Састав атмосферског ваздуха и загађивача

Тхе састав атмосферског ваздуха или је атмосфера дефинисана пропорцијом различитих гасова који се у њој налазе, која је била у сталној варијацији кроз историју Земље. Атмосфера планете у формацији садржала је углавном Х₂ и других гасова као што је ЦО₂ и Х₂О. Пре око 4,400 милиона година, састав атмосферског ваздуха је обогаћен углавном ЦО₂.

Са појавом живота на Земљи, дошло је до акумулације метана (ЦХ₄) у атмосфери, будући да су први организми били метаногени. Касније су се појавили фотосинтетски организми који су обогатили атмосферски ваздух О₂.

Састав атмосферског ваздуха данас се може поделити на два велика слоја, диференцирана по свом хемијском саставу; хомосфера и хетеросфера.

Хомосфера се налази од 80 до 100 км изнад нивоа мора и састоји се углавном од азота (78%), кисеоника (21%), аргона (мање од 1%), угљен диоксида, озона, хелијума, водоника и метана. , међу осталим елементима присутним у врло малим пропорцијама.

Хетеросфера се састоји од гасова мале молекуларне тежине и налази се изнад 100 км надморске висине. Први слој представља Н₂ молекуларна, друга атомска О, трећа хелијум и последња је формирана атомским водоником (Х).

Индек

• 1 Хистори
  • 1.1 Стара Грчка
  • 1.2 Откриће састава атмосферског ваздуха
• 2 Карактеристике
  • 2.1 Порекло
  • 2.2 Структура
• 3 Састав примитивног атмосферског ваздуха
  • 3.1 Акумулација ЦО2
  • 3.2 Порекло живота, акумулација метана (ЦХ4) и смањење ЦО2
  • 3.3 Велики оксидативни догађај (акумулација О2)
  • 3.4 Атмосферски азот и његова улога у настанку живота
• 4 Састав тренутног атмосферског ваздуха
  • 4.1 Хомоспхере
  • 4.2 Хетеросфера
• 5 Референце

Хистори

Студије о атмосферском ваздуху почеле су пре хиљаду година. У тренутку када су примитивне цивилизације откриле ватру, оне су почеле да имају идеју о постојању ваздуха.

Анциент Грееце

Током овог периода почели су да анализирају шта је ваздух и која функција испуњава. На пример, Анакимадес де Милето (588 а.Ц.-524 а.Ц.) сматрао је да је ваздух од суштинског значаја за живот, пошто су жива бића храњена овим елементом.

С друге стране, Емпедоцлес де Ацрагас (495 а.Ц.-435 а.Ц.) сматра да постоје четири основна елемента за живот: вода, земља, ватра и зрак..

Аристотел (384 а.Ц.-322 а.Ц.) такође сматра да је ваздух један од битних елемената за жива бића.

Откриће састава атмосферског ваздуха

Године 1773. шведски хемичар Карл Шеле открио је да је ваздух састављен од азота и кисеоника (магматски ваздух). Касније, 1774. године, британски Јосепх Приестлеи утврдио је да је зрак састављен од мјешавине елемената и да је један од њих битан за живот.

Године 1776. Француз Антоан Лавоизје назвао је кисеоником елемент који је изоловао из термичке разградње живиног оксида.

1804. године, природњак Алекандер вон Хумболдт и француски кемичар Гаи-Луссац анализирали су зрак који долази из различитих дијелова планете. Истраживачи су утврдили да атмосферски ваздух има константан састав.

Тек крајем деветнаестог и почетком двадесетог века, када су откривени други гасови који су део атмосферског ваздуха. Међу њима имамо аргон 1894. године, затим хелијум 1895. године и друге гасове (неон, аргон и ксенон) 1898. године..

Феатурес

Атмосферски ваздух је такође познат као атмосфера и мешавина гасова који покривају планету Земљу.

Оригин

Мало се зна о поријеклу Земљине атмосфере. Сматра се да је након одвајања од Сунца, планета била окружена омотачем врло врућих плинова.

Ови гасови су евентуално редуковани и долазе са Сунца, састављени углавном од Х₂. Други гасови су вероватно ЦО₂ и Х₂Или емитована интензивном вулканском активношћу.

Предлаже се да се дио присутних плинова охлади, кондензира и доведе до оцеана. Остали гасови су остали у атмосфери, а остали су се складиштили у стенама.

Структура

Атмосфера се формира од различитих концентричних слојева раздвојених прелазним зонама. Горња граница овог слоја није јасно дефинисана и неки аутори га постављају изнад 10.000 км изнад нивоа мора.

Привлачење силе гравитације и начин на који се гас компримира утиче на његову расподелу на површини Земље. Тако се највећи део њене укупне масе (око 99%) налази на првих 40 км надморске висине.

Различити нивои или слојеви атмосферског ваздуха имају различит хемијски састав и температурне варијације. По свом вертикалном распореду, од најближег до најудаљенијег од земљине површине, познати су следећи слојеви: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и егзосфера.

У погледу хемијског састава атмосферског ваздуха, дефинисана су два слоја: хомосфера и хетеросфера.

Хомоспхере

Налази се у првих 80-100 км изнад нивоа мора, а састав гасова у ваздуху је хомоген. У томе се налазе тропосфера, стратосфера и мезосфера.

Хетероспхере

Присутан је изнад 100 км и карактеризиран је зато што је састав гасова присутних у ваздуху променљив. Подудара се са термосфером. Састав гасова варира на различитим висинама.

Састав примитивног атмосферског ваздуха

После формирања Земље, пре отприлике 4.500 милиона година, гасови који су формирали атмосферски ваздух почели су да се акумулирају. Гасови су долазили углавном из Земљиног плашта, као и од удара са планетесималима (агрегати материје која је произвела планете).

Акумулација ЦО₂

Велика вулканска активност на планети почела је да ослобађа различите гасове у атмосферу, као што је Н₂, ЦО₂ и Х₂О. Угљен-диоксид је почео да се акумулира од карбонације (процес фиксације ЦО)₂ атмосферски у облику карбоната) било је мало.

Фактори који утичу на фиксацију ЦО₂ у то време то су биле кише врло ниског интензитета и веома смањена континентална област.

Порекло живота, акумулација метана (ЦХ₄) и смањење ЦО₂

Прва жива бића која су се појавила на планети користила су ЦО₂ и Х₂ за обављање дисања. Ови први организми су били анаеробни и метаногени (произвели су велику количину метана).

Метан се акумулирао у атмосферском зраку, јер је његова разградња била врло спора. Разлаже се фотолизом и у атмосфери која је готово без кисеоника, овај процес може трајати и до 10.000 година.

Према неким геолошким подацима, прије око 3.500 милиона година дошло је до смањења ЦО₂ у атмосфери, што је повезано са ЦХ богатим ваздухом₄ појачали су кише, погодујући карбонацији.

Велики оксидативни догађај (акумулација О₂)

Сматра се да је пре око 2400 милиона година количина О₂ на планети је достигао значајне нивое у атмосферском ваздуху. Акумулација овог елемента повезана је са појавом фотосинтетских организама.

Фотосинтеза је процес који омогућава да се органски молекули синтетишу из других неорганских молекула у присуству светлости. Током његовог појављивања, О се ослобађа₂ као секундарни производ.

Висока фотосинтетска брзина коју стварају цијанобактерије (први фотосинтетски организми) је мијењала састав атмосферског зрака. Велике количине О₂ које су ослобођене, све више се враћају у атмосферу.

Ови високи нивои О₂ утицао на акумулацију ЦХ₄, пошто је убрзао процес фотолизе овог једињења. Кроз драстично смањење метана у атмосфери, температура планете се смањила и дошло је до леденог доба..

Још један важан ефекат акумулације О₂ на планети је било формирање озонског омотача. Тхе О₂ атмосферски дисоцира дејством светлости и формира две честице атомског кисеоника.

Атомски кисеоник се рекомбинује са О₂ молекуларна и формира О₃ (озон). Озонски слој формира заштитну баријеру против ултраљубичастог зрачења, омогућавајући развој живота на површини Земље.

Атмосферски азот и његова улога у настанку живота

Азот је битна компонента живих организама, јер је неопходан за формирање протеина и нуклеинских киселина. Међутим, Н₂ атмосферски се не може директно користити од стране већине организама.

Фиксација азота може бити биотичка или абиотичка. Састоји се од комбинације Н₂ са О₂ или Х₂ за формирање амонијака, нитрата или нитрита.

Садржај Н₂ у атмосферском зраку они су остали мање или више константни у атмосфери Земље. Током времена ЦО акумулације₂, Н фикатион₂ У основи је био абиотички, формирањем азотног оксида, настао фотокемијском дисоцијацијом Х молекула.₂О и ЦО₂ који су били извор О₂.

Када је дошло до смањења нивоа ЦО₂ у атмосфери, стопе формирања азотног оксида су драстично смањене. Сматра се да су за то време настали први биотски путови фиксације Н₂.

Састав тренутног атмосферског ваздуха

Атмосферски ваздух се формира од мешавине гасова и других веома сложених елемената. Њен састав је углавном погођен висином.

Хомоспхере

Утврђено је да је хемијски састав сувог атмосферског ваздуха на нивоу мора прилично константан. Азот и кисеоник чине око 99% масе и запремине хомосфере.

Атмосферски азот (Н₂) је у пропорцији од 78%, док кисеоник чини 21% ваздуха. Следећи најзаступљенији елемент атмосферског ваздуха је аргон (Ар), који заузима мање од 1% укупне запремине.

Постоје и други елементи који су од велике важности, чак и када су у малим пропорцијама. Угљен диоксид (ЦО₂) присутан у пропорцији од 0,035%, а водена пара може варирати између 1 и 4%, у зависности од региона.

Озон (О₃) налази се у пропорцији од 0,003%, али представља битну препреку за заштиту живих бића. Такође у овом истом проценту налазимо неколико племенитих гасова као што су неон (Не), криптон (Кр) и ксенон (Ксе).

Поред тога, постоји присуство водоника (Х₂), азотних оксида и метана (ЦХ₄) у врло малим количинама.

Други елемент који је део састава атмосферског ваздуха је течна вода која се налази у облацима. Исто тако, налазимо чврсте елементе као што су споре, полен, пепео, соли, микроорганизми и мали кристали леда..

Хетероспхере

На овом нивоу висина одређује тип гаса који доминира у атмосферском зраку. Сви гасови су лагани (ниске молекуларне тежине) и организовани су у четири различита слоја.

Подразумева се да са повећањем висине, најобимнији гасови имају мању атомску масу.

Између 100 и 200 км надморске висине, постоји већа количина молекуларног азота (Н₂). Тежина овог молекула је 28.013 г / мол.

Други слој хетеросфере је усаглашен са атомском О и налази се између 200 и 1000 км на нивоу мора. Атомска О има масу од 15,999, што је мање тешка од Н₂.

Касније смо пронашли слој хелијума између 1000 и 3500 км. Хелијум има атомску масу од 4.00226.

Последњи слој хетеросфере се састоји од атомског водоника (Х). Овај гас је најлакши у периодном систему, са атомском масом од 1.007.

Референце

1. Катз М (2011) Материјали и сировине, Аир. Дидактички водич Поглавље 2. Национални институт за технолошко образовање, Министарство образовања. Буенос Аирес Аргентина 75 пп
2. Монаси ПС, Ц Граниер, С Фуззи ет ал. (2009) Атмосферски састав мијења глобални и регионални квалитет зрака. Атмоспхериц Енвиромент 43: 5268-5350.
3. Пла-Гарциа Ј ​​и Ц Менор-Салван (2017) Хемијски састав примитивне атмосфере планете Земље. Куим 113: 16-26.
4. Рохли Р и Вега А (2015) Климатологија. Тхирд Едитион. Јонес и Бартлетт Леарнинг. Нев Иорк, Уса. 451 пп.
5. Саха К (2011) Атмосфера Земље, њена физика и динамика. Спрингер-Верлаг. Берлин, Германи.367 пп.