Ajri është një përzierje e gazrave që rrethon Tokën dhe formon atmosferën e saj. Ajri është i padukshëm dhe pa shije dhe zakonisht pa erë. Ajri ka peshë, mund të zgjerohet ose të ngjeshet dhe në ekstrem temperaturat e ulëta mund të shndërrohet në lëng ose madje të ngurta. Ajrin në lëvizje e quajmë erë. Ka fuqi të mjaftueshme për të kthyer tehet e mullirit dhe për të lëvizur anijet përtej detit.

Përbërja e ajrit është mjaft komplekse, megjithëse përbërësit kryesorë të tij janë azoti - rreth 78% dhe oksigjeni - rreth 21%. Ajri gjithashtu përmban argon, dioksid karboni, avull uji, neon, helium, metan, kripton dhe ozon.

Oksigjeni në ajër është jetik për të gjitha kafshët dhe bimët tokësore. Nëpërmjet frymëmarrjes, kafshët dhe bimët marrin oksigjen dhe e përdorin atë për të marrë energji nga ushqimi dhe për të çliruar dioksid karboni. Dioksidi i karbonit përdoret nga bimët për fotosintezë, gjatë së cilës bimët marrin energji dhe çlirojnë oksigjen.

Dioksidi i karbonit përbën vetëm 0.03% të vëllimit të ajrit. Ajo formohet jo vetëm gjatë djegies, por edhe gjatë djegies dhe dekompozimit të substancave organike.

Ajri gjithashtu përmban ujë në formë të gaztë. Përqindja e ujit në ajër quhet lagështi. Lagështia mund të ndryshojë në varësi të lartësisë dhe temperaturës.

Ajri gjithashtu zakonisht përmban shumë grimca të vogla, të tilla si pluhur vullkanik, polen, spore myku dhe algash, baktere, blozë dhe pluhur. Grimcat e pluhurit, për shembull, mund të shihen në një dhomë të ndriçuar nga dielli. Shpërndarja e dritës së diellit rezulton në ngjyrën e Diellit gjatë lindjes dhe perëndimit të diellit.

Ajri ka densitet dhe presion. Në nivelin e detit, dendësia e atmosferës është afërsisht 1.3 kg/m3. Presioni atmosferik në nivelin e detit është 101.3 kPa. Ky presion është "një atmosferë" - një njësi presioni e matur, për shembull, në gomat e makinave. Me rritjen e lartësisë, presioni zvogëlohet. Në një lartësi prej 6 km, presioni i ajrit është tashmë 2 herë më pak (rreth 50 kPa). Presioni i ajrit matet duke përdorur një pajisje të veçantë - një barometër.

Ajri i kompresuar është përdorur prej kohësh në fusha të ndryshme, për shembull, për të operuar çekiçët, foletë, çikrikët, makineritë e formimit, pajisjet e thumbave dhe instrumentet mjekësore. Ajri i kompresuar përdoret gjithashtu në makineritë e rërës për pastrimin e pjesëve, si dhe për shpimin e xhamit, metalit dhe betonit. Në fund të viteve 1950, i pari automjeti në një jastëk ajri, i cili lëviz përgjatë një shtrese ajri të kompresuar të krijuar.

Le të bëjmë një rezervim menjëherë: azoti në ajër merr shumica, megjithatë përbërje kimike pjesa e mbetur është shumë interesante dhe e larmishme. Shkurtimisht, lista e elementeve kryesore është si më poshtë.

Megjithatë do të japim edhe disa shpjegime mbi funksionet e këtyre elementeve kimike.

1. Azoti

Përmbajtja e azotit në ajër është 78% në vëllim dhe 75% në masë, domethënë, ky element dominon në atmosferë, ka titullin e një prej më të zakonshmeve në Tokë dhe, përveç kësaj, gjendet jashtë vendbanimit të njeriut. zonë - në Uran, Neptun dhe në hapësirat ndëryjore. Pra, ne kemi kuptuar tashmë se sa azot ka në ajër, por pyetja mbetet për funksionin e tij. Azoti është i nevojshëm për ekzistencën e qenieve të gjalla, është pjesë e:

• proteinat;
• aminoacidet;
• acidet nukleike;
• klorofil;
• hemoglobina etj.

Mesatarisht, rreth 2% e një qelize të gjallë përbëhet nga atome azoti, gjë që shpjegon pse ka kaq shumë azot në ajër si përqindje e vëllimit dhe masës.
Azoti është gjithashtu një nga gazrat inertë të nxjerrë nga ajri atmosferik. Amoniaku sintetizohet prej tij dhe përdoret për ftohje dhe qëllime të tjera.

2. Oksigjen

Përmbajtja e oksigjenit në ajër është një nga pyetjet më të njohura. Duke mbajtur intrigën, le të shpërqendrojmë veten me një fakt gazmor: Oksigjeni u zbulua dy herë - në 1771 dhe 1774, por për shkak të dallimeve në botimet e zbulimit, nderi i zbulimit të elementit shkoi te kimisti anglez Joseph Priestley, i cili në fakt izoloi oksigjenin e dyta. Pra, përqindja e oksigjenit në ajër luhatet rreth 21% në vëllim dhe 23% në masë. Së bashku me azotin, këto dy gaze formojnë 99% të të gjithë ajrit të tokës. Megjithatë, përqindja e oksigjenit në ajër është më e vogël se azoti, e megjithatë ne nuk kemi probleme me frymëmarrjen. Fakti është se sasia e oksigjenit në ajër llogaritet në mënyrë optimale posaçërisht për frymëmarrje normale, në formë e pastër ky gaz vepron në trup si helm dhe sjell vështirësi në punë sistemi nervor, probleme me frymëmarrjen dhe qarkullimin e gjakut. Në të njëjtën kohë, mungesa e oksigjenit gjithashtu ndikon negativisht në shëndetin, duke shkaktuar urinë nga oksigjeni dhe gjithçka që lidhet me të. simptoma të pakëndshme. Prandaj, sa oksigjen përmbahet në ajër është ajo që nevojitet për një frymëmarrje të shëndetshme dhe të plotë.

3. Argoni

Argoni renditet i treti në ajër; është pa erë, pa ngjyrë dhe pa shije. Të rëndësishme roli biologjik Ky gaz nuk është zbuluar, por ka efekt narkotik dhe madje konsiderohet doping. Argoni i nxjerrë nga atmosfera përdoret në industri, mjekësi, për të krijuar një atmosferë artificiale, sinteza kimike, shuarjen e zjarrit, krijimin e laserëve etj.

4. Dioksidi i karbonit

Dioksidi i karbonit përbën atmosferën e Venusit dhe Marsit, përqindja e tij në ajrin e tokës është shumë më e ulët. Në të njëjtën kohë, një sasi e madhe e dioksidit të karbonit përmbahet në oqean, ai furnizohet rregullisht nga të gjithë organizmat që marrin frymë dhe lëshohet për shkak të punës së industrisë. Në jetën e njeriut, dioksidi i karbonit përdoret në shuarjen e zjarrit, industrinë ushqimore si gaz dhe si shtesë ushqimore E290 - agjent ruajtës dhe thartës. Në formë të ngurtë, dioksidi i karbonit është një nga ftohësit më të njohur, "akulli i thatë".

5. Neoni

E njëjta dritë misterioze e dritave të disko, shenjave të ndritshme dhe fenerëve modernë është e pesta më e zakonshme element kimik, e cila thithet edhe nga njerëzit – neoni. Ashtu si shumë gaze inerte, neoni ka një efekt narkotik te njerëzit në një presion të caktuar, por është ky gaz që përdoret në stërvitjen e zhytësve dhe njerëzve të tjerë që punojnë nën presionin e lartë të gjakut. Gjithashtu, përzierjet neoni-helium përdoren në mjekësi për çrregullimet e frymëmarrjes vetë neoni përdoret për ftohje, në prodhimin e dritave sinjalizuese dhe të njëjtave llamba neoni. Sidoqoftë, ndryshe nga stereotipi, drita neoni nuk është blu, por e kuqe. Të gjitha ngjyrat e tjera prodhohen nga llambat me gazra të tjerë.

6. Metani

Metani dhe ajri kanë shumë histori antike: në atmosferën parësore, edhe para shfaqjes së njeriut, metani ishte në sasi shumë më të mëdha. Tani i nxjerrë dhe i përdorur si lëndë djegëse dhe lëndë e parë në prodhim, ky gaz nuk është aq i përhapur në atmosferë, por gjithsesi lirohet nga Toka. Hulumtimet moderne vendosin rolin e metanit në frymëmarrjen dhe funksionet vitale të trupit të njeriut, por ende nuk ka të dhëna autoritative për këtë.

7. Helium

Duke parë se sa helium ka në ajër, kushdo do të kuptojë se ky gaz nuk është i një rëndësie parësore. Në fakt, është e vështirë të përcaktohet rëndësia biologjike ky gaz. Përveç shtrembërimit qesharak të zërit gjatë thithjes së heliumit nga një balonë :) Megjithatë, heliumi përdoret gjerësisht në industri: në metalurgji, industri ushqimore, për mbushjen e avionëve dhe balonave të motit, në lazer, reaktorë bërthamorë etj.

8. Kripton

Nuk po flasim për atdheun e Superman :) Krypton është një gaz inert që është tre herë më i rëndë se ajri, kimikisht inert, i nxjerrë nga ajri, përdoret në llambat inkandeshente, lazerët dhe ende po studiohet në mënyrë aktive. Ndër vetitë interesante të kriptonit, vlen të përmendet se në një presion prej 3.5 atmosferash ka një efekt narkotik tek njerëzit, dhe në 6 atmosfera fiton një erë të mprehtë.

9. Hidrogjeni

Hidrogjeni në ajër zë 0.00005% në vëllim dhe 0.00008% në masë, por në të njëjtën kohë është elementi më i zakonshëm në Univers. Është mjaft e mundur të shkruhet një artikull i veçantë për historinë, prodhimin dhe aplikimin e tij, kështu që tani do të kufizohemi në një listë të vogël të industrive: kimike, karburant, industri ushqimore, aviacion, meteorologji, energji elektrike.

10. Ksenon

Ky i fundit është një përbërës i ajrit, i cili fillimisht u konsiderua vetëm një përzierje e kriptonit. Emri i tij përkthehet si "i huaj", dhe përqindja e përmbajtjes si në Tokë ashtu edhe më gjerë është minimale, gjë që çoi në koston e tij të lartë. Në ditët e sotme ata nuk mund të bëjnë pa ksenon: prodhimin e burimeve të fuqishme dhe pulsuese të dritës, diagnostikimin dhe anestezinë në mjekësi, motorët e anijeve kozmike, karburantin e raketave. Përveç kësaj, kur thithet, ksenoni ul ndjeshëm zërin (efekti i kundërt i heliumit), dhe së fundmi thithja e këtij gazi është përfshirë në listën e agjentëve doping.

Ajri i jugut të nxehtë e me diell dhe i veriut të ashpër e të ftohtë përmban të njëjtën sasi oksigjeni.

Një litër ajër përmban gjithmonë 210 centimetra kub oksigjen, që është 21 për qind në vëllim.

Pjesa më e madhe e azotit në ajër gjendet në 780 centimetra kub për litër, ose 78 për qind në vëllim. Ka edhe sasi të vogla të gazrave inerte në ajër. Këto gaze quhen inerte sepse pothuajse nuk kombinohen me elementë të tjerë.

Nga gazrat inerte në ajër, argoni është më i bollshëm - ka rreth 9 centimetra kub për litër. Neoni gjendet në sasi shumë më të vogla në ajër: ka 0,02 centimetër kub në një litër ajër. Ka edhe më pak helium - vetëm 0,005 centimetra kub. Kriptoni është 5 herë më pak se heliumi - 0,001 centimetër kub, dhe ksenoni është shumë i vogël - 0,00008 centimetër kub.

Ajri gjithashtu përmban komponime kimike të gazta, për shembull, dioksid karboni ose dioksid karboni (CO 2). sasi dioksid karboni në ajër varion nga 0,3 në 0,4 centimetra kub për litër. Përmbajtja e avullit të ujit në ajër është gjithashtu e ndryshueshme. Ka më pak prej tyre në mot të thatë dhe të nxehtë, dhe më shumë në mot me shi.

Përbërja e ajrit mund të shprehet edhe si përqindje ndaj peshës. Duke ditur peshën e 1 litër ajri dhe peshën specifike të çdo gazi të përfshirë në përbërjen e tij, është e lehtë të kalosh nga vlerat vëllimore në ato të peshës. Azoti në ajër përmban rreth 75,5, oksigjen - 23,1, argon - 1,3 dhe dioksid karboni (dioksid karboni) -0,04 përqind peshë.

Dallimi midis përqindjeve të peshës dhe vëllimit është për shkak të gravitetit të ndryshëm specifik të azotit, oksigjenit, argonit dhe dioksidit të karbonit.

Oksigjeni, për shembull, oksidon lehtësisht bakrin në temperaturë të lartë. Prandaj, nëse kaloni ajrin përmes një tubi të mbushur me tallash bakri të nxehtë, kur ai largohet nga tubi nuk do të përmbajë oksigjen. Ju gjithashtu mund të hiqni oksigjenin nga ajri me fosfor. Gjatë djegies, fosfori bashkohet me lakmi me oksigjenin, duke formuar anhidrid fosforik (P 2 O 5).

Përbërja e ajrit u përcaktua në 1775 nga Lavoisier.

Ndërsa ngrohte një sasi të vogël të zhivës metalike në një kuti qelqi, Lavoisier solli skajin e ngushtë të kupës nën një zile qelqi, e cila u fut në një enë të mbushur me merkur. Ky eksperiment zgjati dymbëdhjetë ditë. Mërkuri në repart, i ngrohur pothuajse deri në një çiban, mbulohej gjithnjë e më shumë me oksid të kuq. Në të njëjtën kohë, niveli i merkurit në kapakun e përmbysur filloi të rritet dukshëm mbi nivelin e merkurit në enën në të cilën ndodhej kapaku. Mërkuri në retorte, duke u oksiduar, merrte gjithnjë e më shumë oksigjen nga ajri, presioni në retorte dhe zilja binte dhe në vend të oksigjenit të konsumuar, mërkuri thithej në zile.

Kur u konsumua i gjithë oksigjeni dhe ndaloi oksidimi i merkurit, u ndal edhe thithja e merkurit në zile. U mat vëllimi i merkurit në zile. Doli se përbënte V 5 pjesë të vëllimit të përgjithshëm të kambanës dhe replikës.

Gazi i mbetur në zile dhe në kupë nuk mbështeti djegien ose jetën. Kjo pjesë e ajrit, e cila zinte pothuajse 4/6 e vëllimit, quhej azotit.

Eksperimentet më të sakta në fund të shekullit të 18-të vërtetuan se ajri përmban 21 përqind oksigjen dhe 79 përqind azot në vëllim.

Vetëm në fund të shekullit të 19-të u bë e ditur se ajri përmban argon, helium dhe gazra të tjerë inerte.

Të dhëna në tabelë. 1.1 përbërja e ajrit atmosferik pëson ndryshime të ndryshme në hapësirat e mbyllura. Së pari, përqindja e përbërësve individualë të kërkuar ndryshon, dhe së dyti, shfaqen të tjerë që nuk janë tipikë Pastro ajrin papastërtitë. Në këtë paragraf do të flasim për ndryshimet në përbërjen e gazit dhe devijimet e tij të lejuara nga normalja.

Gazrat më të rëndësishëm për jetën e njeriut janë oksigjeni dhe dioksidi i karbonit, të cilët marrin pjesë në shkëmbimin e gazit midis njerëzve dhe mjedisi. Ky shkëmbim gazi ndodh kryesisht në mushkëritë e njeriut gjatë frymëmarrjes. Shkëmbimi i gazit që ndodh përmes sipërfaqes së lëkurës është afërsisht 100 herë më pak se përmes mushkërive, pasi sipërfaqja e trupit të njeriut të rritur është afërsisht 1.75 m2, dhe sipërfaqja e alveolave ​​të mushkërive është rreth 200 m2. Procesi i frymëmarrjes shoqërohet me formimin e nxehtësisë në trupin e njeriut në një sasi nga 4,69 në 5,047 (mesatarisht 4,879) kcal për 1 litër oksigjen të përthithur (i shndërruar në dioksid karboni). Duhet të theksohet se vetëm një pjesë e vogël e oksigjenit që përmbahet në ajrin e thithur absorbohet (afërsisht 20%). Pra, nëse ajri atmosferik përmban afërsisht 21% oksigjen, atëherë ajri i nxjerrë nga një person do të përmbajë rreth 17%. Në mënyrë tipike, sasia e dioksidit të karbonit të nxjerrë është më e vogël se sasia e oksigjenit të zhytur. Raporti i vëllimeve të dioksidit të karbonit të emetuar nga një person dhe oksigjenit të përthithur quhet koeficienti i frymëmarrjes (RQ), i cili zakonisht varion nga 0,71 në 1. Megjithatë, nëse një person është në një gjendje eksitimi të fortë ose kryen punë shumë të vështira. , RQ mund të jetë edhe më i madh se një.

Sasia e oksigjenit që i nevojitet një personi për të mbajtur funksionet normale të jetës varet kryesisht nga intensiteti i punës që ai kryen dhe përcaktohet nga shkalla e tensionit nervor dhe muskulor. Thithja e oksigjenit në gjak ndodh më mirë në një presion të pjesshëm prej rreth 160 mmHg. Art., që në presioni atmosferik 760 mmHg Art. korrespondon me përqindjen normale të oksigjenit në ajrin atmosferik, pra 21%.

Për shkak të aftësisë së trupit të njeriut për t'u përshtatur, frymëmarrja normale mund të vërehet edhe me sasi më të vogla të oksigjenit.

Nëse ulja e përmbajtjes së oksigjenit në ajër ndodh për shkak të gazeve inerte (për shembull, azotit), atëherë një reduktim i ndjeshëm i sasisë së oksigjenit është i mundur - deri në 12%.

Sidoqoftë, në hapësirat e mbyllura, një ulje e përmbajtjes së oksigjenit shoqërohet jo me një rritje të përqendrimit të gazeve inerte, por me akumulimin e dioksidit të karbonit. Në këto kushte, përmbajtja maksimale e lejuar minimale e oksigjenit në ajër duhet të jetë shumë më e lartë. Në mënyrë tipike, përmbajtja e oksigjenit prej 17% në vëllim merret si normë për këtë përqendrim. Në përgjithësi, në hapësirat e mbyllura përqindja e oksigjenit nuk ulet kurrë në këtë normë, pasi përqendrimi i dioksidit të karbonit arrin vlerën kufi shumë më herët. Prandaj, është praktikisht më e rëndësishme të vendosen standardet maksimale të lejueshme për përmbajtjen e dioksidit të karbonit dhe jo oksigjenin në hapësirat e mbyllura.

Dioksidi i karbonit CO2 është një gaz pa ngjyrë me shije dhe erë të dobët të thartë; është 1.52 herë më i rëndë se ajri dhe pak helmues. Akumulimi i dioksidit të karbonit në ajrin e hapësirave të mbyllura çon në dhimbje koke, marramendje, dobësi, humbje të ndjeshmërisë dhe madje edhe humbje të vetëdijes.

Besohet se sasia e dioksidit të karbonit në ajrin atmosferik është 0.03% në vëllim. Kjo është e vërtetë për zonat rurale. Në ajrin e qendrave të mëdha industriale përmbajtja e tij është zakonisht më e lartë. Për llogaritjet merret një përqendrim prej 0.04%. Ajri i nxjerrë nga njerëzit përmban afërsisht 4% dioksid karboni.

Pa asnjë pasojë të dëmshme për trupin e njeriut, përqendrimet e dioksidit të karbonit dukshëm më të larta se 0.04% mund të tolerohen në ajrin e hapësirave të mbyllura.

Përqendrimi maksimal i lejuar i dioksidit të karbonit varet nga kohëzgjatja e qëndrimit të njerëzve në një hapësirë ​​të caktuar të mbyllur dhe nga lloji i profesionit të tyre. Për shembull, për strehimore të mbyllura, kur vendosen në to njerëz të shëndetshëm për një periudhë jo më shumë se 8 orë, norma prej 2% mund të pranohet si përqendrimi maksimal i lejuar i CO2. Për qëndrime afatshkurtra, kjo normë mund të rritet. Mundësia që një person të jetë në një mjedis me përqëndrime të rritura dioksidi i karbonit është për shkak të aftësisë Trupi i njeriut përshtaten me kushte të ndryshme. Kur përqendrimi i CO2 është më i lartë se 1%, një person fillon të thithë dukshëm më shumë ajër. Kështu, në një përqendrim të CO2 prej 3%, frymëmarrja dyfishohet edhe në pushim, gjë që në vetvete nuk shkakton dukshëm pasoja negative me një qëndrim relativisht të shkurtër në ajër të tillë të një personi. Nëse një person qëndron në një dhomë me një përqendrim të CO2 prej 3% për një kohë mjaft të gjatë (3 ose më shumë ditë), ai rrezikon të humbasë vetëdijen.

Kur njerëzit qëndrojnë në dhoma të mbyllura për një kohë të gjatë dhe kur njerëzit kryejnë këtë apo atë punë, përqendrimi maksimal i lejuar i dioksidit të karbonit duhet të jetë dukshëm më i vogël se 2%. Lejohet të luhatet nga 0.1 në 1%. Një përmbajtje e dioksidit të karbonit prej 0.1% mund të konsiderohet e pranueshme për ambientet e zakonshme të pambyllura të ndërtesave dhe strukturave për qëllime të ndryshme. Një përqendrim më i ulët i dioksidit të karbonit (rreth 0,07-0,08) duhet të përshkruhet vetëm për ambientet e institucioneve mjekësore dhe të fëmijëve.

Siç do të jetë e qartë nga sa vijon, kërkesat për përmbajtjen e dioksidit të karbonit në ajrin e brendshëm të ndërtesave mbitokësore zakonisht plotësohen lehtësisht nëse burimet e emetimit të tij janë njerëzit. Përndryshe, pyetja është se kur dioksidi i karbonit grumbullohet brenda ambientet e prodhimit si rezultat i njërit apo tjetrit proceset teknologjike, që ndodhin, për shembull, në punishtet e majasë, birrës, hidrolizës. Në këtë rast, 0.5% merret si përqendrimi maksimal i lejuar i dioksidit të karbonit.

Përbërja e gazit ajri atmosferik

Përbërja e gazit të ajrit që thithim duket kështu: 78% është azot, 21% është oksigjen dhe 1% është gazra të tjerë. Por në atmosferën e qyteteve të mëdha industriale ky raport shpesh shkelet. Një pjesë e konsiderueshme përbëhet nga papastërtitë e dëmshme të shkaktuara nga emetimet nga ndërmarrjet dhe automjetet. Transporti motorik fut në atmosferë shumë papastërti: hidrokarbure me përbërje të panjohur, benzo(a)piren, dioksid karboni, komponime squfuri dhe azoti, plumbi, monoksidi i karbonit.

Atmosfera përbëhet nga një përzierje e një numri gazesh - ajri, në të cilin pezullohen papastërtitë koloidale - pluhuri, pikat, kristalet, etj. Përbërja e ajrit atmosferik ndryshon pak me lartësinë. Mirëpo, duke u nisur nga lartësia rreth 100 km, së bashku me oksigjenin dhe azotin molekular, si rezultat i shpërbërjes së molekulave shfaqet edhe oksigjeni atomik dhe fillon ndarja gravitacionale e gazeve. Mbi 300 km në atmosferë mbizotëron oksigjeni atomik, mbi 1000 km - helium dhe më pas hidrogjeni atomik. Presioni dhe dendësia e atmosferës zvogëlohen me lartësinë; rreth gjysma e masës totale të atmosferës është e përqendruar në 5 km më të ulët, 9/10 në 20 km më të ulët dhe 99.5% në 80 km më të ulët. Në lartësitë rreth 750 km, dendësia e ajrit bie në 10-10 g/m3 (ndërsa sipërfaqen e tokësështë rreth 103 g/m3), por edhe një densitet kaq i ulët është ende i mjaftueshëm për shfaqjen e aurorave. Atmosfera nuk ka një kufi të sipërm të mprehtë; dendësia e gazeve përbërëse të tij

Përbërja e ajrit atmosferik që thith secili prej nesh përfshin disa gazra, kryesorët prej të cilëve janë: azoti (78,09%), oksigjeni (20,95%), hidrogjeni (0,01%), dioksidi i karbonit (dioksidi i karbonit) (0,03%) dhe gazet inerte (0,93%). Përveç kësaj, gjithmonë ekziston një sasi e caktuar e avullit të ujit në ajër, sasia e të cilit ndryshon gjithmonë me ndryshimet e temperaturës: sa më e lartë të jetë temperatura, aq më e madhe është përmbajtja e avullit dhe anasjelltas. Për shkak të luhatjeve në sasinë e avullit të ujit në ajër, përqindja e gazrave në të gjithashtu nuk është konstante. Të gjithë gazrat që përbëjnë ajrin janë pa ngjyrë dhe pa erë. Pesha e ajrit ndryshon jo vetëm nga temperatura, por edhe nga përmbajtja e avullit të ujit në të. Në të njëjtën temperaturë, pesha e ajrit të thatë është më e madhe se ajo e ajrit të lagësht, sepse avulli i ujit është shumë më i lehtë se avulli i ajrit.

Tabela tregon përbërjen e gazit të atmosferës në raportin vëllimor të masës, si dhe jetëgjatësinë e përbërësve kryesorë:

Vetitë e gazrave që përbëjnë ajrin atmosferik nën presion ndryshojnë.

Për shembull: oksigjeni nën presion prej më shumë se 2 atmosferash ka një efekt toksik në trup.

Azoti nën presion mbi 5 atmosfera ka një efekt narkotik (intoksikim me azot). Një ngritje e shpejtë nga thellësia shkakton sëmundjen e dekompresimit për shkak të lëshimit të shpejtë të flluskave të azotit nga gjaku, sikur e shkumëzon atë.

Një rritje e dioksidit të karbonit prej më shumë se 3% në përzierjen e frymëmarrjes shkakton vdekjen.

Çdo komponent që përbën ajrin, me një rritje të presionit në kufij të caktuar, bëhet një helm që mund të helmojë trupin.

Studimet e përbërjes së gazit të atmosferës. Kimia atmosferike

Për historinë e zhvillimit të shpejtë të një dege relativisht të re të shkencës të quajtur kimia atmosferike, termi "shpërthim" (hedhje), i përdorur në sportet me shpejtësi të lartë, është më i përshtatshmi. Pistoleta e nisjes ndoshta është shkrepur nga dy artikuj të botuar në fillim të viteve 1970. Ata folën për shkatërrimin e mundshëm të ozonit stratosferik nga oksidet e azotit - NO dhe NO 2. E para i përkiste së ardhmes laureat i Nobelit, dhe më pas një punonjësi të Universitetit të Stokholmit P. Crutzen, i cili e konsideroi burimin e mundshëm të oksideve të azotit në stratosferë të jetë oksidi i azotit N2O që ndodh natyrshëm, i cili prishet nën ndikimin e dritës së diellit. Autori i artikullit të dytë, kimisti nga Universiteti i Kalifornisë në Berkeley G. Johnston, sugjeroi që oksidet e azotit shfaqen në stratosferë si rezultat i aktivitetit njerëzor, përkatësisht, gjatë emetimeve të produkteve të djegies nga motorët reaktiv të avionëve në lartësi të madhe.

Natyrisht, hipotezat e mësipërme nuk lindën nga hiçi. Raporti nga të paktën përbërësit kryesorë në ajrin atmosferik - molekulat e azotit, oksigjenit, avullit të ujit, etj. - ishin të njohura shumë më herët. Tashmë në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të. Në Evropë, u bënë matje të përqendrimeve të ozonit në ajrin sipërfaqësor. Në vitet 1930, shkencëtari anglez S. Chapman zbuloi mekanizmin e formimit të ozonit në një atmosferë thjesht oksigjeni, duke treguar një grup ndërveprimesh të atomeve dhe molekulave të oksigjenit, si dhe të ozonit, në mungesë të ndonjë komponenti tjetër të ajrit. Sidoqoftë, në fund të viteve 50, matjet duke përdorur raketa të motit treguan se kishte shumë më pak ozon në stratosferë sesa duhet të kishte sipas ciklit të reagimit Chapman. Megjithëse ky mekanizëm mbetet themelor edhe sot e kësaj dite, është bërë e qartë se ka disa procese të tjera që gjithashtu përfshihen në mënyrë aktive në formimin e ozonit atmosferik.

Vlen të përmendet se deri në fillim të viteve '70, njohuritë në fushën e kimisë atmosferike u morën kryesisht me përpjekjet e shkencëtarëve individualë, kërkimi i të cilëve nuk ishte i bashkuar nga ndonjë koncept i rëndësishëm shoqëror dhe më së shpeshti ishte i një natyre thjesht akademike. Puna e Johnston është një çështje tjetër: sipas llogaritjeve të tij, 500 avionë, që fluturojnë 7 orë në ditë, mund të zvogëlojnë sasinë e ozonit stratosferik me jo më pak se 10%! Dhe nëse këto vlerësime do të ishin të drejta, atëherë problemi u bë menjëherë socio-ekonomik, pasi në këtë rast të gjitha programet për zhvillimin e aviacionit të transportit supersonik dhe infrastrukturës përkatëse do të duhej t'i nënshtroheshin rregullimeve të rëndësishme, dhe ndoshta edhe mbylljes. Për më tepër, atëherë për herë të parë u ngrit vërtet pyetja se aktiviteti antropogjen mund të shkaktojë jo një kataklizëm lokal, por një kataklizmë globale. Natyrisht, në situatën aktuale, teoria kishte nevojë për një verifikim shumë të ashpër dhe në të njëjtën kohë operacional.

Kujtojmë se thelbi i hipotezës së sipërpërmendur ishte se oksidi i azotit reagon me ozonin NO + O 3 ® ® NO 2 + O 2 , pastaj dioksidi i azotit i formuar në këtë reaksion reagon me atomin e oksigjenit NO 2 + O ® NO + O 2 , duke rivendosur kështu praninë e NO në atmosferë, ndërsa molekula e ozonit humbet përgjithmonë. Në këtë rast, një palë e tillë reaksionesh, që përbën ciklin katalitik të azotit të shkatërrimit të ozonit, përsëritet derisa çdo proces kimik ose fizik të çojë në largimin e oksideve të azotit nga atmosfera. Për shembull, NO 2 oksidohet në acid nitrik HNO 3, i cili është shumë i tretshëm në ujë, dhe për këtë arsye largohet nga atmosfera nga retë dhe reshjet. Cikli katalitik i azotit është shumë efektiv: një molekulë NO gjatë qëndrimit në atmosferë arrin të shkatërrojë dhjetëra mijëra molekula ozoni.

Por, siç e dini, telashet nuk vijnë vetëm. Së shpejti, ekspertë nga universitetet amerikane - Michigan (R. Stolarski dhe R. Cicerone) dhe Harvard (S. Wofsey dhe M. McElroy) - zbuluan se ozoni mund të ketë një armik edhe më të pamëshirshëm - përbërjet e klorit. Cikli katalitik i klorit të shkatërrimit të ozonit (reaksionet Cl + O 3 ® ClO + O 2 dhe ClO + O ® Cl + O 2), sipas vlerësimeve të tyre, ishte disa herë më efikas se ai i azotit. Shkaku i vetëm për optimizëm të kujdesshëm ishte se sasia e klorit natyral në atmosferë është relativisht e vogël, që do të thotë se efekti i përgjithshëm i ndikimit të tij në ozon mund të mos jetë shumë i fortë. Megjithatë, situata ndryshoi në mënyrë dramatike kur në vitin 1974, punonjësit e Universitetit të Kalifornisë në Irvine S. Rowland dhe M. Molina konstatuan se burimi i klorit në stratosferë janë komponimet e klorofluorokarbonit (CFC), të përdorura gjerësisht në njësitë ftohëse, paketimin e aerosolit. etj. Duke qenë jo të ndezshme, jo toksike dhe kimikisht pasive, këto substanca transportohen ngadalë nga rrymat e ajrit në rritje nga sipërfaqja e tokës në stratosferë, ku molekulat e tyre shkatërrohen nga rrezet e diellit, duke rezultuar në lirimin e atomeve të klorit të lirë. Prodhim industrial CFC-të, të cilat filluan në vitet '30, dhe emetimet e tyre në atmosferë janë rritur në mënyrë të qëndrueshme në të gjitha vitet e mëvonshme, veçanërisht në vitet '70 dhe '80. Kështu, brenda një shumë periudhë e shkurtër Që atëherë, teoricienët kanë identifikuar dy probleme në kiminë atmosferike të shkaktuara nga ndotja intensive antropogjene.

Sidoqoftë, për të testuar vlefshmërinë e hipotezave të parashtruara, ishte e nevojshme të kryheshin shumë detyra.

Së pari, zgjerohet kërkime laboratorike, gjatë së cilës do të ishte e mundur të përcaktoheshin ose të qartësoheshin shpejtësitë e reaksioneve fotokimike midis përbërësve të ndryshëm të ajrit atmosferik. Duhet thënë se të dhënat shumë të pakta për këto shpejtësi që ekzistonin në atë kohë kishin gjithashtu një sasi mjaft të madhe gabimi (deri në disa qindra për qind). Për më tepër, kushtet në të cilat janë bërë matjet, si rregull, nuk korrespondonin ngushtë me realitetet e atmosferës, gjë që e përkeqësoi seriozisht gabimin, pasi intensiteti i shumicës së reagimeve varej nga temperatura dhe ndonjëherë nga presioni ose dendësia e atmosferës. ajri.

Së dyti, studiojnë intensivisht vetitë rrezatuese-optike të një numri gazrash të vegjël atmosferikë në kushtet laboratorike. Molekulat e një numri të konsiderueshëm përbërësish të ajrit atmosferik shkatërrohen nga rrezatimi ultravjollcë nga Dielli (në reaksionet e fotolizës), midis tyre jo vetëm CFC-të e përmendura më lart, por edhe oksigjeni molekular, ozoni, oksidet e azotit dhe shumë të tjera. Prandaj, vlerësimet e parametrave të çdo reaksioni të fotolizës ishin po aq të nevojshme dhe të rëndësishme për riprodhimin e saktë të proceseve kimike atmosferike sa edhe shpejtësitë e reaksioneve ndërmjet molekulave të ndryshme.