САСТАВ АТМОСФЕРСКОГ ВАЗДУХА И ЗАГАЂИВАЧА - ЖИВОТНА СРЕДИНА - 2025

Састав атмосферског ваздуха или атмосфере дефинисан пропорцијом различитих гасова садржане у њему, који је у сталном варијацији у историји Земље. Атмосфера обликовања планете садржи углавном Х ₂ и други гасови, као што су ЦО ₂ и Х ₂ О. О пре 4,4 милијарди година, састав атмосферског ваздуха је обогаћена углавном ЦО ₂ .

Појавом живота на Земљи, дошло је до накупљања метана (ЦХ ₄ ) у атмосфери, будући да су први организми били метаногени. Касније, пхотосинтхетиц организми појавио која обогатио атмосферски ваздух О ₂ .

Општи приказ земљине атмосфере. Извор: Рето Стоцкли (копнена површина, плитка вода, облаци) Роберт Симмон

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

Хомосфера се налази од 80 до 100 км надморске висине и састоји се углавном од азота (78%), кисеоника (21%), аргона (мање од 1%), угљен-диоксида, озона, хелијума, водоника и метана , између осталих елемената који су присутни у врло малим размерама.

Хетеросферу чине гасови мале молекулске масе и налази се на висини изнад 100 км. Први слој има молекулску Н ₂ , други атомски О, трећи хелијума и последњи се састоји од атомске водоника (Х).

Историја

Истраживања атмосферског ваздуха започела су пре више хиљада година. Оног тренутка када су примитивне цивилизације откриле ватру, почеле су да схватају постојање ваздуха.

Античка Грчка

У том периоду, почели су да анализирају шта је ваздух и шта он чини. На пример, Анакимадес из Милета (588 пне - 524 пре нове ере) сматрао је да је ваздух основни за живот, пошто су жива бића храњена овим елементом.

Са своје стране, Емпедоцлес из Ацрагаса (495. године пре нове ере - 435 година пре нове ере) сматрао је да постоје четири основна елемента за живот: вода, земља, ватра и ваздух.

Аристотел (384. пр. Н. 322 пне) такође је ваздух сматрао једним од битних елемената живих бића.

Откривање састава атмосферског ваздуха

1773. шведски хемичар Царл Сцхееле открио је да се ваздух састоји од азота и кисеоника (магнетски ваздух). Касније, 1774. године, Британац Јосепх Приестлеи утврдио је да се ваздух састоји од мешавине елемената и да је један од њих неопходан за живот.

1776. Француз Антоине Лавоисиер позвао је кисеоник до елемента који је изоловао од термичког распадања живе оксида.

1804. природословац Алекандер вон Хумболдт и француски хемичар Гаи-Луссац анализирали су ваздух који долази из различитих делова планете. Истраживачи су утврдили да атмосферски ваздух има сталан састав.

Тек крајем 19. и почетком 20. века откривени су други гасови који су део атмосферског ваздуха. Међу њима имамо аргон 1894., затим хелијум 1895, и друге гасове (неон, аргон и ксенон) 1898.

карактеристике

Земљина атмосфера, у позадини Месец. Извор: НАСА, путем Викимедиа Цоммонса

Атмосферски ваздух је такође познат и као атмосфера и то је мешавина гасова која покрива планету Земљу.

Порекло

Мало се зна о пореклу Земљине атмосфере. Сматра се да је планету након одвајања од сунца била окружена омотачем веома топлих гасова.

Ови гасови су евентуално смањење и из Сунца, састављен углавном од Х ₂ . Други гасови су вероватно били ЦО ₂ и Х ₂ О емитује интензивним вулканском активношћу.

Предлаже се да се део присутних гасова хлади, кондензује и ствара океане. Остали гасови су остали у атмосфери, а други су били смештени у стенама.

Структура

Атмосферу чине различити концентрични слојеви раздвојени прелазним зонама. Горња граница овог слоја није јасно дефинисана, а неки аутори га постављају изнад 10 000 км надморске висине.

Привлачење силе гравитације и начин компримовања гасова утичу на њихову дистрибуцију на земљиној површини. Дакле, највећи удио његове укупне масе (око 99%) налази се у првих 40 км надморске висине.

Слојеви атмосфере. Извор: СВГ слику је креирао Медиум69.Цетте имаге СВГ је цртеж на Медиум69.Кредит ово: Виллиам Цроцхот

Различити нивои или слојеви атмосферског ваздуха имају различит хемијски састав и температурне разлике. Према вертикалном распореду, од најближих до најудаљенијих Земљиних површина, познати су следећи слојеви: тропосфера, стратосфера, мезофера, термосфера и егзосфера.

У односу на хемијски састав атмосферског ваздуха, дефинисана су два слоја: хомосфера и хетеросфера.

Хосфера

Налази се на првих 80-100 км надморске висине, а састав гасова у ваздуху је хомоген. У овом су смештени тропосфера, стратосфера и мезофера.

Хетеросфера

Присутна је изнад 100 км и карактерише је састав гасова који се налазе у ваздуху променљив. Одговара термосфери. Састав гасова варира на различитим висинама.

Састав примитивног атмосферског ваздуха

Планетесимални диск. Извор: Публиц Домаин, цоммонс.викимедиа.орг

После формирања Земље, пре отприлике 4.500 милиона година, почели су се накупљати гасови који су формирали атмосферски ваздух. Плинови су углавном долазили из Земљиног плашта, као и од удара планетесималима (агрегати материје које потичу из планета).

Нагомилавање ЦО

Велике вулканске активности на планети почеле су да испуштају различите гасове у атмосферу, као што су Н ₂ , ЦО ₂ и Х ₂ О. Угљен диоксид се почео акумулирати, од карбонизације (процес фиксирања атмосферског ЦО ₂ у облику карбонат) било је мало.

Фактори који утичу фиксирање ЦО ₂ у овом тренутку су били веома ниског интензитета кише и врло мали цонтинентал ареа.

Порекло живота, накупљање метана (ЦХ

Прва жива бића која су се појавили на планети користи ЦО ₂ и Х ₂ да спроведе дисање. Ти рани организми су били анаеробни и метаногени (стварали су велике количине метана).

Метан се накупљао у атмосферском ваздуху, јер је његово разлагање било веома споро. Разлаже се фотолизом и у атмосфери готово без кисеоника тај процес може трајати и до 10.000 година.

Према неким геолошким записима, пре око 3,5 милијарди година дошло је до смањења ЦО ₂ у атмосфери, што је повезано са чињеницом да је ваздух богат ЦХ ₄ интензивирао кише, погодујући газирању.

Велики оксидативни догађај (накупљање О

Сматра се да је пре око 2,4 милијарде година количина О ₂ на планети достигла значајне нивое у атмосферском ваздуху. Акумулација овог елемента повезана је са појавом фотосинтетских организама.

Фотосинтеза је процес који омогућава синтезу органских молекула из других неорганских у присуству светлости. Током свог настанка, О ₂ се ослобађа као споредни производ.

Висока стопа фотосинтезе коју производе цијанобактерије (први фотосинтетски организми) мењала је састав атмосферског ваздуха. Велики количине О ₂ која пуштени враћени у атмосферу све оксидацију.

Ови високи нивои О ₂ утицао на акумулацију ЦХ ₄ , пошто је убрзала процес Фотолиза овог једињења. Како је метан у атмосфери драматично опао, температура планете је пала и дошло је до ледењака.

Још један важан ефекат акумулације О ₂ на планети је формација озонског омотача. Атмоспхериц О ₂ дисоцира под дејством светлости и облика две атомске честице кисеоника.

Атомског кисеоника рекомбинује са молекулском О ₂ и облици О ₃ (озон). Озонски омотач ствара заштитну баријеру од ултраљубичастог зрачења, омогућавајући развој живота на земљиној површини.

Атмосферски азот и његова улога у настанку живота

Азот је битна компонента живих организама, јер је неопходан за стварање протеина и нуклеинских киселина. Међутим, атмосферски Н ₂ не могу користити директно већина организама.

Фиксација азота може бити биотска или абиотска. Састоји се од комбинације Н ₂ с О ₂ или Х ₂ да формирају амонијак, нитрати или нитрити.

Тхе Н ₂ Садржај у атмосферском ваздуху је више или мање константном у Земљиној атмосфери остала. Током ЦО ₂ акумулације периода , Н ₂ фиксација је у основи абиотички због формирања азот оксида, коју образује фотохемијског дисоцијације Х ₂ О и ЦО ₂ молекула који су били извор О ₂ .

Када се атмосферски ниво ЦО ₂ смањио , стопа стварања азотних оксида драматично је опала. Сматра се да је у овом периоду први биотички путеви места Н ₂ фиксације потиче .

Тренутни састав атмосферског ваздуха

Атмосферски ваздух се састоји од мешавине гасова и других прилично сложених елемената. На његов састав углавном утиче висина.

Хосфера

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

Атмосферског азота (Н ₂ ) је у пропорцији од 78%, док је кисеоник чини 21% ваздуха. Следећи најбогатији елемент атмосферског ваздуха је аргон (Ар), који заузима мање од 1% укупне запремине.

Компоненте атмосферског ваздуха. Извор: хттпс://цоммонс.викимедиа.орг/вики/Филе:Пропорци%Ц3%Б3н_де_гасес_де_ла_атм%Ц3%Б3сфера.свг?уселанг=ес#филелинкс Измењен.

Постоје и други елементи који су од великог значаја, чак и када су у малим размерама. Угљени диоксид (ЦО ₂ ) присутан је у удјелу од 0,035%, а водена пара може да варира између 1 и 4%, зависно од региона.

Озон (О ₃ ) се налази у пропорцији 0,003%, али он представља суштинску баријеру за заштиту живих бића. Такође у истој пропорцији налазимо разне племените гасове као што су неон (Не), криптон (Кр) и ксенон (Ксе).

Поред тога, постоји присуство водоника (Х ₂ ), азот оксиди и метан (ЦХ ₄ ) у врло малим количинама.

Други елемент који је састав атмосферског ваздуха је течна вода садржана у облацима. Исто тако, налазимо чврсте елементе попут спора, полена, пепела, соли, микроорганизама и малих ледених кристала.

Хетеросфера

На овом нивоу висина одређује доминантну врсту гаса у атмосферском ваздуху. Сви гасови су лаки (ниске молекуларне тежине) и организовани су у четири различита слоја.

Виде се да што се висина повећава, обилнији гасови имају нижу атомску масу.

Између 100 и 200 км надморске висине, постоји већа обиље молекуларног азота (Н ₂ ). Тежина овог молекула је 28.013 г / мол.

Други слој хетеросфере састоји се од атомског О и налази се између 200 и 1000 км надморске висине. Атомиц О има масу од 15,999, су мање тешки од Н ₂ .

Касније проналазимо слој хелија висок између 1000 и 3500 км. Хелијум има атомску масу 4.00226.

Последњи слој хетеросфере састоји се од атомског водоника (Х). Овај гас је најлакши у периодичној табели, с атомском масом 1.007.

Референце

1. Катз М (2011) Материјали и сировине, Ваздух. Дидактички водич Поглавље 2. Национални институт за технолошко образовање, Министарство просвете. Буенос Ајрес. Аргентина. 75 пп
2. Монаси ПС, Ц Граниер, С Фуззи и др. (2009) Промјена састава атмосфере-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. Цхем 113: 16-26.
4. Рохли Р анд Вега А (2015) Климатологија. Треће издање. Јонес и Бартлетт Леарнинг. Њујорк, САД. 451 пп.
5. Саха К (2011) Атмосфера Земље, њена физика и динамика. Спрингер-Верлаг Берлин, Немачка 367 стр.