химический каталог




АТМОСФЕРА

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

АТМОСФЕРА (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
Содержание, %
Газ
Содержание, %
по массе
по объему
по массе
78,09
75,50
Кг
1,1*10-4
2,9*10-4
20,95
23,10
0,932
1,286
N2O
5*10-5
7,7*10-5
0,032
0,046
Н2
5*10-5
7,6*10- s
I.8*10-3
1,3*10-3
4,6*10-4
7,2*10-5
O3
2*10-7
3,3*10-6

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- и др.

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]

 

 

Реклама
воздушные сигналы для авто цена
щит управления вентиляцией masterbox
номерные рамки под углом
аренда склада с вывозом вещей из дома цена

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.05.2017)