب الأرض بسبب وجود العناصر الغذائية العضوية وغير العضوية الموجودة في الطبيعة. من المهم جدًا إعادة تدوير هذه العناصر الغذائية باستمرار. إذا لم يحدث هذا & # 8217t ، فسوف تنطفئ جميع الموارد الغذائية في العالم تمامًا. لا توجد مغذيات تعني عدم وجود حياة على الأرض. لذلك ، من أجل الحفاظ على دورة حياة كل كائن حي ، كائن وحيد الخلية أو متعدد الخلايا ، فإن إعادة تدوير العناصر الغذائية أمر مهم للغاية. واحدة من الدورات الهامة هي دورة الكربون والأكسجين.

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

عملية دورة الكربون والأكسجين

هناك أربع خطوات متضمنة في إكمال هذه الدورة. تتم مناقشة هذه الطرق أدناه:

البناء الضوئي
تخضع النباتات لعملية التمثيل الضوئي التي تساعدها على إنتاج الطاقة والغذاء لأنفسها. خلال هذه العملية ، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون (CO2) وامتصاص الماء (H2س) بمساعدة جذورهم. يساعد الكلوروفيل الموجود في الأوراق والطاقة من الشمس على تحويل ثاني أكسيد الكربون2 و ح2O في الأكسجين O2والسكر وبخار الماء. الأكسجين (O2) التي تطلقها النباتات كمنتج ثانوي في الغلاف الجوي.

يتم أخذ ثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء من التربة بوجود الضوء (الطاقة) بواسطة النباتات وتحويله إلى كربوهيدرات وأكسجين كمنتجات ثانوية.

التنفس
مثلما تقوم النباتات بعملية التمثيل الضوئي ، تقوم الحيوانات بالتنفس. يحدث التنفس عندما تأخذ الحيوانات الأكسجين من الهواء مع السكريات البسيطة من طعامها. هذا يساعد في إطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة من جسم الحيوان. أثناء التنفس الخلوي ، تتطلب الحيوانات O2 أثناء الاستنشاق. عندما يزفرون مخلفات التنفس الخلوي ، يطلقون ثاني أكسيد الكربون2 في الغلاف الجوي مرة أخرى.

صيغة للتنفس

هل تود الكتابة لنا؟ حسنًا ، نحن نبحث عن كتاب جيدين يريدون نشر الكلمة. تواصل معنا وسنتحدث.

يتم تحويل الكربوهيدرات المأخوذة من الأطعمة مثل النباتات أو المركبات القائمة على الكربون إلى جانب الأكسجين إلى ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه في الهواء جنبًا إلى جنب مع الماء والطاقة أثناء التنفس.

الإحتراق
إنها عملية حرق تحدث بشكل طبيعي في الطبيعة. على سبيل المثال ، الانفجارات البركانية هي عمليات احتراق طبيعية حيث يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بسبب الاحتراق. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الملوثات البيئية التي تسبب زيادة في كمية ثاني أكسيد الكربون2 في الهواء. وتشمل هذه السيارات ، المصانع ، حرق الأخشاب ، الفحم ، الطاقة النووية ، الغاز ، إلخ. هذا الاحتراق غير المسؤول وانبعاث ثاني أكسيد الكربون المفرط والغازات الضارة الأخرى في البيئة هو العامل الرئيسي الذي يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري اليوم.

تقسيم
بعد موت أي كائن حي ، أي كائن أحادي الخلية أو متعدد الخلايا ، يتحلل. يعني هذا التحلل أن الحشرات والفطريات والبكتيريا (تسمى معًا المُحلِّلات) تساعد في تحطيم المكونات الخلوية للكائن الحي الميت إلى عناصره الأساسية. وتشمل هذه العناصر الماء والكالسيوم والنيتروجين والكربون والأكسجين. وبالتالي ، تساعد المُحلِّلات في إطلاق الأكسجين وثاني أكسيد الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي كمخلفات استقلابية.

يمكن تلخيص الدورة بأكملها ، حيث تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين أثناء عملية التمثيل الضوئي. هذا الأكسجين الذي يتم إطلاقه يتم امتصاصه من قبل الحيوانات التي تطلق ثاني أكسيد الكربون بعد التنفس. وبالتالي ، ستستمر إعادة تدوير الكربون والأكسجين في الغلاف الجوي طالما يحدث التنفس والتمثيل الضوئي. هذا يثبت أيضًا أنه للحفاظ على الحياة ، فإن النباتات مهمة جدًا لأنها المساهم الرئيسي في كمية الأكسجين الموجودة في الغلاف الجوي. على الرغم من أن كلتا الدورتين تحدثان بشكل مستقل ، إلا أنهما متصلتان ببعضهما البعض بطريقة صغيرة.

المنشورات ذات الصلة

ربما يكون الكربون هو العنصر الأكثر حيوية على كوكب الأرض. تعيد دورة الكربون تأكيد حيويتها. تقدم هذه المقالة BiologyWise مخططها وشرح شامل من شأنه أن & hellip

الكربون هو المكون الرئيسي لجميع المواد العضوية ، من الوقود الأحفوري إلى الحمض النووي ، أي الأساس الجيني لجميع أشكال الحياة. دعونا نتتبع مسار الكربون مثل & hellip

ما هي دورة الكربون؟ لماذا هو مهم؟ كيف يعمل؟ في هذه المقالة سيكون هناك شرح بسيط للأسئلة أعلاه للأطفال. اقرأ على & hellip


تم اختراع مكثفات الأكسجين الطبية المنزلية في أوائل السبعينيات ، مع زيادة إنتاج هذه الأجهزة في أواخر السبعينيات. كانت كل من شركة Union Carbide Corporation و Bendix Corporation من أوائل الشركات المصنعة. قبل ذلك العصر ، كان العلاج بالأكسجين الطبي المنزلي يتطلب استخدام أسطوانات أكسجين ثقيلة عالية الضغط أو أنظمة الأكسجين السائل المبردة الصغيرة. يتطلب كلا نظامي التوصيل زيارات منزلية متكررة من قبل الموردين لتجديد إمدادات الأكسجين. في الولايات المتحدة ، تحولت Medicare من دفع الرسوم مقابل الخدمة إلى معدل شهري ثابت للعلاج بالأكسجين المنزلي في منتصف الثمانينيات ، مما تسبب في تبني صناعة المعدات الطبية المتينة (DME) للمركزات بسرعة كوسيلة للتحكم في التكاليف. أدى هذا التغيير في السداد إلى انخفاض كبير في عدد أنظمة توصيل الأكسجين السائل والضغط الأولي المستخدمة في المنازل في الولايات المتحدة في ذلك الوقت. أصبحت مكثفات الأكسجين الوسيلة المفضلة والأكثر شيوعًا لتوصيل الأكسجين إلى المنزل. زاد عدد الشركات المصنعة التي تدخل سوق مكثف الأكسجين بشكل كبير نتيجة لهذا التغيير. اخترعت شركة Union Carbide Corporation المنخل الجزيئي في الخمسينيات من القرن الماضي مما جعل هذه الأجهزة ممكنة. كما اخترعت أول أنظمة أكسجين طبي منزلي سائل مبرد في الستينيات.

تُستخدم مكثفات الأكسجين التي تستخدم تقنية امتصاص الضغط المتأرجح (PSA) على نطاق واسع لتوفير الأكسجين في تطبيقات الرعاية الصحية ، خاصةً عندما يكون الأكسجين السائل أو المضغوط شديد الخطورة أو غير مريح ، كما هو الحال في المنازل أو العيادات المحمولة. لأغراض أخرى ، هناك أيضًا مكثفات تعتمد على تقنية غشاء فصل النيتروجين.

مكثف الأكسجين يمتص الهواء ويزيل النيتروجين منه ، تاركًا غازًا غنيًا بالأكسجين ليستخدمه الأشخاص الذين يحتاجون إلى الأكسجين الطبي بسبب انخفاض مستويات الأكسجين في دمائهم. [1] توفر مكثفات الأكسجين مصدرًا اقتصاديًا للأكسجين في العمليات الصناعية حيث تُعرف أيضًا باسم مولدات غاز الأكسجين أو محطات توليد الأكسجين.

تحرير امتصاص الضغط المتأرجح

تستخدم مكثفات الأكسجين هذه منخلًا جزيئيًا لامتصاص الغازات وتعمل وفقًا لمبدأ امتصاص النيتروجين الجوي سريع التأرجح بالضغط على معادن الزيوليت عند ضغط عالٍ. وبالتالي ، فإن هذا النوع من نظام الامتزاز هو جهاز غسيل نيتروجين وظيفيًا ، مما يترك غازات الغلاف الجوي الأخرى بالمرور ، تاركًا الأكسجين الغاز الأساسي المتبقي. تقنية PSA هي تقنية موثوقة واقتصادية لتوليد الأكسجين على نطاق صغير إلى متوسط. يعتبر الفصل المبرد أكثر ملاءمة للأحجام الكبيرة والتسليم الخارجي بشكل عام أكثر ملاءمة للأحجام الصغيرة. [2]

عند الضغط العالي ، يمتص الزيوليت المسامي كميات كبيرة من النيتروجين ، بسبب مساحة سطحه الكبيرة وخصائصه الكيميائية. يقوم مُكثّف الأكسجين بضغط الهواء وتمريره فوق الزيوليت ، مما يتسبب في امتصاص الزيوليت للنيتروجين من الهواء. ثم يقوم بتجميع الغاز المتبقي ، والذي يتكون في الغالب من الأكسجين ، ويتم امتصاص النيتروجين من الزيوليت تحت الضغط المنخفض ليتم تنفيسه.

رسم متحرك لامتصاص الضغط المتأرجح ، (1) و (2) يظهر الامتزاز والامتصاص بالتناوب
أنا إدخال الهواء المضغوط أ الامتزاز
ا إخراج الأكسجين د الامتزاز
ه العادم

يحتوي مُكثّف الأكسجين على ضاغط هواء ، واثنين من الأسطوانات مملوءة بحبيبات الزيوليت ، وخزان معادلة للضغط ، وبعض الصمامات والأنابيب. في أول نصف دورة ، تستقبل الأسطوانة الأولى الهواء من الضاغط ، والذي يستمر حوالي 3 ثوان. خلال ذلك الوقت ، يرتفع الضغط في الأسطوانة الأولى من الغلاف الجوي إلى حوالي 2.5 مرة الضغط الجوي العادي (عادةً 20 رطل لكل بوصة مربعة / 138 كيلو باسكال ، أو 2.36 ضغط جوي مطلق) ويصبح الزيوليت مشبعًا بالنيتروجين. عندما تصل الأسطوانة الأولى إلى قرب الأكسجين النقي (توجد كميات صغيرة من الأرجون ، أول أكسيد الكربون2، بخار الماء والرادون والمكونات الجوية الثانوية الأخرى) في نصف الدورة الأولى ، يفتح صمام ويتدفق الغاز الغني بالأكسجين إلى خزان معادلة الضغط ، والذي يتصل بخرطوم الأكسجين الخاص بالمريض. في نهاية النصف الأول من الدورة ، هناك تغيير آخر في موضع الصمام بحيث يتم توجيه الهواء من الضاغط إلى الأسطوانة الثانية. ينخفض ​​الضغط في الأسطوانة الأولى مع انتقال الأكسجين المخصب إلى الخزان ، مما يسمح بإعادة امتصاص النيتروجين وتحويله إلى غاز. جزئيًا خلال النصف الثاني من الدورة ، هناك تغيير آخر في موضع الصمام لتنفيس الغاز في الأسطوانة الأولى مرة أخرى إلى الغلاف الجوي المحيط ، مما يحافظ على تركيز الأكسجين في خزان معادلة الضغط من الانخفاض إلى أقل من 90٪ تقريبًا. يتم الحفاظ على ثبات الضغط في الخرطوم الذي ينقل الأكسجين من خزان الموازنة بواسطة صمام تقليل الضغط.

يتم تدوير الوحدات الأقدم لمدة 20 ثانية تقريبًا وتزود حتى 5 لترات في الدقيقة بنسبة 90 +٪ أكسجين. منذ حوالي عام 1999 ، تم توفير وحدات قادرة على توفير ما يصل إلى 10 لتر / دقيقة.

تستخدم مكثفات الأكسجين الكلاسيكية المناخل الجزيئية ذات السريرين والمركزات الأحدث تستخدم المناخل الجزيئية متعددة الطبقات. تتمثل ميزة تقنية الأسِرَّة المتعددة في زيادة التوافر والتكرار ، حيث إن المناخل الجزيئية 10 لتر / دقيقة متداخلة ومضاعفة على عدة منصات. مع هذا ، يمكن إنتاج أكثر من 960 لترًا / دقيقة. غالبًا ما يكون وقت الزيادة - الوقت المنقضي حتى ينتج المُركّز متعدد الطبقات الأكسجين بتركيز 90٪ & gt - أقل من دقيقتين ، وهو أسرع بكثير من المكثفات البسيطة ثنائية السرير. هذه ميزة كبيرة في حالات الطوارئ المتنقلة. الخيار ، لملء أسطوانات الأكسجين القياسية (على سبيل المثال 50 لترًا عند 200 بار = 10000 لتر لكل منهما) باستخدام معززات الضغط العالي ، لضمان تجاوز الفشل التلقائي للأسطوانات الاحتياطية المملوءة مسبقًا ولضمان سلسلة إمداد الأكسجين على سبيل المثال في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يتم إعطاؤه مع تلك الأنظمة.

تحرير فصل الغشاء

في فصل الغازات الغشائية ، تعمل الأغشية كحاجز منفّذ تتحرك فيه المركبات المختلفة بمعدلات مختلفة أو لا تتقاطع على الإطلاق.

تستخدم مكثفات الأكسجين الطبية في المستشفيات أو في المنزل لتركيز الأكسجين للمرضى. توفر مولدات PSA مصدرًا فعالًا من حيث التكلفة للأكسجين. إنها بديل أكثر أمانًا [3] وأقل تكلفة [4] وأكثر ملاءمة لخزانات الأكسجين المبرد أو الأسطوانات المضغوطة. يمكن استخدامها في العديد من الصناعات بما في ذلك الصناعات الطبية والصيدلانية ومعالجة المياه وتصنيع الزجاج.

تعد مولدات PSA مفيدة بشكل خاص في الأجزاء النائية أو التي يتعذر الوصول إليها من العالم أو في المرافق الطبية المتنقلة (المستشفيات العسكرية ، ومرافق الكوارث). [5] [6]

مكثفات الأكسجين المحمولة تحرير

منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، أنتجت العديد من الشركات مكثفات الأكسجين المحمولة. [7] عادةً ما تنتج هذه الأجهزة ما يعادل لترًا واحدًا إلى خمسة لترات في الدقيقة من تدفق الأكسجين المستمر ، وتستخدم نوعًا ما من تدفق النبض أو "تدفق الطلب" لتوصيل الأكسجين فقط عند استنشاق المريض. يمكنهم أيضًا توفير نبضات من الأكسجين إما لتوفير تدفقات متقطعة أعلى أو لتقليل استهلاك الطاقة.

البحث في تركيز الأكسجين مستمر وتقترح التقنيات الحديثة أن كمية الممتزات المطلوبة من قبل مكثفات الأكسجين الطبي يمكن أن تنخفض بنسبة ثلاثة أضعاف بينما تقدم -10-20٪ استرداد أكسجين أعلى مقارنة بالوحدة التجارية النموذجية. [8]

وافقت إدارة الطيران الفيدرالية على استخدام مكثفات الأكسجين المحمولة على شركات الطيران التجارية. [9] ومع ذلك ، يجب على مستخدمي هذه الأجهزة التحقق مسبقًا مما إذا كان يُسمح بعلامة تجارية معينة أو طراز معين على شركة طيران معينة. [10] على عكس شركات الطيران التجارية ، يحتاج مستخدمو الطائرات بدون ضغط المقصورة إلى مُكثفات الأكسجين القادرة على توفير تدفق كافٍ حتى على ارتفاعات عالية.

عادة ، لا يستخدم المرضى مكثفات الأكسجين "الطلب" أو تدفق النبض أثناء نومهم. كانت هناك مشاكل مع مكثفات الأكسجين التي لم تكن قادرة على اكتشاف متى يستنشق المريض النائم. تم تصميم بعض مكثفات الأكسجين المحمولة الأكبر حجمًا للعمل في وضع التدفق المستمر بالإضافة إلى وضع تدفق النبض. يعتبر وضع التدفق المستمر آمنًا للاستخدام الليلي عند اقترانه بجهاز CPAP.

تباع النماذج الشائعة بحوالي 600 دولار. [ بحاجة لمصدر ] قد تكون ترتيبات التأجير متاحة من خلال العديد من شركات التوريد الطبي و / أو وكالات التأمين.

تطبيقات بديلة تحرير

يمكن تصنيع مكثفات الأكسجين الطبي المعاد توجيهها أو مكثفات الأكسجين الصناعية المتخصصة للعمل صغير أوكسي أسيتيلين أو مشاعل القطع واللحام وتشغيل المصابيح الأخرى بغاز الوقود. [11]

في كل من حالات الرعاية السريرية وحالات الطوارئ ، تتميز مكثفات الأكسجين بأنها ليست خطيرة مثل أسطوانات الأكسجين ، والتي يمكن ، إذا تمزقها أو تسربها ، أن تزيد بشكل كبير من معدل احتراق النار. على هذا النحو ، تكون مكثفات الأكسجين مفيدة بشكل خاص في المواقف العسكرية أو الكوارث ، حيث قد تكون خزانات الأكسجين خطيرة أو غير مجدية.

تعتبر مكثفات الأكسجين مضمونة بدرجة كافية ليتم توفيرها للمرضى الفرديين كعنصر وصفة طبية للاستخدام في منازلهم. عادةً ما يتم استخدامها كعامل مساعد في علاج CPAP لانقطاع النفس النومي الشديد. هناك أيضًا استخدامات طبية أخرى لمكثفات الأكسجين ، بما في ذلك مرض الانسداد الرئوي المزمن وأمراض الجهاز التنفسي الأخرى.

قد يواجه الأشخاص الذين يعتمدون على مكثفات الأكسجين للرعاية المنزلية حالات طوارئ تهدد الحياة إذا انقطعت الكهرباء أثناء كارثة طبيعية. [12]

قد تستخدم العمليات الصناعية ضغوطًا وتدفقًا أعلى بكثير من الوحدات الطبية. لتلبية هذه الحاجة ، قامت شركة Air Products بتطوير عملية أخرى ، تسمى امتزاز تأرجح الفراغ (VSA). تستخدم هذه العملية منفاخًا منفردًا منخفض الضغط وصمامًا يعكس التدفق عبر المنفاخ بحيث تحدث مرحلة التجديد في ظل فراغ. يتم تسويق المولدات التي تستخدم هذه العملية لصناعة الاستزراع المائي. غالبًا ما تكون مكثفات الأكسجين الصناعية متاحة في نطاق أوسع بكثير من السعات من المكثفات الطبية.

يُشار أحيانًا إلى مُكثِّفات الأكسجين الصناعية بالأكسجين مولدات كهرباء ضمن صناعات الأكسجين والأوزون لتمييزها عن الأكسجين الطبي المكثفات. يتم استخدام التمييز في محاولة لتوضيح أن مكثفات الأكسجين الصناعية ليست أجهزة طبية معتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA) وليست مناسبة للاستخدام كمركزات طبية بجانب السرير. ومع ذلك ، قد يؤدي تطبيق تسمية مولد الأكسجين إلى حدوث ارتباك. مصطلح الأكسجين مولد كهرباء، هي تسمية خاطئة من حيث أن الأكسجين ليس كذلك ولدت كما هو الحال مع مولد الأكسجين الكيميائي ، بل يتركز من الهواء.

يمكن استخدام مكثفات الأكسجين غير الطبية كغاز تغذية لنظام الأكسجين الطبي ، مثل نظام الأكسجين في المستشفى ، على الرغم من أن الموافقة الحكومية مطلوبة ، مثل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، كما أن هناك حاجة إلى ترشيح إضافي بشكل عام.

أدى وباء COVID-19 إلى زيادة الطلب على مُكثفات الأكسجين. خلال الجائحة ، تم تطوير مكثفات الأكسجين مفتوحة المصدر ، وتصنيعها محليًا - بأسعار أقل من المنتجات المستوردة - واستخدامها ، خاصة خلال موجة وباء COVID-19 في الهند. [13] [14]


دورات التدريب العملي للنشاط: التمثيل الضوئي والنتح

تعمل الوحدات كدليل لمحتوى معين أو مجال موضوع. متداخلة تحت الوحدات عبارة عن دروس (باللون الأرجواني) وأنشطة عملية (باللون الأزرق).

لاحظ أنه لن تكون جميع الدروس والأنشطة موجودة ضمن الوحدة ، بل قد توجد كمنهج "مستقل" بدلاً من ذلك.

  • بيودومات
    • البيئات والنظم البيئية
      • الكثافة السكانية: ما هي المساحة المتوفرة لديك؟
      • Biodomes هي أنظمة بيئية هندسية: عالم صغير
        • مشروع تصميم هندسة Biodomes: الدروس 2-6
        • اذهب مع تدفق الطاقة
          • حصلت على الطاقة؟ غزل شبكة الغذاء
          • مشروع تصميم هندسة Biodomes: الدروس 2-6
          • زرع الأفكار
            • دورات النبات: التمثيل الضوئي والنتح
            • مشروع تصميم هندسة Biodomes: الدروس 2-6
            • نظم التصنيف: الحيوانات والهندسة
              • تقليد الطبيعة: تصاميم طبيعية
              • مشروع تصميم هندسة Biodomes: الدروس 2-6
              • التنظيف بالمحللات
                • مشروع تصميم هندسة Biodomes: الدروس 2-6

                النشرة الإخبارية للشركة المصرية للاتصالات

                ما الذي يجعل النباتات تعيش؟

                ملخص

                الاتصال الهندسي

                يستفيد المهندسون بشكل خلاق من المملكة النباتية في العديد من التطبيقات البشرية المفيدة مثل تنظيف الهواء والماء. المعالجة النباتية هي الاستخدام الهندسي للنباتات الخضراء لإزالة أو إزالة ملوثات التربة أو المياه غير الضارة بما في ذلك المعادن الثقيلة والعناصر النزرة والمركبات العضوية والمركبات المشعة. على سبيل المثال ، صممت إحدى الشركات سلسلة من النظم البيئية المهندسة في منطقة استراحة على الطريق السريع باستخدام النباتات والحشرات والقواقع والديدان لتنظيف المياه العادمة وإعادة تدويرها مرة أخرى في الحمامات لغسل المراحيض. قام آخرون بزرع الأشجار والنباتات كتقنية تنظيف منخفضة التكلفة ومنخفضة التكلفة للتربة الملوثة والمياه الجوفية ومياه الصرف الصحي.

                أهداف التعلم

                بعد هذا النشاط ، يجب أن يكون الطلاب قادرين على:

                • اشرح التمثيل الضوئي والنتح في النباتات.
                • قارن وقارن بين نمو النباتات في ظل ظروف مختلفة.
                • اشرح كيف يستخدم المهندسون النباتات لإنشاء تقنيات تفيد البشر.

                المعايير التعليمية

                كل تعليم الهندسة الدرس أو النشاط مرتبط بواحد أو أكثر من المعايير التعليمية في العلوم أو التكنولوجيا أو الهندسة أو الرياضيات (STEM).

                جميع معايير K-12 STEM التي يزيد عددها عن 100،000 مغطاة بـ تعليم الهندسة يتم جمعها وصيانتها وتعبئتها بواسطة شبكة معايير الإنجاز (ASN)، مشروع D2L (www.achievementstandards.org).

                في ASN ، يتم تنظيم المعايير بشكل هرمي: أولاً حسب المصدر على سبيل المثال، حسب الحالة داخل المصدر حسب النوع على سبيل المثالأو العلوم أو الرياضيات ضمن النوع حسب النوع الفرعي ، ثم حسب الصف ، إلخ.

                NGSS: معايير علوم الجيل التالي - العلوم

                5-LS1-1. ادعم الحجة القائلة بأن النباتات تحصل على المواد التي تحتاجها للنمو أساسًا من الهواء والماء. (درجة 5)

                هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

                اتفاقية المحاذاة: شكرًا على ملاحظاتك!

                اتفاقية المحاذاة: شكرًا على ملاحظاتك!

                اتفاقية المحاذاة: شكرًا على ملاحظاتك!

                الرابطة الدولية لمعلمي التكنولوجيا والهندسة - التكنولوجيا

                هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

                معايير الدولة
                كولورادو - علوم
                • استخدم الأدلة لتطوير تفسير علمي لما تحتاجه النباتات والحيوانات للبقاء على قيد الحياة (الدرجة 4) مزيد من التفاصيل

                هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

                هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

                قائمة مواد

                • 2 كوب صغير (لزرع البذور في التربة)
                • تربة تأصيص (كافية لملء كل كوب زراعة حوالي ممتلئ)
                • 4 بذور (مثل الفول أو البازلاء)
                • قلم تحديد أو قلم رصاص (لتسمية أكواب الزراعة)
                • شريط (اختياري ، لتسمية الأكواب) شريط واحد لكل شخص

                لكي يشارك الفصل بأكمله:

                • منطقة مظلمة (مثل صندوق أو خزانة)
                • منطقة مشرقة مع ضوء الشمس
                • عدة قوارير زجاجية أو برطمانات (كافية لوضعها فوق بعض أكواب الزراعة)

                أوراق العمل والمرفقات

                المزيد من المناهج مثل هذا

                يكتسب الطلاب فهمًا لأجزاء النبات وأنواعه وكيف ينتجون طعامهم من ضوء الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي. يتعلمون كيف تلعب النباتات دورًا مهمًا في الحفاظ على بيئة متوازنة تعيش فيها الكائنات الحية على الأرض. هذا الدرس جزء من.

                يفحص الطلاب بالتفصيل مكونات دورة المياه وتحولات الطور ، ثم يتعلمون كيف تتحرك المياه عبر البيئة الحضرية التي من صنع الإنسان. يُظهر الطلاب فهمهم للعملية من خلال كتابة وصف لمسار قطرة ماء عبر دورة المياه الحضرية ، من القطرة.

                يتعلم الطلاب أساسيات استخدام الميكروبات لمعالجة مياه الصرف الصحي. يكتشفون كيفية إنشاء مياه الصرف الصحي ومكوناتها الأساسية. يتم استكشاف التمثيل الغذائي الميكروبي ، والإنزيمات والمفاعلات الحيوية لفهم العمليات الأولية التي تحدث داخل الكائنات الحية بشكل كامل.

                يتعرف الطلاب على الأسطح شديدة المقاومة للماء وتأثير & quotlotus. & quot. يتعلم الطلاب كيف تخلق النباتات وتستخدم الأسطح شديدة المقاومة للماء في الطبيعة وكيف ابتكر المهندسون منتجات من صنع الإنسان تحاكي خصائص هذه الأسطح الطبيعية.

                مقدمة / الدافع

                ما هي بعض الأشياء التي تعرفها عن النباتات؟ من يمكنه تسمية نبات؟ هناك العديد من أنواع النباتات المختلفة ، من الحشائش الصغيرة إلى أشجار الخشب الأحمر الطويلة. ما المشترك بين هذه النباتات؟ حسنًا ، كلهم ​​يحصلون على طاقتهم من الشمس. تعطي الشمس للنباتات طاقة أو وقود لعملية التمثيل الضوئي. ما هو التمثيل الضوئي؟ البناء الضوئي هي كيف تصنع النباتات طعامها. من خلال عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة من الشمس إلى سكر وأكسجين للنبات. تُعرف النباتات بأنها منتجة لهذا السبب ، لأنها تنتج طعامها باستخدام ضوء الشمس. ماذا تحتاج النباتات للبقاء على قيد الحياة؟ الهواء والماء مثلنا تماما!

                هناك العديد من الأجزاء المختلفة للنبات التي تساعده على البقاء على قيد الحياة ، والتمثيل الضوئي ، وامتصاص الهواء والماء. هل يمكنك التفكير في أي من الأجزاء؟ معظم نباتات الأرض لها جذور ، أ إيقاف أو الجذع والفروع والأوراق. هل تعرف أيًا من هذه الأجزاء يساعد النبات على التنفس؟ تساعد الأوراق النبات على امتصاص الهواء من خلال ثقوب صغيرة تسمى الثغور. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الهواء وتطلق أكسجينًا لطيفًا ونظيفًا. من يحتاج إلى تنفس الأكسجين؟ نحن نفعل وكذلك الحيوانات الأخرى! لذلك ، تساعدنا النباتات في تزويدنا ببعض الأكسجين الذي نحتاجه للتنفس والبقاء على قيد الحياة. هل تعرف أي جزء من النبات يمتص الماء؟ نعم ، تمتص النباتات الماء من خلال الجذور. ماذا يحدث عندما نتناول ماءً إضافيًا نحن البشر؟ نتخلص من الماء الزائد في أجسامنا من خلال العرق والبول. تتخلص النباتات من الماء من خلال أوراقها ، في عملية تسمى النتح. يمكن أن يكون الماء الذي يدخلونه متسخًا ، لكنهم يطلقون الماء النظيف أثناء النتح.

                لماذا تعتقد أن المهندس يهتم بالنباتات؟ المهندسين استخدام النباتات للمساعدة في خلق هواء أنظف للناس للتنفس ومياه أنظف ليشربها الناس. على سبيل المثال ، يستخدم المهندسون المصانع عند تصميم عمليات معالجة المياه. نظرًا لأن النباتات يمكنها استيعاب المياه المتسخة وتنظيفها ، يقوم المهندسون بدمج النباتات في عملية التنظيف كطريقة لتنظيف المياه المتسخة ، ثم يرسلونها عبر الأنابيب إلى منازلنا ومدارسنا ، بحيث تكون آمنة للشرب. يساعد تنظيف المياه باستخدام النباتات على البقاء بصحة جيدة. يستخدم مهندسون آخرون النباتات لبناء منازل أو منتجات كاملة تسمى المنتجات الخضراء. استلهم المهندسون أيضًا من عملية التمثيل الضوئي في النباتات لتصميم الألواح الشمسية لتزويدنا بمصدر للطاقة المتجددة.

                كيف تنمو النباتات؟ بالنسبة للنبات ، تبدأ حياته كبذرة ، تتحول إلى جذر ، وتتوسع في النهاية إلى ورقة وزهرة وأحيانًا فاكهة. سننظر اليوم في كيفية نمو النباتات ، وما الذي يؤثر على كيفية نموها ، وكيف يمكننا استخدام هذه المعلومات كمهندسين لتصميم تقنيات أفضل لتنظيف الهواء والماء ليستخدمها الناس.

                إجراء

                • اجمع المواد واصنع نسخًا من ما تحتاجه النباتات؟ ورقة عمل واحدة لكل شخص.
                • للحصول على أفضل النتائج ، نقع البذور في الماء طوال الليل.

                مع الطلاب: الجزء الأول: غرس البذور

                1. قسّم الفصل إلى فرق من اثنين أو ثلاثة طلاب لكل منهما.
                2. باستخدام علامة أو قلم رصاص (أو على قطعة من الشريط) ، اطلب من الطلاب كتابة اسم فريقهم على أكواب الزراعة وترقيم الكوبين # 1 و # 2.
                3. اطلب من الطلاب ملء كل كوب زراعة بحوالي مليء بالتربة المزروعة.
                4. في كل كوب زرع ، اجعلهم يزرعون بذرتين تحت سطح التربة بقليل. (التقنية: في بعض الأحيان يكون من المفيد عمل ثقب في التربة بقلم رصاص وإسقاط البذور. ثم قم بتغطية الجزء العلوي من البذور بالتربة).
                5. اطلب من الطلاب إضافة القليل من الماء إلى التربة كرطوبة للبذور.
                6. اطلب من فرق الطلاب وضع كل أكوابهم # 1 في مكان مظلم ، وكأسهم # 2 في مكان مشمس ومشرق.
                7. وزع أوراق العمل. اطلب من الطلاب توقع ما يلي:
                • ماذا سيحدث للبذور الموضوعة في المنطقة المظلمة؟
                • ماذا سيحدث للبذور الموضوعة في منطقة الضوء؟
                1. احتفظ بالبذور في مواقعها الخاصة لمدة تزيد قليلاً عن أسبوع ، مع الري عندما تجف التربة.
                2. بعد وضع أكواب الزراعة جانبًا ، اطلب من الطلاب رسم وتسمية أجزاء النبات على ظهر أوراق العمل الخاصة بهم. قم بذلك إما كتمرين بحثي باستخدام الكتب أو الإنترنت ، أو كبحث عن كلمة يقدم فيها المعلم أسماء الأجزاء ويقوم الطلاب برسم النباتات الخاصة بهم ووضع علامات عليها. أثناء مناقشة أجزاء النبات ، ناقش عمليات التمثيل الضوئي والنتح.

                مع الطلاب: الجزء 2: مراقبة الضوء مقابل الظلام

                1. بعد أسبوع ، أخرج الكؤوس من المكان المظلم وقارن بينها وبين الأكواب الموضوعة في مكان مشمس ومشرق. اطلب من الطلاب تسجيل ملاحظاتهم في أوراق العمل الخاصة بهم.
                2. من كل حاوية ، اسحب شتلة من التربة قارن أنظمة الجذر. في عمود الملاحظة في أوراق العمل الخاصة بهم ، اطلب من الطلاب تسجيل ما يرونه.
                3. قُد مناقشة في الفصل حول توقعاتهم مقابل النتائج الفعلية. هل كانت تنبؤاتهم صحيحة؟
                4. قُد مناقشة في الفصل حول الاختلافات الملحوظة في النمو فوق التربة وتحتها. هل الضوء مهم لنمو الشتلات؟ اطلب من الفصل إخبارك بما يعرفونه عن عملية التمثيل الضوئي. استخدم ردودهم لتوضيح أن التمثيل الضوئي هو كيفية استخدام النباتات للضوء لصنع الطعام.
                5. انقل كل الشتلات إلى المكان المشرق. بعد بضعة أيام ، لاحظ أي تغييرات وسجّلها. أعد النظر في مفهوم التمثيل الضوئي وناقش كيف تم تقييده. بالنظر إلى ما تعرفه الآن عن أهمية التمثيل الضوئي ، أين ستكون أفضل وأسوأ الأماكن لزراعة البذور والنباتات (أسوأ الأماكن: في خزانة ، درج ، صندوق ، ثلاجة ، بدروم ، كهف ، إلخ).
                6. اختتم نشاط تقييم ما بعد النشاط بالتصميم الهندسي الموضح في قسم التقييم.

                مع الطلاب: الجزء 3: النتح

                1. خذ عددًا قليلاً من الشتلات الصحية وضع عليها زجاجة أو برطمانًا شفافًا. في أوراق العمل الخاصة بهم ، اطلب من الطلاب تسجيل توقعاتهم لما سيحدث لهذه الشتلات بين عشية وضحاها.
                2. في اليوم التالي ، انظر إلى الشتلات تحت الجرار الزجاجية. ماذا حدث لهم؟ اطلب منهم كتابة ملاحظاتهم على أوراق العمل الخاصة بهم. (بين عشية وضحاها ، يتجمع التكثيف داخل الزجاج. هذا هو بخار الماء الذي ينبعث من النبات عندما يتبادل الأكسجين لثاني أكسيد الكربون ، يسمى النتح. إذا لم تظهر النباتات الكثير من النتح ، ضع النباتات في منطقة مشمسة تحت الجرة الزجاجية ، قم بسقيها قليلاً ، وسجل الملاحظات بعد بضعة أيام أخرى.)

                هذه المناظر الطبيعية على جانب الطريق هي تصميم هندسي يستخدم الغطاء النباتي لإزالة المواد الصلبة العالقة من مياه العواصف قبل أن تدخل في تصريف مياه الأمطار.

                1. اختتم بقيادة مناقشة صفية حول النتح - العملية التي يتم من خلالها تبخر الماء الذي تمتصه النباتات ، عادةً من خلال الجذور ، في الغلاف الجوي من سطح النبات ، بشكل أساسي من الأوراق. على الرغم من أننا نادرًا ما نراه ، فإن النباتات تطلق الرطوبة طوال الوقت. هل سبق لأي شخص أن كان في دفيئة مليئة بالنباتات؟ هل كانت جافة أم رطبة هناك؟ هل رأيت تكاثفًا على النوافذ؟ يمكن استخدام النباتات لتنظيف الهواء والماء المتسخين لأنها تمتص الهواء والماء من حولها من خلال أوراقها وجذورها ، وتطلق الأكسجين النظيف والماء مرة أخرى إلى الغلاف الجوي. كيف يمكن أن يكون هذا مفيدًا للناس؟ كيف يمكننا استخدام النباتات لتحسين بيئتنا؟ (الإجابات المحتملة: احتفظ بالنباتات الحية في منازلنا وفصولنا الدراسية لتحسين جودة الهواء ، قم بزراعة الأشجار والأعشاب حول الطرق ، ويقوم مهندسو المصانع بدمج النباتات الصغيرة والبحيرات والأراضي الرطبة في عمليات معالجة المياه البيولوجية البلدية وزرع الأشجار والنباتات على طول الطرق لمنع التآكل والانهيارات الأرضية ، وتنظيف و / أو امتصاص جريان مياه العواصف باستخدام النباتات المتجددة لصنع المنتجات التي نحتاجها [منتجات خضراء] ، يزرع المهندسون والباحثون الأعشاب والأشجار لتنظيف المياه الجوفية الملوثة والتربة تعتني بغاباتنا وحدائقنا لأنها تحافظ على الهواء وماء كوكبنا بصحة جيدة.)

                المفردات / التعاريف

                biodome: بيئة مغلقة من صنع الإنسان تحتوي على نباتات وحيوانات تعيش في حالة توازن.

                الطاقة: القدرة على النشاط النشط القوة المتاحة القدرة على القيام بالعمل. على سبيل المثال ، أكل الشوكولاتة من أجل الطاقة السريعة.

                مهندس: الشخص الذي يطبق المبادئ العلمية والرياضية لغايات إبداعية وعملية مثل تصميم وتصنيع وتشغيل الهياكل والآلات والعمليات والأنظمة الفعالة والاقتصادية.

                البيئة: المحيط الذي يعيش فيه الكائن الحي ، بما في ذلك الهواء والماء والأرض والموارد الطبيعية والنباتات والحيوانات والبشر وعلاقاتهم المتبادلة. (أمثلة: التندرا والغابات الصنوبرية والغابات المتساقطة والمروج العشبية والجبال والغابات المطيرة.)

                البناء الضوئي: العملية التي تتم في النباتات الخضراء والتي يتم من خلالها تكوين الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء باستخدام ضوء الشمس كمصدر للطاقة.

                دورة النبات: دورة حياة النبات: من البذرة إلى الشتلات إلى الأزهار ثم الفاكهة ، والعودة إلى البذور مرة أخرى. تصبح الأزهار ثمارًا والفواكه بها بذور بداخلها.

                الجذر: الجزء من النبات الذي ينمو عادةً إلى أسفل في التربة ، ويثبت النبات ويمتص العناصر الغذائية والماء.

                الساق: الساق الرئيسية للنبات.

                الثغور: المسام الموجودة على ورقة النبات.

                النتح: العملية التي يتم من خلالها امتصاص الماء من قبل النباتات ، عادة من خلال الجذور ، يتبخر في الغلاف الجوي من سطح النبات ، بشكل أساسي من الأوراق.

                تقدير

                تنبؤ: اطلب من الطلاب توقع نتيجة النشاط قبل أداء النشاط. Ask the class to write a prediction on their worksheets about what they think will happen to each set of plants (or seeds), those in sunlight and those in darkness. Have them also predict what might happen to the plant in the glass jar.

                التقييم المضمن في النشاط

                ورقة عمل: Have students record their observations on the activity worksheet review their answers to gauge their mastery of the subject. Ask students to support an argument that plants get the materials they need for growth chiefly from air and water.

                Diagram: Have the class draw and label the parts of a plant on the back of their worksheets. Do this either as a research exercise using books or the Internet, or as a word search in which the teacher provides the parts, and students draw and label their own plants. Or, provide materials to construct a representative plant by gluing or drawing on a separate piece of paper, using brown pipe cleaners, collected leaves and markers. Remind students to include the source of energy for the plant to make its own food (the sun).

                Engineering Design: Have student groups think about how an engineer would use the information they learned about photosynthesis and transpiration in plants to create water cleaning technologies. Have each group pretend to be an engineering company that is designing a new water treatment facility. Have each group draw a picture of a water treatment process illustration the following steps: how water comes into the building or collection area, how plants could be used to clean the water, how the clean water would be collected, and how the cleaned water would be distributed to the community.

                نصائح استكشاف الأخطاء وإصلاحها

                Make sure that someone takes care of the plants in the sunlight. Even a few days of direct sun without water might be enough to ruin the experiment, making it difficult to differentiate the plants that received sunlight from the plants that did not.

                This activity takes at least two weeks, roughly three meetings, to complete. Therefore, doing another activity on the second and third meeting days is recommended since they only call for short discussions and recording observations. This allows you to put seeds or plants into model biodomes, spend time outlining the process of photosynthesis or diagramming the parts of the plant cell, or introduce the next lesson.

                Activity Extensions

                Local Clean Water: Have students research or visit their local water treatment facility. Does it use plants or bacteria in any way to clean the water? How did engineers design the treatment facility to mimic nature?

                Plant Cell Parts: Have students research the parts of the plant cell. Which parts are involved in photosynthesis or transpiration? Have them explain how the different parts of a plant cell might be useful to engineers trying to develop water treatment technologies. Can engineers mimic the parts of the plant cells in any way?

                Using Green Plants for Clean Up: Assign students to investigate and prepare a report on the creative ways engineers use plants to clean our air and water. For example, one company designed a system to clean wastewater at a highway rest area located far away from any accessible water treatment facility. They used a natural biological process — a series of engineered ecosystems containing plants, insects, snails and worms — to clean the waste from the water. The treated wastewater is recycled back into the restrooms to flush toilets. See the Living Technologies website for more information and photographs: http://www.tfhrc.gov/pubrds/mayjun00/vermont.htm.

                Green Products: Assign students to investigate and prepare a report on examples of ways engineers have creatively use plants to design eco-friendly "green products" — everything from bamboo (a type of grass) floors to kitchen cabinets made from wheat straw and sunflower seed husks to many other types of plant-based building materials.

                Engineering with Plants: Assign students to investigate and prepare a report on examples of phytoremediation — a low-tech and low-cost cleanup technology for contaminated soils, groundwater and wastewater. In what ways have green plants been used to remove or render harmless such environmental contaminants as heavy metals, trace elements, organic compounds and radioactive compounds in soil or water?

                تحجيم النشاط

                • For lower grades, more time and instruction may be needed to explain and put together a hypothesis and record observations. Consider conducting the activity as a class, with the hypothesis and observations completed as a group. To do this, plant four cups of seeds with two cups placed in a bright, sunny area and two cups in a dark space. Have students alternate watering, and checking and recording the plant growth each day.
                • For upper grades, add an assignment from the Activity Extensions section.

                مراجع

                Bush, Mark B. Ecology of a Changing Planet, Second Edition. Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2000.


                Quality Control

                The Compressed Gas Association establishes grading standards for both gaseous oxygen and liquid oxygen based on the amount and type of impurities present. Gas grades are called Type I and range from A, which is 99.0% pure, to F, which is 99.995% pure. Liquid grades are called Type II and also range from A to F, although the types and amounts of allowable impurities in liquid grades are different than in gas grades. Type I Grade B and Grade C and Type II Grade C are 99.5% pure and are the most commonly produced grades of oxygen. They are used in steel making and in the manufacture of synthetic chemicals.

                The operation of cryogenic distillation airseparation units is monitored by automatic instruments and often uses computer controls. As a result, their output is consistent in quality. Periodic sampling and analysis of the final product ensures that the standards of purity are being met.


                NASA says these 8 plants are the best at purifying the air in your home

                Is it just us, or does spending so much time confined to your home make everything feel stale?

                Lack of airflow in your home can cause indoor air pollution to build up and exacerbate health issues like asthma and allergies, according to the EPA. Your furniture, the materials in your walls, and your carpet can hold toxins too. So it’s worth figuring out a way to filter the air in your home.

                Before investing in an expensive air purifier, we figured we’d try out a few houseplants first — they’re much cheaper— and look a lot nicer. And while plants may not have the brawn of industrial machines, there are some that NASA recommends to clear out the toxins in your air.

                According to NASA’s Clean Air Study, which was designed to find ways to clean the air in sealed space stations, plants can be effective to absorb carbon dioxide, release oxygen into the air, and remove pollutants like benzene, formaldehyde, and trichloroethylene. These chemicals can cause irritation to the skin, ears, eyes, nose, and throat, as well as some cancers, according to the EPA.

                The study suggests that at least one plant per 100 square feet can effectively clean the air, so fill your space with these eight detoxifying plants, handpicked by NASA, to purify the air in your home.


                These 10 outdoor plants can save you from air pollution

                Green environment can provide the cleanest and safest place for humans to live. Trees and plants are oxygen generating factories that cleanse air, absorb carbon dioxide and supply oxygen for animals and humans to breathe. Deforestation and urbanization have left us with lesser number of plants to combat the air pollution around us. While increasing rate of air pollution poses serious health risks for humans, these outdoor plants can help beat the detrimental effects of air pollution and purify the air around us to a great extent.

                How do trees and plants help beat air pollution?

                Polluted air contains particles, odors and harmful gasses like nitrogen oxides, sulfur dioxide and ammonia. These pollutants settle on the leaves of trees and plants. The leaves and plant surface absorb these pollutants and through their stomata (pores) and filter these harmful substances from the air. Trees also trap heat and reduce greenhouse gases in the atmosphere. They also reduce the ground level ozone level and enrich the air around us with life giving oxygen. For combating a variety of respiratory troubles and other illnesses caused by air pollution, there can be no better way than planting some chosen varieties of plants that can cleanse the air and make our environment better. Here is a list of 10 outdoor that can improve the air quality around us by beating pollution.

                Wall flower plant

                Wallflower is a kind of ornamental plant highly suitable for outdoors. This plant can fight air pollution by filtering air. It can effectively filter pollutants of different sizes from the air like soot and dust and thus clean the air.

                This plant has leaves with large surface. This fact makes this plan the ideal choice for air purification. This plant pumps a good amount of oxygen into the atmosphere thereby freshening the air.

                Lady&rsquos mantle plant

                Lady&rsquos mantle has hairy leaves. This plant reduces the levels of nitrogen dioxide in the air and also traps harmful particles and hence this is yet another ideal choice for cleansing the air around us.

                Aster and Osmanthus plant

                Both these plants are known as bioindicator plants that can change their appearance when the air around them is polluted beyond a particular level. Thus you can get to know that the air quality is deteriorating and take the necessary steps to protect yourself.

                Mediterranean Hackberry plant

                It has a high degree of carbon dioxide absorbing nature and hence this is a highly sought after choice for fighting air pollution.

                Littleleaf Linden plant

                This plant can reduce smog easily and also can clear the air from excess levels of CO2.


                Norway Maple plant

                When it comes to cleaning the carbon dioxide in the air, this plant is a clear winner than many other options. This maple tree can absorb five tons of CO2 within 30 years.

                Turkey Oak plant

                This is one of the most favorite choices for parks. This tree can absorb high amounts of CO2 and freshen the air.

                Ginkgo biloba plant

                This plant is also called as living dinosaur. This plant has excellent CO2 cleaning capabilities.

                Living walls plant

                Living walls created with plants like sedum, hedera, thyme, vinca, carex and juga can act as pollution barriers especially in the urban areas and vicinity of busy roads.

                Final word plant

                Plant some chosen varieties of plants in your outdoors to see that you do your bit to save the environment and combat air pollution.


                Do Plants Make Music?

                If you find yourself in Turin, Italy, you might want to take a field trip to the eco-commune of Damanhur. There you can see the 11-story temple it took the 1,000 residents 16 years to build by hand, inspired by a falling star envisioned by the community's leader Oberto Aiuradi (who goes by Falco). You might also want to catch a singing plant concert, wherein sensors attached to the leaves of plants translate some of their biological processes into synthesizer music.

                Or, if you don't happen to be going to Italy anytime soon, for a mere $250, you can buy a machine that will allow you to listen into the "music" of your very own houseplants. You've got some options.

                What, you may with good reason be asking, is going on here? Plants are silent, unaware, unreactive oxygen factories! They certainly can't make music.

                The Secret Life of Plants

                That's essentially been the party line on plants for most of recorded history. But then there was that period during the 1970s when Peter Tompkins and Christopher Bird's book "The Secret Life of Plants" made The New York Times best-seller list. The book was chock-full of dubious science experiments: teaching cacti to count and giving houseplants lie detector tests that resulted in the needle of the machine going haywire when a shrimp was boiled alive in its presence, or when a person the plant didn't trust entered the room. There was a lot of talk of "energy fields" and "rays" of one kind or another. But although scientific researchers didn't take the book seriously, and many considered it to have set plant research back a few hundred years, it encouraged the general public to consider plants in ways we never had before.

                But with singing plants, we come up against the same kind of questions Tompkins and Bird attempted to answer, albiet using flagrantly unscientific methods. What is the truth about plants? How do they make sense the world? How do they communicate with each other and respond to the myriad of variables their environments throw at them? For a group of organisms that makes up around 99 percent of the biomass on this planet, we actually have very few answers to any of these questions. It's true, the secret life of plants is probably much richer and more complicated than we think. But are plants constantly producing the type of ambient music you normally hear in a day spa?

                As you can probably imagine, the short answer to this question is "no."

                Transforming Electrical Signals into Musical Notes

                Dr. Ratnesh Mishra, a postdoctoral fellow in the Laboratory of Functional Plant Biology at the University of Ghent in Belgium, says in an email interview that the sound we hear as synthesizer music at a "plant concert" at Damanhur comes from movement inside the plant during the cavitation process where air bubbles are sucked up through the body of the plant, especially when water is scarce. It's like having a machine that turns sucking the dregs of your milkshake up through a straw into synthesizer noise.

                "Simply put, the machines that translate the 'biofeedback' of plants into music have nothing scientific about them — the whole story has nothing to do with science or the sound of plants," adds Dr. Monica Gagliano, a plant physiologist and associate professor in the School of Biological Sciences at the University of Western Australia. "The apparatus used in many of these instances is a simple multimeter measuring electrical impedance of the plant. The multimeter is then transforming those electrical signals into notes using a sound chip, like those sound cards in your computer, which is how the sounds make sense to our human ears."

                Gagliano studies the ways in which plants actually use and interact with sound and, in many ways, her research is right in line with what "The Secret Life of Plants" tried — and spectacularly failed — to do over 40 years ago: to prove that plants have their own version of cognition. According to a 2013 article by Michael Pollan published in The New Yorker, Tompkins and Bird succeeded in not only decelerating research into plant behavior for decades, their book led to the "self-censorship" of researchers who might otherwise have been looking into "the possibility that plants are much more intelligent and much more like us than most people think — capable of cognition, communication, information processing, computation, learning, and memory." Gagliano is one of the few researchers trying to buck the residual scientific stigma around these questions with her research on whether plants can, for instance, learn or demonstrate a their own type of sentience.

                One of Gagliano's experiments involves testing how pea plants in dry soil "listen for" and respond to the vibration of moving water. Another study found the roots of young corn plants make "clicking sounds" of around 220 Hz, and respond to clicking sounds emitted at the same frequency.

                "Plants have their real sounds and do not need humans to give them fake sounds and say that these are plant's voices," says Gagliano, of the "singing plants" phenomenon. "I could hook أنت up onto one these multimetres. What if I told you that the sound obtained by translating your electrical impedance was your voice? It would be immediately clear that that is not your voice but a mere sonification of your electrical impedance — nothing to do really with your actual voice or sound."

                So, by all means, go to a plant concert — but know that the real voices of plants are much more mysterious than we yet know.

                Cleve Backster, one of the main researchers cited in "The Secret Life of Plants," believed plants could recognize and respond to human thoughts and emotions. He reported incredible outcomes in his experiments with plants and polygraph machines, none of which have ever been successfully replicated.


                Why Are Plants Called "producers"?

                Plants are called producers due to their ability to create complex biological compounds like glucose by processing carbon dioxide, sunlight and water. Plants also produce oxygen, contributing the atmosphere that all animals breathe. Producers are found at the base of every ecosystem in the world, providing the foundation of most complex life in the world.

                Plants are also called "primary producers," meaning that they are the only living things in the food chain to produce the energy that all animals eventually process. Similarly, primary consumers are known as herbivores, acting as the second link in the chain, and secondary consumers are those carnivores that subsist solely off of herbivores. Tertiary consumers are predators that eat both herbivores and carnivores. Humans can be considered tertiary consumers, for instance.

                There are some plants that are consumers. For instance, the Venus' fly trap and similar plants have mechanisms to trap and digest insects and small animals to get the nutrients they need to grow and survive. Venus' fly traps are still plants, however, and gather some of their nutrients from gases and the soil they are rooted in. Plants such as these are found in areas with poor soil quality, forcing them to capture small prey to supply their missing nutritional needs.


                الجذور

                The roots of seed plants have three major functions: anchoring the plant to the soil, absorbing water and minerals and transporting them upwards, and storing the products of photosynthesis. Some roots are modified to absorb moisture and exchange gases. Most roots are underground. Some plants, however, also have adventitious roots, which emerge above the ground from the shoot.

                Types of Root Systems

                Root systems are mainly of two types (Figure 20). Dicots have a tap root system, while monocots have a fibrous root system. أ tap root system has a main root that grows down vertically, and from which many smaller lateral roots arise. Dandelions are a good example their tap roots usually break off when trying to pull these weeds, and they can regrow another shoot from the remaining root). A tap root system penetrates deep into the soil. In contrast, a fibrous root system is located closer to the soil surface, and forms a dense network of roots that also helps prevent soil erosion (lawn grasses are a good example, as are wheat, rice, and corn). Some plants have a combination of tap roots and fibrous roots. Plants that grow in dry areas often have deep root systems, whereas plants growing in areas with abundant water are likely to have shallower root systems.

                Figure 20. (a) Tap root systems have a main root that grows down, while (b) fibrous root systems consist of many small roots. (credit b: modification of work by “Austen Squarepants”/Flickr)

                Root Growth and Anatomy

                Figure 21. A longitudinal view of the root reveals the zones of cell division, elongation, and maturation. Cell division occurs in the apical meristem.

                Root growth begins with seed germination. When the plant embryo emerges from the seed, the radicle of the embryo forms the root system. The tip of the root is protected by the قلنسوة الجذر, a structure exclusive to roots and unlike any other plant structure. The root cap is continuously replaced because it gets damaged easily as the root pushes through soil. The root tip can be divided into three zones: a zone of cell division, a zone of elongation, and a zone of maturation and differentiation (Figure 21). The zone of cell division is closest to the root tip it is made up of the actively dividing cells of the root meristem. The zone of elongation is where the newly formed cells increase in length, thereby lengthening the root. Beginning at the first root hair is the zone of cell maturation where the root cells begin to differentiate into special cell types. All three zones are in the first centimeter or so of the root tip.

                The root has an outer layer of cells called the epidermis, which surrounds areas of ground tissue and vascular tissue. The epidermis provides protection and helps in absorption. Root hairs, which are extensions of root epidermal cells, increase the surface area of the root, greatly contributing to the absorption of water and minerals.

                Figure 22. Staining reveals different cell types in this light micrograph of a wheat (Triticum) root cross section. Sclerenchyma cells of the exodermis and xylem cells stain red, and phloem cells stain blue. Other cell types stain black. The stele, or vascular tissue, is the area inside endodermis (indicated by a green ring). Root hairs are visible outside the epidermis. (الائتمان: بيانات شريط المقياس من مات راسل)

                Inside the root, the ground tissue forms two regions: the cortex and the pith (Figure 22). Compared to stems, roots have lots of cortex and little pith. Both regions include cells that store photosynthetic products. The cortex is between the epidermis and the vascular tissue, whereas the pith lies between the vascular tissue and the center of the root.

                The vascular tissue in the root is arranged in the inner portion of the root, which is called the stele (Figure 23). A layer of cells known as the باطن الجلد separates the stele from the ground tissue in the outer portion of the root. The endodermis is exclusive to roots, and serves as a checkpoint for materials entering the root’s vascular system. A waxy substance called suberin is present on the walls of the endodermal cells. This waxy region, known as the قطاع كاسباريان, forces water and solutes to cross the plasma membranes of endodermal cells instead of slipping between the cells. This ensures that only materials required by the root pass through the endodermis, while toxic substances and pathogens are generally excluded. The outermost cell layer of the root’s vascular tissue is the pericycle, an area that can give rise to lateral roots. In dicot roots, the xylem and phloem of the stele are arranged alternately in an X shape, whereas in monocot roots, the vascular tissue is arranged in a ring around the pith.

                Figure 23. In (left) typical dicots, the vascular tissue forms an X shape in the center of the root. In (right) typical monocots, the phloem cells and the larger xylem cells form a characteristic ring around the central pith.

                Root Modifications

                Figure 24. Many vegetables are modified roots.

                Root structures may be modified for specific purposes. For example, some roots are bulbous and store starch. Aerial roots and prop roots are two forms of aboveground roots that provide additional support to anchor the plant. Tap roots, such as carrots, turnips, and beets, are examples of roots that are modified for food storage (Figure 24).

                Epiphytic roots enable a plant to grow on another plant. For example, the epiphytic roots of orchids develop a spongy tissue to absorb moisture. The banyan tree (اللبخ sp.) begins as an epiphyte, germinating in the branches of a host tree aerial roots develop from the branches and eventually reach the ground, providing additional support (Figure 25). In screwpine (Pandanus sp.), a palm-like tree that grows in sandy tropical soils, aboveground prop roots develop from the nodes to provide additional support.

                Figure 25. The (a) banyan tree, also known as the strangler fig, begins life as an epiphyte in a host tree. Aerial roots extend to the ground and support the growing plant, which eventually strangles the host tree. The (b) screwpine develops aboveground roots that help support the plant in sandy soils. (credit a: modification of work by “psyberartist”/Flickr credit b: modification of work by David Eikhoff)

                أسئلة الممارسة

                Compare a tap root system with a fibrous root system. For each type, name a plant that provides a food in the human diet. Which type of root system is found in monocots? Which type of root system is found in dicots?

                What might happen to a root if the pericycle disappeared?


                شاهد الفيديو: Chart Industries Liquid Oxygen Systems (كانون الثاني 2022).