La mayoría de los gases que son tóxicos para respirar también hacen cosas desagradables en la piel cuando están en la atmósfera en concentraciones peligrosas, y uno camina sin ropa protectora sellada; los óxidos de azufre y nitrógeno causan quemaduras químicas cuando se mezclan con el agua en la transpiración, o en los ojos, grandes cantidades de ozono causan problemas similares por diferentes mecanismos.
Entonces, mi pregunta es cuáles son los gases clave que se deben usar y, probablemente lo más importante, a qué niveles crear una atmósfera que sea letal si respiras una o dos veces, pero que no te queme la piel ni te envenene de todos modos cuando salgas. la puerta sin tu traje de luna?
Se da prioridad a las mezclas de gases que se componen de gases que ocurren en/son producidos por una biosfera casi idéntica a la de la Tierra, por lo tanto, vapor de agua, oxígeno, ozono, metano, óxidos de nitrógeno, compuestos orgánicos de carbono, óxidos de carbono, compuestos de azufre etc... La mejor respuesta es la atmósfera que es más similar a nuestra composición existente mientras que es mortal para respirar pero por lo demás segura para que uno use su traje de cumpleaños, aparte de una máscara de respiración que suministre aire seguro.
Cualquier atmósfera que contenga gases inertes para el metabolismo humano, pero sin oxígeno o sin suficiente oxígeno.
Una sería una atmósfera que contenga un 5% de oxígeno en lugar del 20% habitual, con el 15% compuesto de nitrógeno y argón como aquí. A una atmósfera, es equivalente a un avión comercial despresurizado en altitud de crucero. No notas nada malo, pero rápidamente te vuelves confundido y luego inconsciente. Mueres después de unos minutos por falta de oxígeno.
Hay criaturas aquí en la Tierra que pueden respirar esto. Los gansos y los buitres pueden volar a altitudes de crucero de aviones. Las aves tienen una variante superior de hemoglobina en la sangre.
Sin embargo, no es directamente letal. Puede ser rescatado después de un minuto o quizás dos si hay alguien más con una máscara de oxígeno. Pasado este tiempo habrás sufrido un daño cerebral irreversible.
Para una letalidad casi instantánea, sugeriría una bioquímica extraterrestre que ponga fosgeno en la atmósfera. No es del todo inodoro (huele a heno mohoso), pero causa daño pulmonar fatal que no es evidente de inmediato. Lea la sección sobre su uso como gas de guerra. Creo que también es acumulativo, en cuyo caso una pequeña fuga no detectada sería fatal después de minutos u horas.
¿una atmósfera que es letal si respiras una o dos veces pero que no te quemará la piel ni te envenenará de todos modos cuando salgas por la puerta sin tu traje lunar?
tomar nuestra atmósfera y eliminar todo el oxígeno, reemplazándolo con un gas inerte como el nitrógeno.
La asfixia se producirá después de un par de respiraciones.
La asfixia o asfixia es una condición de suministro deficiente de oxígeno al cuerpo que surge de una respiración anormal. Un ejemplo de asfixia es la asfixia. La asfixia provoca hipoxia generalizada, que afecta principalmente a los tejidos y órganos. Hay muchas circunstancias que pueden inducir la asfixia, todas las cuales se caracterizan por la incapacidad de un individuo para adquirir suficiente oxígeno a través de la respiración durante un período prolongado de tiempo. La asfixia puede causar coma o la muerte.
Esta es precisamente la razón por la que, cuando se utiliza nitrógeno para purgar determinadas máquinas, trabajar en espacios cerrados puede resultar letal si no se toman las precauciones adecuadas.
De lo contrario, tal atmósfera es perfectamente segura para caminar desnudo.
Si se pregunta cuál es la concentración mínima de oxígeno necesaria para sustentar la vida humana, puede consultar este
Pueden ocurrir efectos secundarios graves si los niveles de oxígeno caen fuera de la zona segura. Cuando las concentraciones de oxígeno caen del 19,5 al 16 por ciento y realiza actividad física, sus células no reciben el oxígeno necesario para funcionar correctamente. Las funciones mentales se deterioran y la respiración se vuelve intermitente a concentraciones de oxígeno que caen del 10 al 14 por ciento; a estos niveles con cualquier cantidad de actividad física, el cuerpo se agota. Los humanos no sobrevivirán con niveles del 6 por ciento o menos.
El xenón es un gas noble. Tiene muy pocas reacciones químicas comunes y se usa con frecuencia en situaciones en las que el aire es demasiado reactivo para ser seguro. Es seguro al tacto e incluso seguro para respirar.
También es un anestésico muy efectivo . Los médicos de hoy en día en Europa lo usan porque es notablemente libre de efectos secundarios, aunque bastante caro. Unas pocas respiraciones de Xenon y te quedarás sin aliento.
El 20% de oxígeno está alrededor del nivel que tenemos en nuestra atmósfera. De esta manera, el fuego aún arde y el hierro aún se oxida en su mundo al igual que en la Tierra.
Tienes suficiente dióxido de carbono para hacer crecer las plantas, pero necesitan N2 en el aire para mantener el ciclo del nitrógeno en marcha. 15% es muy poco para las bacterias fijadoras de nitrógeno en el suelo, pero su equipo podría tener bacterias del suelo modificadas genéticamente para la agricultura.
Así es como mueres. El CO2 es muy estable e inerte, pero en concentraciones de alrededor de 40000 ppm (4%), se vuelve bastante tóxico. En estos niveles, está tan por encima del umbral de letalidad que si respiras esto, morirás.
Una astronauta está trabajando en una nueva construcción para la base planetaria cuando su máscara de respiración sufre un mal funcionamiento y desactiva las alarmas de falta de aire. La astronauta continúa trabajando mientras su máscara se queda sin aire lentamente y pierde la noción del tiempo. Cuando el tanque está casi vacío, la alarma rota no le recuerda que rellene y, sin darse cuenta, comienza a respirar el aire atmosférico.
Después de tres o cuatro respiraciones, comienza a sentirse inusualmente somnolienta. Tan pronto como se da cuenta de lo sucedido, contiene la respiración, pero el xenón ya ha hecho efecto. Dos pasos temblorosos hacia la base más tarde y se derrumba en el suelo, inconsciente. Su cerebro, engañado por el aire aparentemente acogedor, reanuda la respiración y absorbe 13 veces más dióxido de carbono del que puede manejar. En lugar de dióxido de carbono de sus pulmones que exhala al aire, el CO2 se difunde desde la atmósfera hacia sus alvéolos, inundando su torrente sanguíneo con ácido carbónico. El pH de su sangre se descontrola y muere por envenenamiento por dióxido de carbono en menos de un minuto.
Editar : para aclarar el problema de dónde vino todo el xenón, aquí hay un par de fuentes posibles:
Presencia en el sistema solar: el planeta orbita una estrella que se quema lo suficientemente caliente como para producir xenón (nuestro sol no puede producir nada más que hierro), una estrella cercana rica en xenón se convirtió en supernova hace mucho tiempo. Esto significa que, para empezar, hay una gran cantidad de xenón en el sistema solar, y su estabilidad significa que la mayor parte permanecerá. El planeta se formó a partir de una nube de gas y escombros que contenía xenón, que burbujeó hacia la superficie durante la formación, o lo recibió de burbujas de xenón en hielo poroso y rocas de los bombardeos de asteroides y cometas. Aquí es donde obtenemos la mayoría de nuestros gases atmosféricos, porque existen en abundancia en el espacio que rodea a nuestro planeta. Mientras haya xenón en el sistema, el planeta obtendrá una parte decente de él.
Desintegración radiactiva: el xenón se produce por la desintegración nuclear del yodo-135 en nuestros reactores nucleares (esto en realidad causa problemas porque el gas bloquea la reacción en cadena nuclear). El xenón producido por esto es radiactivamente inestable, pero hay otro proceso que convierte el yodo-129 en xenón-129, que es muy estable. La vida media del yodo-129 es de 16 millones de años, por lo que un planeta rico en yodo-129 produciría constantemente gas xenón, burbujeando hacia la superficie. Este proceso ya podría haber terminado, dando como resultado una atmósfera rica en xenón incluso después de que la descomposición se haya reducido a paso de tortuga. El yodo-129 es un producto común de la fisión nuclear, que ocurre lentamente en la naturaleza en los depósitos subterráneos de uranio. Entonces, una gran cantidad de uranio, bajo una inmensa presión geológica, produce lentamente yodo-129, que se descompone lentamente en xenón-129,
https://climate.ncsu.edu/edu/Composición
http://www.aragonvalley.com/efectos-del-co2-en-los-humanos/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17552896
http://anesthesiology.pubs.asahq.org/article.aspx?articleid=1945725
El nitrógeno puro es inofensivo, excepto que no sustentará la vida. Una o dos respiraciones no le harán daño, pero ni siquiera notará que se está asfixiando, porque el dióxido de carbono se eliminará de su sangre como si estuviera respirando aire, pero no obtendrá oxígeno. Caerá inconsciente después de tres o cuatro respiraciones, y morirá en cuatro minutos (más o menos el nivel de esfuerzo que estaba pasando antes, y si sabía en lo que se estaba metiendo y podía contener la respiración por un tiempo ). Lo mismo sería cierto para el nitrógeno/oxígeno, si la mezcla de oxígeno es menos de la mitad de lo que es al nivel del mar en la Tierra, excepto que tardará más en caer y morir.
Ahora, querías "letal, pero no corrosivo" más o menos. El sulfuro de hidrógeno es de origen biológico, más tóxico que el ácido prúsico , y aunque tiene un olor muy notorio, los humanos pierden la capacidad de olerlo muy por debajo de los niveles letales, se necesitan alarmas para concentraciones tan bajas como 5ppm . Reclama una víctima (o cadena de víctimas) en un barco de pesca cada cierto tiempo, cuando falla la refrigeración en la bodega; un miembro de la tripulación es enviado abajo para reparar el sistema, no regresa, otro va a ver cómo está, no regresa. He leído que hasta ocho personas mueren en este tipo de escenario antes de que alguien lo atrape. en.
Una concentración de 800 ppm se considera 50 % letal, y 1000 ppm (es decir, 1/10 del 1 %) es letal al instante: una respiración lo matará. Tan solo 100 ppm (1/100 del 1 %) se considera inmediatamente peligroso, en parte porque este es el nivel en el que comienza la pérdida del sentido del olfato. Estos niveles pueden formarse por descomposición en entornos naturales, siempre que haya una depresión para recolectar el gas más pesado que el aire.
Ahora, el sulfuro de hidrógeno eventualmente formará ácido sulfúrico, por oxidación y combinación con agua (vapor o líquido), pero este es un proceso lento comparado con su letalidad.
El monóxido de carbono es muy fácil. Incoloro, inodoro, no corrosivo, letal en concentraciones superiores a 500 (o más o menos) partes por millón. Se oxidará con el tiempo a dióxido de carbono en una atmósfera de oxígeno, por lo que necesitará alguna fuente biológica para seguir reponiéndolo.
Helio. Es muy inerte y lo utilizan los buzos profundos para reemplazar el nitrógeno debido a que es más seguro a altas presiones. Puede entrar en todos sus tejidos sin causar daño. El único efecto secundario de respirarlo es una voz graciosa.
En una atmósfera hecha de helio puro, un humano moriría de asfixia. Ese sería el único daño causado por tal entorno.
E = 0.5 * m * v^2
por lo tanto, menor m => mayor v ^ 2). Entonces, el helio tiende a escapar en la parte superior de su atmósfera más que otras moléculas (en una atmósfera mixta como la de la Tierra), lo que lleva a bajas concentraciones atmosféricas. Mantener una atmósfera pura de He requeriría mucha gravedad a temperaturas habitables por humanos. Pero sí, tiene 100% razón en que una atmósfera alta de helio podría tener la misma presión (a más moles por volumen que con gases más pesados). P=nRT/VEspera, ¿nadie mencionó a Avatar ? Pandora es exactamente lo que describes: sobreviviente pero mortal si respiras.
La atmósfera de Pandora es una mezcla de nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono (>18 %), xenón (>5,5 %), metano y sulfuro de hidrógeno (>1 %) y es aproximadamente un 20 % más densa que la atmósfera de la Tierra, principalmente debido a la alto porcentaje de xenón ; un gas noble pesado, incoloro, inodoro y generalmente no reactivo. La alta concentración de dióxido de carbono en la atmósfera de Pandoran la hace extremadamente venenosa para los humanos , dejándolos inconscientes en unos 20 segundos y causando la muerte en unos 4 minutos cuando se aventuran a salir sin la protección de máscaras de respiración especializadas. El sulfuro de hidrógeno presente también es bastante venenoso; concentraciones superiores a 1000 ppm (0,1 %) pueden provocar un colapso inmediato con la subsiguiente pérdida de la respiración, incluso después de la inhalación de una sola respiración.
No puede respirar O 2 puro por mucho tiempo, después de unas pocas horas comenzará a destruir los alvéolos causando daño permanente a los pulmones. También es muy tóxico para tu sistema nervioso y puede causar convulsiones y llegar a convulsiones e inconsciencia. De hecho, el envenenamiento por oxígeno es una causa común de accidentes de buceo debido al aumento de la presión en el cuerpo del buzo y, por experiencia, puedo decirle que se siente como una resaca grave.
Una presión de 90% O 2 en 2 atm es más que suficiente para hacer el truco. Puede convertirse en un problema de "salud pública" porque los jóvenes de la colonia pueden probarlo como un sustituto del alcohol porque puede emborracharte.
Bonificación: Megafaun, los insectos en especial pueden volverse muy grandes en un ambiente rico en oxígeno.
Contras: Incendio, el aumento de oxígeno aumentará el riesgo de incendio porque cualquier combustible se quemará más fácilmente. La madera puede arder como la gasolina e incluso cosas que normalmente son difíciles de encender en la tierra se quemarán fácilmente si hay suficiente oxidante. Asegúrate de hacer que tu planeta esté libre de rayos.
nzaman
Ceniza
L. holandés
Ceniza
Juan Dallman
Ceniza
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