Plik skład powietrza atmosferycznego lub atmosfera jest określona przez proporcje różnych gazów w niej zawartych, które podlegały ciągłym zmianom w całej historii Ziemi. Atmosfera formującej się planety zawierała głównie H.dwa i inne gazy, takie jak COdwa i HdwaO. Około 4,4 miliarda lat temu skład powietrza atmosferycznego był wzbogacony głównie w COdwa.
Wraz z pojawieniem się życia na Ziemi nagromadzenie metanu (CH4) w atmosferze, ponieważ pierwsze organizmy były metanogenami. Później pojawiły się organizmy fotosyntetyczne, które wzbogaciły powietrze atmosferyczne w Odwa.
Obecny skład powietrza atmosferycznego można podzielić na dwie duże warstwy, różniące się składem chemicznym; homosfera i heterosfera.
Homosfera znajduje się od 80 do 100 km nad poziomem morza i składa się głównie z azotu (78%), tlenu (21%), argonu (poniżej 1%), dwutlenku węgla, ozonu, helu, wodoru i metanu, m.in. inne pierwiastki obecne w bardzo małych proporcjach.
Heterosfera składa się z gazów o niskiej masie cząsteczkowej i znajduje się na wysokości powyżej 100 km. Pierwsza warstwa przedstawia Ndwa molekularny, drugi atomowy O, trzeci hel, a ostatni składa się z atomowego wodoru (H).
Indeks artykułów
Badania powietrza atmosferycznego rozpoczęły się tysiące lat temu. W chwili, gdy prymitywne cywilizacje odkryły ogień, zaczęły mieć pojęcie o istnieniu powietrza..
W tym okresie zaczęli analizować, czym jest powietrze i jaka jest jego funkcja. Na przykład Anaksimades z Miletu (588 pne-524 pne) uważał, że powietrze jest niezbędne do życia, ponieważ żywe istoty żywią się tym pierwiastkiem.
Ze swojej strony Empedokles z Acragas (495 pne-435 pne) uważał, że istnieją cztery podstawowe elementy życia: woda, ziemia, ogień i powietrze..
Arystoteles (384 pne-322 pne) również uważał, że powietrze jest jednym z podstawowych elementów dla istot żywych.
W 1773 roku szwedzki chemik Carl Scheele odkrył, że powietrze składa się z azotu i tlenu (powietrze magmowe). Później, w 1774 roku, brytyjski Joseph Priestley ustalił, że powietrze składa się z mieszaniny pierwiastków i jeden z nich jest niezbędny do życia.
W 1776 roku francuski Antoine Lavoisier nazwał tlen pierwiastkiem, który wyodrębnił z termicznego rozkładu tlenku rtęci.
W 1804 roku przyrodnik Alexander von Humboldt i francuski chemik Gay-Lussac przeanalizowali powietrze napływające z różnych części planety. Naukowcy ustalili, że powietrze atmosferyczne ma stały skład.
Dopiero pod koniec XIX i na początku XX wieku odkryto inne gazy wchodzące w skład powietrza atmosferycznego. Wśród nich mamy argon w 1894 r., Następnie hel w 1895 r. I inne gazy (neon, argon i ksenon) w 1898 r..
Powietrze atmosferyczne nazywane jest również atmosferą i jest mieszaniną gazów pokrywającą planetę Ziemię..
Niewiele wiadomo o pochodzeniu atmosfery ziemskiej. Uważa się, że po oddzieleniu się od Słońca planeta została otoczona powłoką bardzo gorących gazów.
Te gazy prawdopodobnie ulegały redukcji i pochodziły ze Słońca, składające się głównie z H.dwa. Inne gazy to prawdopodobnie COdwa i HdwaLub emitowany przez intensywną aktywność wulkaniczną.
Sugeruje się, że część obecnych gazów ochłodziła się, skropliła i dała początek oceanom. Pozostałe gazy pozostały w atmosferze, a inne były przechowywane w skałach.
Atmosfera składa się z różnych koncentrycznych warstw oddzielonych strefami przejściowymi. Górna granica tej warstwy nie jest jasno określona i niektórzy autorzy umieszczają ją powyżej 10 000 km nad poziomem morza..
Przyciąganie siły grawitacji i sposób, w jaki sprężane są gazy, wpływa na ich rozkład na powierzchni ziemi. Tym samym największa część jego całkowitej masy (około 99%) znajduje się na pierwszych 40 km nad poziomem morza..
Różne poziomy lub warstwy powietrza atmosferycznego mają różny skład chemiczny i różnice temperatur. Zgodnie z jego układem pionowym, od najbliższej do najbardziej oddalonej od powierzchni Ziemi, znane są następujące warstwy: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera.
W odniesieniu do składu chemicznego powietrza atmosferycznego zdefiniowano dwie warstwy: homosferę i heterosferę..
Znajduje się na pierwszych 80-100 km nad poziomem morza, a jego skład gazów w powietrzu jest jednorodny. W tym znajduje się troposfera, stratosfera i mezosfera.
Występuje powyżej 100 km i charakteryzuje się zmiennym składem gazów obecnych w powietrzu. Pasuje do termosfery. Skład gazów zmienia się na różnych wysokościach.
Po powstaniu Ziemi, około 4500 milionów lat temu, zaczęły się gromadzić gazy, które utworzyły powietrze atmosferyczne. Gazy pochodziły głównie z płaszcza Ziemi, a także ze zderzenia z planetozymalami (skupiskami materii, z której powstały planety).
Wielka aktywność wulkaniczna na planecie zaczęła uwalniać do atmosfery różne gazy, takie jak N.dwa, WSPÓŁdwa i HdwaO. Dwutlenek węgla zaczął się gromadzić, jako karbonatyzacja (proces wiązania COdwa atmosferyczny w postaci węglanów) był rzadki.
Czynniki wpływające na wiązanie COdwa w tym czasie były deszcze o bardzo małej intensywności i bardzo mały obszar kontynentalny.
Pierwsze żyjące istoty, które pojawiły się na planecie, używały COdwa i Hdwa wykonywać oddychanie. Te pierwsze organizmy były beztlenowe i metanogenne (wytwarzały duże ilości metanu).
Metan gromadził się w powietrzu atmosferycznym, ponieważ jego rozkład był bardzo powolny. Rozkłada się w wyniku fotolizy, a w atmosferze prawie beztlenowej proces ten może trwać nawet do 10 000 lat.
Według niektórych danych geologicznych około 3,5 miliarda lat temu nastąpił spadek COdwa w atmosferze, co jest związane z powietrzem bogatym w CH4 nasiliły deszcze, sprzyjając karbonatyzacji.
Uważa się, że około 2,4 miliarda lat temu ilość Odwa na planecie osiągnęła ważne poziomy w powietrzu atmosferycznym. Nagromadzenie tego pierwiastka wiąże się z pojawieniem się organizmów fotosyntetyzujących.
Fotosynteza to proces, który umożliwia syntezę cząsteczek organicznych z innych cząsteczek nieorganicznych w obecności światła. Podczas jego wystąpienia O jest uwalnianedwa jako produkt wtórny.
Wysoki współczynnik fotosyntezy produkowany przez cyjanobakterie (pierwsze organizmy fotosyntetyzujące) zmieniał skład powietrza atmosferycznego. Duże ilości Odwa które zostały uwolnione, powróciły do atmosfery w coraz większym stopniu utleniając się.
Te wysokie poziomy Odwa wpłynęło na akumulację CH4, ponieważ przyspieszył proces fotolizy tego związku. Ponieważ metan w atmosferze gwałtownie spadł, temperatura planety spadła i nastąpiło zlodowacenie..
Kolejny ważny efekt kumulacji Odwa na planecie było to tworzenie się warstwy ozonowej. Odwa Atmosfera dysocjuje pod wpływem światła i tworzy dwie atomowe cząsteczki tlenu.
Tlen atomowy rekombinuje z Odwa molekularne i formy O3 (ozon). Warstwa ozonowa tworzy barierę ochronną przed promieniowaniem ultrafioletowym, umożliwiając rozwój życia na powierzchni ziemi.
Azot jest niezbędnym składnikiem organizmów żywych, ponieważ jest niezbędny do tworzenia białek i kwasów nukleinowych. Jednak Ndwa atmosferyczne nie mogą być bezpośrednio wykorzystywane przez większość organizmów.
Wiązanie azotu może być biotyczne lub abiotyczne. Składa się z kombinacji N.dwa z Odwa lub H.dwa do tworzenia amoniaku, azotanów lub azotynów.
Zawartość Ndwa w powietrzu atmosferycznym pozostawały mniej więcej stałe w atmosferze ziemskiej. Podczas gromadzenia się COdwa, utrwalenie N.dwa był w zasadzie abiotyczny, ze względu na tworzenie się tlenku azotu, powstającego w wyniku fotochemicznej dysocjacji cząsteczek HdwaO i COdwa które były źródłem Odwa.
Kiedy nastąpił spadek poziomu COdwa w atmosferze tempo tworzenia się tlenku azotu dramatycznie spadło. Uważa się, że w tym czasie powstały pierwsze biotyczne szlaki wiązania azotu.dwa.
Powietrze atmosferyczne składa się z mieszaniny gazów i innych dość złożonych pierwiastków. Na jego skład wpływa głównie wysokość.
Stwierdzono, że skład chemiczny suchego powietrza atmosferycznego na poziomie morza jest dość stały. Azot i tlen stanowią około 99% masy i objętości homosfery..
Azot atmosferyczny (Ndwa) jest w 78%, podczas gdy tlen stanowi 21% powietrza. Kolejnym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w powietrzu atmosferycznym jest argon (Ar), który zajmuje mniej niż 1% całkowitej objętości.
Są inne elementy, które mają ogromne znaczenie, nawet jeśli są w małych proporcjach. Dwutlenek węgla (COdwa) występuje w ilości 0,035%, a para wodna może wahać się od 1 do 4%, w zależności od regionu.
Ozon (O3) występuje w proporcji 0,003%, ale stanowi istotną barierę dla ochrony istot żywych. Również w tej samej proporcji znajdziemy różne gazy szlachetne, takie jak neon (Ne), krypton (Kr) i ksenon (Xe).
Ponadto występuje wodór (H.dwa), podtlenki azotu i metan (CH4) w bardzo małych ilościach.
Kolejnym pierwiastkiem wchodzącym w skład powietrza atmosferycznego jest woda w stanie ciekłym zawarta w chmurach. Podobnie znajdujemy elementy stałe, takie jak zarodniki, pyłki, popioły, sole, mikroorganizmy i małe kryształki lodu..
Na tym poziomie wysokość określa dominujący rodzaj gazu w powietrzu atmosferycznym. Wszystkie gazy są lekkie (o małej masie cząsteczkowej) i są zorganizowane w czterech różnych warstwach.
Można zauważyć, że wraz ze wzrostem wysokości gazy w większej ilości mają mniejszą masę atomową.
Na wysokości od 100 do 200 km n.p.m. występuje większa obfitość azotu cząsteczkowego (Ndwa). Waga tej cząsteczki wynosi 28,013 g / mol.
Druga warstwa heterosfery składa się z atomowego O i znajduje się między 200 a 1000 km nad poziomem morza. Atomowy O ma masę 15 999 i jest mniej ciężki niż N.dwa.
Później znajdujemy warstwę helu o wysokości od 1000 do 3500 km. Hel ma masę atomową 4,00226.
Ostatnia warstwa heterosfery składa się z atomowego wodoru (H). Jest to najlżejszy gaz w układzie okresowym, o masie atomowej 1,007.
Jeszcze bez komentarzy