![]() |
|
|
АТМОСФЕРААТМОСФЕРА (от греческого atmos-nap и sphaira - шар), газовая оболочка Земли, простирающаяся более чем на 1500 км от ее поверхности. Суммарная масса воздуха, т.е. смеси газов, составляющих АТМОСФЕРА,-(5,1-5,3)*1015 т. Молекулярная масса чистого сухого воздуха 28,966, давление при 0°С на уровне моря 1013,25 гПа; критической температура —140,7°С, критической давление 3,7 МПа; С. 10,045*103 Дж/(кг*К) (в интервале 0-100°С), Сv 8,3710*103 Дж/(кг-К) (0-1500°С). Растворимость воздуха в воде при 0°С 0,036%, при 25°С - 0,22% Для АТМОСФЕРА характерен постоянный обмен веществом и энергией с гидросферой, литосферой и живыми организмами, а также с космич. пространством. Плотность, давление и состав воздуха непрерывно меняются при увеличении расстояния от поверхности Земли. АТМОСФЕРА делят на оболочки - тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу и экзосферу. Переходные области АТМОСФЕРА между соседними оболочками называют соответственно тропопауза, стратопауза и т.п. Высота ближайшей к Земле части А - тропосферы - составляет 8-10 км у полюсов и 16-18 км у экватора. В тропосфере сосредоточено ок. 80% по массе газов АТМОСФЕРА Осн. компоненты чистого сухого воздуха у поверхности Земли приведены в таблице. СОСТАВ ВОЗДУХА
Кроме указанных в таблице газов в АТМОСФЕРА содержатся Н2О (0,02-4% по массе), SO2, CH4, NH3, CO, углеводороды, НCl, HF, пары Hg, I, Rn, Xe, а также NO и многие др. газы в незначительной кол-вах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твердых и жидких частиц (аэрозоль). Состав АТМОСФЕРА - результат длительных эволюц. процессов в недрах Земли и на ее поверхности, причем решающим фактором была деятельность зеленых растений, животных и микроорганизмов. Образование большого кол-ва N2 обусловлено окислением первичной аммиачно-водородной АТМОСФЕРА молекулярным О2, который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, как предполагается, ок. 3 млрд. лет назад. Азот окисляется до NO в верхних слоях АТМОСФЕРА, используется в промышлености и связывается азотфиксирующими бактериями, в то же время N2 выделяется в АТМОСФЕРА в результате денитрификации нитратов и др. азотсодержащих соединений. Наличие О2 в АТМОСФЕРА обеспечивает возможность существования высших форм жизни на Земле. Выведение О2 из АТМОСФЕРА при дыхании живых организмов, а также его расходование при сжигании топлива, выплавке металлов и т. п. компенсируется фотосинтезом зеленых растений. Источник инертных газов (Аr, Не и Кп)-вулканич. извержения и распад радиоактивных элементов. наиболее легкий из газов - Не непрерывно рассеивается в космич. пространство. Водород, как и Не, непрерывно утекает в мировое пространство, но эта потеря компенсируется различные процессами. Громадные кол-ва СО2 потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в АТМОСФЕРА благодаря разложению карбонатных горных пород и органическое веществ растений и живых организмов, а также вследствие вулканизма и производств. деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО2 в АТМОСФЕРА возросло на 10%, причем основные часть (360 млрд. т) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 50-60 лет количество СО2 в АТМОСФЕРА удвоится, что может привести к глобальным изменениям климата. Сжигание топлива - основные источник загрязняющих газов (СО, NO, SO2). Диоксид серы окисляется О2 воздуха до SO3, который взаимодействие с парами Н2О и NH3, а образующиеся при этом H2SO4 и (NH4)2SO4 возвращаются на поверхность Земли вместе с атм. осадками. Использование двигателей внутр. сгорания приводит к значительной загрязнению АТМОСФЕРА оксидами азота, углеводородами и соединениями Рb. Аэрозольное загрязнение АТМОСФЕРА обусловлено как естеств. причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и частиц пыльцы растений и др.), так и хозяйств. деятельностью человека (добыча руд и строит. материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос твердых частиц в АТМОСФЕРА - причина изменений климата планеты. В стратосфере и мезосфере плотность газов уменьшается. В стратосфере находится ок. 20% массы всех газов, в остальных слоях - всего ок. 0,5%. Важный компонент стратосферы и мезосферы - О3, образующийся в результате фотохимический реакций наиболее интенсивно на высоте ~ 30 км. Общая масса О3 составила бы при нормальном давлении слой толщиной 1,7-4,0 мм, но и этого достаточно для поглощения губительного для жизни УФ-излучения Солнца. Разрушение О3 происходит при его взаимодействие со свободный радикалами, NO, галогенсодержащими соединение (в т.ч. фреонами). В стратосфере и более высоких слоях под воздействием солнечной радиации
молекулы газов диссоциируют на атомы (выше 80 км диссоциируют СО2
и Н2, выше 150 км-О2, выше 300 KM-N2).
На высоте 100-400 км в ионосфере происходит также ионизация газов, на высоте
320 км концентрация заряженных частиц (О2+, O2-,
N2+) составляет ~ 1/300 от концентрации нейтральных
частиц. В верх, слоях АТМОСФЕРА присутствуют свободный радикалы- До высоты 100 км АТМОСФЕРА представляет собой гомогенную, хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярной массы -концентрация более тяжелых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0°С в стратосфере до — 110°С в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200-250 км соответствует температуре ~1500°С. Выше 200 км наблюдаются значительной флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве. Самые высокие слои АТМОСФЕРА состоят из Н2 и Не, которые медленно рассеиваются в мировое пространство. Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|