compoziția aerului atmosferic sau atmosfera este definită de proporția diferitelor gaze conținute în ea, care a fost în continuă variație de-a lungul istoriei Pământului. Atmosfera planetei care se formează conținea în principal HDouă și alte gaze precum CODouă si HDouăO. Cu aproximativ 4,4 miliarde de ani în urmă, compoziția aerului atmosferic a fost îmbogățită în principal cu CODouă.
Odată cu apariția vieții pe Pământ, o acumulare de metan (CH4) în atmosferă, deoarece primele organisme au fost metanogene. Mai târziu, au apărut organisme fotosintetice, care au îmbogățit aerul atmosferic cu ODouă.
Compoziția aerului atmosferic astăzi poate fi împărțită în două straturi mari, diferențiate prin compoziția lor chimică; homosfera și heterosfera.
Homosfera este situată între 80 și 100 km deasupra nivelului mării și este alcătuită în principal din azot (78%), oxigen (21%), argon (mai puțin de 1%), dioxid de carbon, ozon, heliu, hidrogen și metan, printre care alte elemente prezente în proporții foarte mici.
Heterosfera este alcătuită din gaze cu greutate moleculară mică și este situată la o altitudine de peste 100 km. Primul strat prezintă NDouă molecular, al doilea O atomic, al treilea heliu și ultimul este alcătuit din hidrogen atomic (H).
Indice articol
Studiile asupra aerului atmosferic au început acum mii de ani. În momentul în care civilizațiile primitive au descoperit focul, au început să aibă o noțiune a existenței aerului..
În această perioadă, au început să analizeze ce este aerul și funcția acestuia. De exemplu, Anaxímades din Milet (588 BC-524 BC) a considerat că aerul era esențial pentru viață, deoarece ființele vii se hrăneau cu acest element.
La rândul său, Empedocle din Acragas (495 î.Hr.-435 î.Hr.) a considerat că există patru elemente fundamentale pentru viață: apă, pământ, foc și aer..
Aristotel (384 BC-322 BC) a considerat, de asemenea, că aerul este unul dintre elementele esențiale pentru ființele vii.
În 1773 chimistul suedez Carl Scheele a descoperit că aerul era compus din azot și oxigen (aer igneu). Mai târziu, în 1774 britanicul Joseph Priestley a stabilit că aerul era compus dintr-un amestec de elemente și că unul dintre acestea era esențial pentru viață.
În 1776 francezul Antoine Lavoisier a numit oxigen elementului pe care l-a izolat de descompunerea termică a oxidului de mercur.
În 1804, naturalistul Alexander von Humboldt și chimistul francez Gay-Lussac au analizat aerul provenit din diferite părți ale planetei. Cercetătorii au stabilit că aerul atmosferic are o compoziție constantă.
Abia la sfârșitul secolului al XIX-lea și la începutul secolului al XX-lea au fost descoperite celelalte gaze care fac parte din aerul atmosferic. Printre acestea avem argon în 1894, apoi heliu în 1895 și alte gaze (neon, argon și xenon) în 1898.
Aerul atmosferic este, de asemenea, cunoscut sub numele de atmosferă și este un amestec de gaze care acoperă planeta Pământ..
Se știe puțin despre originea atmosferei Pământului. Se consideră că, după separarea sa de soare, planeta a fost înconjurată de un plic de gaze foarte fierbinți.
Aceste gaze se reduceau și veneau dinspre Soare, compus în principal din HDouă. Alte gaze erau probabil CODouă si HDouăSau emis de o activitate vulcanică intensă.
Se sugerează că o parte din gazele prezente s-au răcit, condensat și au dat naștere oceanelor. Celelalte gaze au rămas formând atmosfera, iar altele au fost depozitate în roci.
Atmosfera este alcătuită din diferite straturi concentrice separate prin zone de tranziție. Limita superioară a acestui strat nu este clar definită și unii autori îl plasează peste 10.000 km deasupra nivelului mării..
Atracția forței gravitaționale și modul în care sunt comprimate gazele influențează distribuția lor pe suprafața pământului. Astfel, cea mai mare proporție din masa sa totală (aproximativ 99%) se află în primii 40 km deasupra nivelului mării..
Diferite niveluri sau straturi de aer atmosferic au diferite compoziții chimice și variații de temperatură. Conform dispunerii sale verticale, de la cel mai apropiat la cel mai îndepărtat de suprafața pământului, sunt cunoscute următoarele straturi: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera și exosfera.
În raport cu compoziția chimică a aerului atmosferic, sunt definite două straturi: homosfera și heterosfera..
Se află în primii 80-100 km deasupra nivelului mării, iar compoziția sa de gaze din aer este omogenă. În aceasta se află troposfera, stratosfera și mezosfera.
Este prezent peste 100 km și se caracterizează deoarece compoziția gazelor prezente în aer este variabilă. Se potrivește cu termosfera. Compoziția gazelor variază la diferite înălțimi.
După formarea Pământului, în urmă cu aproximativ 4.500 de milioane de ani, au început să se acumuleze gaze care au format aerul atmosferic. Gazele provin în principal din mantaua Pământului, precum și din impactul cu planetesimale (agregate de materie care au originat planetele).
Marea activitate vulcanică de pe planetă a început să elibereze diferite gaze în atmosferă, precum NDouă, CODouă si HDouăO. Dioxidul de carbon a început să se acumuleze, ca carbonatare (procesul de fixare a CODouă atmosferic sub formă de carbonați) a fost rar.
Factori care afectează fixarea CODouă în acest moment au existat ploi de intensitate foarte mică și o zonă continentală foarte mică.
Primele ființe vii care au apărut pe planetă au folosit CODouă si HDouă a efectua respirația. Aceste prime organisme au fost anaerobe și metanogene (au produs o cantitate mare de metan).
Metanul s-a acumulat în aerul atmosferic, deoarece descompunerea sa a fost foarte lentă. Se descompune prin fotoliză și într-o atmosferă aproape fără oxigen, acest proces poate dura până la 10.000 de ani.
Conform unor înregistrări geologice, în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani s-a înregistrat o scădere a CODouă în atmosferă, care a fost asociat cu aerul bogat în CH4 a intensificat ploile, favorizând carbonatarea.
Se consideră că acum aproximativ 2,4 miliarde de ani cantitatea de ODouă pe planetă a atins niveluri importante în aerul atmosferic. Acumularea acestui element este asociată cu apariția organismelor fotosintetice.
Fotosinteza este un proces care face posibilă sintetizarea moleculelor organice din alte anorganice în prezența luminii. În timpul apariției sale, O este eliberatDouă ca produs secundar.
Rata fotosintetică mare produsă de cianobacterii (primele organisme fotosintetice) a schimbat compoziția aerului atmosferic. Cantități mari de ODouă care au fost eliberate, au revenit în atmosferă din ce în ce mai oxidante.
Aceste niveluri ridicate de ODouă a influențat acumularea de CH4, întrucât a accelerat procesul de fotoliză a acestui compus. Pe măsură ce metanul din atmosferă a scăzut dramatic, temperatura planetei a scăzut și s-a produs glaciația..
Un alt efect important al acumulării de ODouă pe planetă, a fost formarea stratului de ozon. ODouă Atmosferica se disociază sub efectul luminii și formează două particule atomice de oxigen.
Oxigenul atomic se recombină cu ODouă moleculară și formează O3 (ozon). Stratul de ozon formează o barieră de protecție împotriva radiațiilor ultraviolete, permițând dezvoltarea vieții la suprafața pământului.
Azotul este o componentă esențială a organismelor vii, deoarece este necesar pentru formarea proteinelor și a acizilor nucleici. Cu toate acestea, NDouă atmosferice nu pot fi utilizate direct de majoritatea organismelor.
Fixarea azotului poate fi biotică sau abiotică. Se compune din combinația de NDouă cu ODouă sau HDouă pentru a forma amoniac, nitrați sau nitriți.
Conținutul lui NDouă în aerul atmosferic au rămas mai mult sau mai puțin constante în atmosfera terestră. În timpul acumulării de CODouă, fixarea NDouă a fost practic abiotic, datorită formării oxidului de azot, format prin disocierea fotochimică a moleculelor HDouăO și CODouă care au fost sursa ODouă.
Când s-a produs scăderea nivelului de CODouă în atmosferă, ratele de formare a oxidului de azot au scăzut dramatic. Se consideră că în acest timp au apărut primele căi biotice de fixare a N-ului.Două.
Aerul atmosferic este alcătuit dintr-un amestec de gaze și alte elemente destul de complexe. Compoziția sa este afectată în principal de altitudine.
Compoziția chimică a aerului atmosferic uscat la nivelul mării s-a dovedit a fi destul de constantă. Azotul și oxigenul reprezintă aproximativ 99% din masa și volumul homosferei..
Azot atmosferic (NDouă) este în proporție de 78%, în timp ce oxigenul constituie 21% din aer. Următorul element cel mai abundent din aerul atmosferic este argonul (Ar), care ocupă mai puțin de 1% din volumul total.
Există și alte elemente care au o mare importanță, chiar și atunci când sunt în proporții mici. Dioxid de carbon (CODouă) este prezent în proporție de 0,035%, iar vaporii de apă pot varia între 1 și 4%, în funcție de regiune.
Ozon (O3) se găsește într-o proporție de 0,003%, dar constituie o barieră esențială pentru protecția ființelor vii. De asemenea, în aceeași proporție găsim diverse gaze nobile, cum ar fi neonul (Ne), kriptonul (Kr) și xenonul (Xe).
În plus, există prezența hidrogenului (HDouă), oxizi de azot și metan (CH4) în cantități foarte mici.
Un alt element care face parte din compoziția aerului atmosferic este apa lichidă conținută în nori. La fel, găsim elemente solide precum spori, polen, cenușă, săruri, microorganisme și mici cristale de gheață..
La acest nivel, altitudinea determină tipul predominant de gaz în aerul atmosferic. Toate gazele sunt ușoare (cu greutate moleculară mică) și sunt organizate în patru straturi diferite.
Se poate vedea că, pe măsură ce înălțimea crește, gazele mai abundente au o masă atomică mai mică.
Între 100 și 200 km de altitudine, există o abundență mai mare de azot molecular (NDouă). Greutatea acestei molecule este de 28,013 g / mol.
Al doilea strat al heterosferei este alcătuit din O atomic și este situat între 200 și 1000 km deasupra nivelului mării. O atomică are o masă de 15.999, fiind mai puțin grea decât NDouă.
Mai târziu, găsim un strat de heliu între 1000 și 3500 km înălțime. Heliul are o masă atomică de 4.00226.
Ultimul strat al heterosferei este format din hidrogen atomic (H). Acest gaz este cel mai ușor din tabelul periodic, cu o masă atomică de 1.007.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.