The složení atmosférického vzduchu nebo atmosféra je definována podílem různých plynů v ní obsažených, který se během historie Země neustále měnil. Atmosféra formující se planety obsahovala hlavně Hdva a další plyny jako COdva a HdvaO. Asi před 4,4 miliardami let bylo složení atmosférického vzduchu obohaceno hlavně o COdva.
Se vznikem života na Zemi došlo k akumulaci metanu (CH4) v atmosféře, protože prvními organismy byly methanogeny. Později se objevily fotosyntetické organismy, které obohatily atmosférický vzduch o Odva.
Složení atmosférického vzduchu lze dnes rozdělit na dvě velké vrstvy, které se liší svým chemickým složením; homosféra a heterosféra.
Homosféra se nachází od 80 do 100 km nad mořem a je složena převážně z dusíku (78%), kyslíku (21%), argonu (méně než 1%), oxidu uhličitého, ozonu, helia, vodíku a metanu další prvky přítomné ve velmi malých poměrech.
Heterosféra je tvořena plyny s nízkou molekulovou hmotností a nachází se ve výšce nad 100 km. První vrstva představuje Ndva molekulární, druhý atomový O, třetí helium a poslední je tvořen atomovým vodíkem (H).
Rejstřík článků
Studie atmosférického vzduchu začaly před tisíci lety. V okamžiku, kdy primitivní civilizace objevily oheň, začaly mít představu o existenci vzduchu..
Během tohoto období začali analyzovat, co je vzduch a jeho funkce. Například Anaxímades z Milétu (588 př. N. L. - 524 př. N. L.) Považoval vzduch za nezbytný pro život, protože živé bytosti se živily tímto prvkem.
Empedokl z Acragasu (495 př. N. L. - 435 př. N. L.) Měl za to, že existují čtyři základní prvky pro život: voda, země, oheň a vzduch..
Aristoteles (384 př. N. L. - 322 př. N. L.) Také považoval vzduch za jeden ze základních prvků pro živé bytosti.
V roce 1773 švédský chemik Carl Scheele objevil, že vzduch se skládá z dusíku a kyslíku (magmatický vzduch). Později, v roce 1774, britský Joseph Priestley rozhodl, že vzduch se skládá ze směsi prvků a že jeden z nich je nezbytný pro život.
V roce 1776 francouzský Antoine Lavoisier zavolal kyslík na prvek, který izoloval z tepelného rozkladu oxidu rtuti.
V roce 1804 analyzovali přírodovědec Alexander von Humboldt a francouzský chemik Gay-Lussac vzduch přicházející z různých částí planety. Vědci zjistili, že atmosférický vzduch má konstantní složení.
Až na konci 19. a na počátku 20. století byly objeveny další plyny, které jsou součástí atmosférického vzduchu. Mezi nimi máme argon v roce 1894, poté helium v roce 1895 a další plyny (neon, argon a xenon) v roce 1898.
Atmosférický vzduch je také známý jako atmosféra a je směsí plynů, která pokrývá planetu Zemi..
O původu zemské atmosféry se ví málo. Předpokládá se, že po oddělení od Slunce byla planeta obklopena obálkou velmi horkých plynů.
Tyto plyny pravděpodobně redukovaly a pocházely ze Slunce, složeného převážně z Hdva. Jiné plyny byly pravděpodobně COdva a HdvaNebo emitované intenzivní sopečnou činností.
Předpokládá se, že část přítomných plynů se ochladila, kondenzovala a způsobila vznik oceánů. Ostatní plyny zůstaly tvořit atmosféru a další byly uloženy ve skalách.
Atmosféru tvoří různé soustředné vrstvy oddělené přechodovými zónami. Horní hranice této vrstvy není jasně definována a někteří autoři ji umisťují nad 10 000 km nad mořem..
Přitažlivost gravitační síly a způsob, jakým jsou plyny stlačovány, ovlivňují jejich distribuci na zemském povrchu. Největší část její celkové hmotnosti (přibližně 99%) se tedy nachází v prvních 40 km nad mořem..
Různé úrovně nebo vrstvy atmosférického vzduchu mají různé chemické složení a teplotní variace. Podle jeho vertikálního uspořádání jsou od nejbližší k nejvzdálenějšímu od zemského povrchu známy tyto vrstvy: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra.
Ve vztahu k chemickému složení atmosférického vzduchu jsou definovány dvě vrstvy: homosféra a heterosféra..
Nachází se v prvních 80–100 km nad mořem a jeho složení plynů ve vzduchu je homogenní. V tomto jsou umístěny troposféra, stratosféra a mezosféra.
Je přítomen nad 100 km a je charakteristický tím, že složení plynů přítomných ve vzduchu je proměnlivé. Odpovídá termosféře. Složení plynů se mění v různých výškách.
Po vzniku Země, přibližně před 4 500 miliony let, se začaly hromadit plyny, které formovaly atmosférický vzduch. Plyny pocházely hlavně ze zemského pláště a také z nárazu na planetesimály (agregáty hmoty, z nichž vznikly planety).
Velká sopečná aktivita na planetě začala uvolňovat do atmosféry různé plyny, jako je Ndva, COdva a HdvaO. Oxid uhličitý se začal hromadit jako karbonatace (proces fixace COdva atmosférický ve formě uhličitanů) byl vzácný.
Faktory ovlivňující fixaci COdva v této době byly deště velmi nízké intenzity a velmi malá kontinentální oblast.
První živé bytosti, které se objevily na planetě, používaly COdva a Hdva provádět dýchání. Tyto první organismy byly anaerobní a methanogenní (produkovaly velké množství metanu).
Metan se hromadil v atmosférickém vzduchu, protože jeho rozklad byl velmi pomalý. Rozkládá se fotolýzou a v atmosféře téměř bez kyslíku může tento proces trvat až 10 000 let.
Podle některých geologických záznamů došlo zhruba před 3,5 miliardami let k poklesu COdva v atmosféře, která byla spojena se vzduchem bohatým na CH4 zesílily deště a upřednostňovaly karbonizaci.
Předpokládá se, že asi před 2,4 miliardami let množství Odva na planetě dosáhl důležitých úrovní v atmosférickém vzduchu. Akumulace tohoto prvku je spojena s výskytem fotosyntetických organismů.
Fotosyntéza je proces, který umožňuje syntetizovat organické molekuly z jiných anorganických za přítomnosti světla. Během jeho výskytu se uvolní Odva jako sekundární produkt.
Vysoká rychlost fotosyntézy produkovaná sinicemi (prvními fotosyntetickými organismy) měnila složení atmosférického vzduchu. Velké množství Odva které byly uvolněny, se vrátily do atmosféry, která stále více oxidovala.
Tyto vysoké hladiny Odva ovlivnil akumulaci CH4, protože to urychlilo proces fotolýzy této sloučeniny. Jak metan v atmosféře dramaticky poklesl, teplota planety poklesla a došlo k zalednění..
Dalším důležitým účinkem akumulace Odva na planetě to byl vznik ozonové vrstvy. Odva Atmosféra se disociuje působením světla a vytváří dvě atomové kyslíkové částice.
Atomový kyslík se rekombinuje s Odva molekulární a tvoří O3 (ozón). Ozonová vrstva tvoří ochrannou bariéru proti ultrafialovému záření, což umožňuje vývoj života na zemském povrchu.
Dusík je základní složkou živých organismů, protože je nezbytný pro tvorbu bílkovin a nukleových kyselin. Nicméně, Ndva atmosférický nemůže většina organismů použít přímo.
Fixace dusíku může být biotická nebo abiotická. Skládá se z kombinace Ndva s O.dva nebo Hdva za vzniku amoniaku, dusičnanů nebo dusitanů.
Obsah N.dva v atmosférickém vzduchu zůstaly víceméně konstantní v zemské atmosféře. Během akumulace COdva, fixace Ndva bylo to v zásadě abiotické kvůli tvorbě oxidu dusíku, který vznikl fotochemickou disociací molekul H.dvaO a COdva které byly zdrojem Odva.
Když došlo ke snížení hladin COdva v atmosféře se rychlost tvorby oxidů dusíku dramaticky snížila. Předpokládá se, že během této doby vznikly první biotické cesty fixace N.dva.
Atmosférický vzduch je tvořen směsí plynů a dalších poměrně složitých prvků. Jeho složení je ovlivněno hlavně nadmořskou výškou.
Bylo zjištěno, že chemické složení suchého atmosférického vzduchu na hladině moře je poměrně konstantní. Dusík a kyslík tvoří přibližně 99% hmoty a objemu homosféry..
Atmosférický dusík (Ndva) je v podílu 78%, zatímco kyslík tvoří 21% vzduchu. Dalším nejhojnějším prvkem v atmosférickém vzduchu je argon (Ar), který zaujímá méně než 1% celkového objemu.
Existují další prvky, které mají velký význam, i když jsou v malém poměru. Oxid uhličitý (COdva) je přítomen v podílu 0,035% a vodní pára se může pohybovat mezi 1 a 4%, v závislosti na oblasti.
Ozon (O.3) se nachází v podílu 0,003%, ale představuje zásadní bariéru pro ochranu živých bytostí. Rovněž ve stejném poměru najdeme různé vzácné plyny jako neon (Ne), krypton (Kr) a xenon (Xe).
Kromě toho existuje přítomnost vodíku (Hdva), oxidy dusíku a methan (CH4) ve velmi malém množství.
Dalším prvkem, který je součástí složení atmosférického vzduchu, je kapalná voda obsažená v oblacích. Stejně tak najdeme pevné prvky, jako jsou spory, pyl, popel, soli, mikroorganismy a malé ledové krystaly..
Na této úrovni určuje nadmořská výška převládající druh plynu v atmosférickém vzduchu. Všechny plyny jsou lehké (s nízkou molekulovou hmotností) a jsou uspořádány ve čtyřech různých vrstvách.
Je vidět, že jak se výška zvyšuje, tím hojnější plyny mají nižší atomovou hmotnost.
Mezi 100 a 200 km nadmořské výšky je větší množství molekulárního dusíku (Ndva). Hmotnost této molekuly je 28,013 g / mol.
Druhá vrstva heterosféry je tvořena atomovým O a nachází se mezi 200 a 1000 km nad mořem. Atomový O má hmotnost 15 999, je méně těžký než Ndva.
Později najdeme vrstvu helia mezi 1 000 a 3 500 km vysokou. Helium má atomovou hmotnost 4,00226.
Poslední vrstvu heterosféry tvoří atomový vodík (H). Tento plyn je nejlehčí v periodické tabulce s atomovou hmotností 1,007.
Zatím žádné komentáře