Oro svarba, sudėtis ir savybės

Oras yra vienalytis žemės atmosferą sudarančios dujos. Jo dėka biologiniai procesai (kaip ir kvėpavimas) ir biogeocheminiai ciklai (kaip ir vandens ciklas). Tai aplinka, kurioje susidaro oro sąlygos ir kurią sudaro įvairūs elementai ir cheminiai junginiai.

Oro sudėtis procentais

Ore yra šie elementai ir cheminiai junginiai, natūraliai subalansuoti palaikyti planetos procesus:

• Azotas (N₂): 78%
• Deguonis (O₂): 21%
• Argonas (Ar): 0,9%
• Anglies dioksidas (CO₂): 0.03%
• Kitus 0,07% sudaro skirtingos vandens garų (H₂O), vandenilis (H₂), ozonas (O₃), metanas (CH₄), anglies monoksidas (CO), helis (He), neonas (Ne), kriptonas (Kr) ir ksenonas (Xe).

Oro deguonies svarba

Deguonis yra labai reaktingas cheminis elementas, galintis įsitraukti į įvairiausius elementus, tokius kaip metalai, nemetalai ir metaloidai. Kas daugiau, jis yra būtinas visų gyvų būtybių kvėpavimui. Todėl jo buvimas ore išsaugo gyvybę planetoje.

Deguonis yra oksidatorius pagal kompetenciją. Tai yra, medžiaga yra ta, kuri išsaugo degimo reakcijas. Kai anglies turinti medžiaga patenka į degimo reakciją, ji kartu su deguonimi išskirs anglies atomus kaip anglies dioksidą (CO

₂) arba anglies monoksidas (CO), atsižvelgiant į reakcijos kokybę.

Azoto svarba ore

78% azoto (N₂) yra gyvybiškai svarbus, nes jis yra atsakingas elementas slopinti deguonies reaktyvumą. 21% deguonies (O₂) pakanka, kad visos planetos degiosios medžiagos užsidegtų. Tačiau yra azoto dujų (N₂), kuris atmosferos temperatūroje yra inertiškas.

Jei deguonies (O₂) viršija 21%, mes prarastume: visa organinė medžiaga planetoje savaime degtų kartu su saulės spinduliuote. Tas pats poveikis atsirastų, jei azoto (N₂) sumažės nuo 78%. Todėl būtina išlaikyti pusiausvyrą tarp šių dviejų oro komponentų ir užkirsti kelią perteklinei oro taršai.

Deguonies reakcijos

Deguonis ore (O₂) yra cheminis reagentas, prieinamas daugeliui medžiagų, todėl jos pradeda virsti kitomis, kurios turės skirtingas fizines ir chemines savybes. Kiekviena transformacija bus aprašyta chemine lygtimi. Tarp reakcijų, kuriose dalyvauja deguonis, yra:

• Degimo reakcijos
• Oksidacijos reakcijos
• Sintezės reakcijos

Viduje konors degimo reakcijosdeguonis sujungs degiųjų medžiagų anglies atomus, išskirdamas didelį kiekį šilumos ir degimo dujų: anglies dioksidą (CO₂) arba anglies monoksidas (CO). Be šių produktų, susidaro vandens garai.

Viduje konors oksidacijos reakcijos, deguonis prisijungs prie metalinių elementų atomų, t korozijos reiškinys vadinamas oksidacija. Metalo oksidai bus formuojami kaip produktai.

Viduje konors sintezės reakcijos, deguonis bus sujungtas su nemetaliniais elementais, kad susidarytų jų atitinkami oksidai, dar vadinami anhidridai. Paprastai tai yra dujos, tokios kaip azoto oksidai (NOx), sieros oksidai (SOx) ir yra oro teršalai.

Deguonies reakcijų pavyzdžiai

1.- Metano dujų (CH₄):

CH₄ + (3/2) O₂ -> CO₂ + 2H₂ARBA

2.- Etano dujų (C.₂H₆):

C₂H₆ + (7/2) O₂ -> 2CO₂ + 3H₂ARBA

3.- Propano dujų (C₃H₈):

C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂ARBA

4. Butano dujų degimas (C₄H₁₀):

C₄H₁₀ + (13/2) O₂ -> 4CO₂ + 5H₂ARBA

5.- Metalo geležies (Fe) oksidacija, susidarant geležies oksidui:

2Fe + (3/2) O₂ -> Tikėjimas₂ARBA₃

6.- Geležies metalo (Fe) oksidacija, susidarant geležies oksidui:

Fe + (1/2) O₂ -> FeO

7. Metalo natrio (Na) oksidacija iki natrio oksido (Na₂ARBA):

2Na + (1/2) O₂ -> Na₂ARBA

8. - Azoto oksido (NO) sintezė:

N₂ + O₂ + šiluma -> 2NO

9.- Sieros dioksido (SO₂):

S + O₂ + šiluma -> TAIP₂

10.- Sieros trioksido (SO₃):

S + (3/2) O₂ + šiluma -> TAIP₃

Oro teršalai

Nepaisant planetos pastangų subalansuoti atmosferos komponentų koncentraciją, žmogaus veikla sukuria daug įkyrių medžiagų: teršalų. Teršalai yra cheminės rūšys, kurios keičia oro savybes ir funkcijas palaikydamos gyvybę. Tarp jų yra:

• Anglies monoksidas (CO), kurio pagrindinis šaltinis yra nevisiškas degimas vidaus degimo varikliuose.
• Sieros dioksidas (SO₂), kurio pagrindinis šaltinis yra sieros rūgštį gaminantys augalai.
• Pakabintos dalelės, susidarančios degant varikliuose. Įtraukiamos mažesnės nei 10 mikronų dalelės (PM10), kurios gali pasiekti gyvų būtybių kvėpavimo sistemą ir sukelti ligas.
• Švinas (Pb), kurio pagrindinis šaltinis yra lydymo įrenginių krosnys.
• Ilgos grandinės angliavandeniliai, kurie gaunami iš naftos ir išsiskiria deginant alyvą.

Sekite su:

• Deguonies charakteristikos