Viktighet, sammensetning og egenskaper av luft

Luft er den homogene blandingen av gasser som utgjør jordens atmosfære. Takk til ham den biologiske prosesser (som å puste) og biogeokjemiske sykluser (som vannsyklusen). Det er miljøet der værforholdene oppstår og består av en rekke grunnstoffer og kjemiske forbindelser.

Prosentvis sammensetning av luft

Luften inneholder følgende elementer og kjemiske forbindelser, naturlig balansert for å støtte prosessene på planeten:

• Nitrogen (N₂): 78%
• Oksygen (O₂): 21%
• Argon (Ar): 0,9%
• Karbondioksid (CO₂): 0.03%
• De øvrige 0,07% består av forskjellige proporsjoner vanndamp (H₂O), hydrogen (H₂), ozon (O₃), metan (CH₄), karbonmonoksid (CO), helium (He), neon (Ne), krypton (Kr) og xenon (Xe).

Betydningen av luftoksygen

Oksygen er et veldig reaktivt kjemisk element som er i stand til å involvere seg i et bredt utvalg av elementer, for eksempel metaller, ikke-metaller og metalloider. Hva mer, det er viktig for åndedrettet fra alle levende vesener. Dens tilstedeværelse i luften er derfor det som bevarer livet på planeten.

Oksygen er oksidasjonsmiddel av fortreffelighet. Det vil si at det er stoffet som bevarer forbrenningsreaksjonene. Når et stoff som inneholder karbon kommer inn i en forbrenningsreaksjon, vil det kombineres med oksygen for å frigjøre karbonatomer som karbondioksid (CO₂) eller karbonmonoksid (CO), avhengig av kvaliteten på reaksjonen.

Betydningen av nitrogen i luften

78% nitrogen (N₂) er viktig, fordi det er elementet som har ansvaret for dempe oksygenreaktivitet. 21% oksygen (O₂) er nok til at alt brennbart stoff på planeten antennes. Imidlertid er det tilstedeværelse av nitrogengass (N₂), som er inert ved atmosfæriske temperaturer.

Hvis prosentandelen oksygen (O₂) overstiger 21%, ville vi gå tapt: alt det organiske stoffet på planeten ville spontant brenne, ledsaget av solstråling. Den samme effekten ville oppstå hvis prosentandelen nitrogen (N₂) vil falle fra 78%. Det er derfor viktig å opprettholde balansen mellom disse to komponentene i luften, og å forhindre overflødig luftforurensning.

Oksygenreaksjoner

Oksygenet i luften (O₂) er et kjemisk reagens som er tilgjengelig for mange stoffer, slik at de begynner å transformere til andre, som vil ha forskjellige fysiske og kjemiske egenskaper. Hver transformasjon vil bli beskrevet med en kjemisk ligning. Blant reaksjonene som oksygen deltar i er:

• Forbrenningsreaksjoner
• Oksidasjonsreaksjoner
• Syntese reaksjoner

I forbrenningsreaksjoner, kommer oksygen til å forbinde karbonatomene til et brennbart stoff, for å avgi en stor mengde varme og forbrenningsgasser: karbondioksid (CO₂) eller karbonmonoksid (CO). I tillegg til disse produktene genereres vanndamp.

I oksidasjonsreaksjoner, vil oksygenet binde seg til atomene til metallelementene, i a korrosjonsfenomen kalt oksidasjon. Metalloksider vil bli dannet som produkter.

I syntese reaksjoner, oksygen kommer til å kombinere med ikke-metalliske elementer for å danne deres respektive oksider, også kalt anhydrider. Dette er generelt gasser, som nitrogenoksider (NOx), svoveloksider (SOx), og er luftforurensende stoffer.

Eksempler på oksygenreaksjoner

1.- Forbrenningen av metangass (CH₄):

CH₄ + (3/2) O₂ -> CO₂ + 2H₂ELLER

2.- Forbrenningen av etangass (C₂H₆):

C₂H₆ + (7/2) O₂ -> 2CO₂ + 3H₂ELLER

3.- Forbrenningen av propangass (C₃H₈):

C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂ELLER

4.- Forbrenningen av butangass (C₄H₁₀):

C₄H₁₀ + (13/2) O₂ -> 4CO₂ + 5H₂ELLER

5.- Oksydasjonen av metalljernet (Fe) for å danne jernoksid:

2Fe + (3/2) O₂ -> Tro₂ELLER₃

6. - Oksidasjonen av jernmetall (Fe) for å danne jernoksid:

Fe + (1/2) O₂ -> FeO

7.- Oksidasjonen av metallet natrium (Na) for å danne natriumoksyd (Na₂ELLER):

2Na + (1/2) O₂ -> Na₂ELLER

8. - Syntesen av nitrogenoksid (NO):

N₂ + O₂ + varme -> 2NO

9.- Syntesen av svoveldioksid (SO₂):

S + O₂ + varme -> SO₂

10.- Syntesen av svoveltrioksid (SO₃):

S + (3/2) O₂ + varme -> SO₃

Luftforurensende stoffer

Til tross for planetens innsats for å balansere konsentrasjonen av atmosfæriske komponenter, genererer menneskelige aktiviteter et stort antall påtrengende stoffer: forurensende stoffer. Forurensende stoffer er kjemiske arter som endrer luftens egenskaper og dens funksjoner for å støtte livet. Blant dem er:

• Karbonmonoksid (CO), hvis hovedkilde er ufullstendig forbrenning i forbrenningsmotorer.
• Svoveldioksid (SO₂), hvis hovedkilde er svovelsyreproduserende planter.
• Suspenderte partikler som kommer fra forbrenning i motorer. Partikler mindre enn 10 mikron (PM10) er inkludert, som kan nå luftveiene i levende vesener og forårsake sykdommer.
• Bly (Pb), hvis viktigste kilde er ovnene til smelteverkene.
• Langkjedede hydrokarboner, som kommer fra olje, og frigjøres under oljefyring.

Følg med:

• Kjennetegn ved oksygen