时间：2022-09-23 09:58:53
我们知道，在所谓的“空气”中，维系我们生存必要的气体――氧气，在大气中的含量排名第二（21%）。稳居榜首的是氮气，它在地球大气中含量高达78%。而占据探花之位的是含量只有区区0.9%的氩气。
这就是我们平时所呼吸的空气的自然组成，但你们想一想如果我们所吸的气体中，氧气一直保持不变，但用其他的东西代替了氮气，会发生什么事？人类能不能呼吸“新型混合气体”并生存下来？
呼吸的气体
在陆地上，没有空气，我们的生命将无法延续，可是在某些情况下，这样自然成分的空气却不一定是最好选择，比如说潜水时所用的气体，就需要将氮气置换出来。
一般的潜水活动，实际上称为水肺潜水，潜水者背负充满压缩空气的气瓶，沉潜至水面下活动。大多数的潜水活动背负的气瓶，所装载空气成分仍与自然空气相同，也就是约1/5的氧气和4/5的氮气。
气瓶中的氮气，在正常气压下对人体并没有什么影响，但随着下潜深度加深，水压力会增大，潜水员承受着深海潜水时的高压时，氮气就会被吸入人体的血液中，氮分子融入神经细胞。这时的氮气就相当于一种麻醉剂，会造成不同程度的麻醉。
这种现象被称为“氮麻醉”。氮麻醉对人体的影响，与酒精很相似。当潜水员超过30米深度后，氮气变得具有麻醉性，潜水员就会产生氮麻醉的现象；而下潜到50米～60米之间，所有的潜水员都会因氮醉而出现知觉迟缓的情形；在超过60米的深度，氮-氧混合物中的氧气则开始对人体产生毒性，氧中毒可以瞬间夺走潜水员的性命。
显然，自然空气成分对于一个想要在水中待得更久、潜得更深的潜水员来说，绝对不是最完美的气体，从30米深度开始水下，吸入氮气通常是一种危险甚至致命的情况。
然而，技术潜水员找到了一种可以替换氧气瓶中的氮气的气体，那就是氦气。
置换气体有哪些？
如果我们要使用另外一种气体来换氮气，那么需要满足一个条件，即这种气体是惰性的或者将近是惰性的。惰性意味着气体不会在人体内发生反应或者参与身体内的化学反应。
因此，人们将大量的氮气和小量的氧气换成惰性气体氦气。氦气的优点在于：溶解人体内的氦气只有氮气的40%，所以使用“氦气+氧气”混合气体可以减少麻醉现象（但不能完全消除）。
据研究，气体麻醉的能力直接与气体元素的质量相对应。这就意味着，根据元素周期表上元素的顺序，氢气或许是具有最低麻醉潜力的气体。那么氢气是不是最好的可置换气体呢？
氢气麻醉能力确实是最低，但你不要忘记氢气可不是惰性气体，它并不适合装在潜水的气瓶中。这是因为它具有高度可燃可爆性，当它与氧气混合后，如果混合物中有超过4%的氢气，混合气体就像一个定时炸弹，随时可能会发生自发性爆炸。
但能置换氮气的氦气也有一个缺点：它会使你变声。如果你吸入一点氦气，你说话声就不会那么“清澈”，声音可能会变尖变细。当潜水员在水下，需要不断沟通的时候，一种被扭曲了的声音就会显得奇怪。
有一种气体也可以替代氮气，而且不会改变人的声音，它就是氖气。氖气有着与氦气相似的特点，但这种气体却更加昂贵。
综合目前的研究和实际经验来看，人们更偏向于使用氦气，不但是因它和氮气比较起来麻醉性较低、比氖气便宜，还因为它低密度、易压缩的特性使得自身在水下高压下，能让调节器的供气更加顺畅。根据不同浓度的混合比，一个受过完整训练且装备齐全的潜水员，可以下潜远超过100米而且非常安全。
对于其它惰性气体？
其它惰性气体是不能使用的，因为大多数都没有足够的惰性应付潜水这个条件，比如氙气。但在陆地上却可以使用它，氙气对人脑有很强的影响，它不仅是一种麻醉剂，而且是相当有效和强力的麻醉剂。
正是因为氙气有这种特性，外科医生都希望能用它来麻醉患者，使患者在手术中保持无意识状态，以便于手术顺利进行。但由于氙气生产的成本很高，因此它在医疗领域的应用受到了限制。
此外，人们还使用氩气，但由于它比氮气的麻醉性要强两倍以上，氩浓度达50%以上，就会引起严重的“中毒”症状；75%以上时，可在数分钟内导致人体死亡。它目前仅应用于工业和科学研究上。此外，氩气这种惰性气体也是非常昂贵的。