الغلاف الجوي للأرض عبارة عن طبقة من الغاز مثبتة في مكانها بفعل الجاذبية ، مما يمنعها من الهروب إلى الفضاء. إنه يحمي الحياة عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، عن طريق الاحتفاظ بالحرارة لتدفئة سطح الأرض وتقليل درجات الحرارة القصوى بين النهار والليل. يشار إلى الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي عادة بالهواء ، وهو ما تتنفسه جميع الكائنات الحية على الأرض.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
تتكون غالبية الهواء الذي نتنفسه من النيتروجين والأكسجين ، على الرغم من أنك ستجد الأرجون وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى بكميات ضئيلة.
النيتروجين: وفير وخامل
من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن الأكسجين هو الغاز الأكثر وفرة في الهواء الذي يتم استنشاقه على الأرض ؛ هذا الشرف يذهب إلى النيتروجين الذي يشكل 78٪ من الهواء. يحدث النيتروجين على شكل N2 - ذرتان من النيتروجين مرتبطة ببعضها البعض. الرابطة قوية جدًا ، مما يجعل الغاز خاملًا كيميائيًا. على الرغم من أن النيتروجين المستنشق يمر في مجرى الدم ، إلا أنه لا تستخدمه الخلايا في الجسم. ومع ذلك ، نظرًا لأن النيتروجين ضروري للحياة - فهو موجود في الحمض النووي الريبي والحمض النووي والبروتينات - يجب تحويله إلى مركبات ذات روابط أقل ثباتًا لتستخدمها الحيوانات. إحدى طرق حدوث ذلك هي تثبيت النيتروجين في النباتات.
الأكسجين: الغاز الحي
تشكل ما يقرب من 21 في المائة من الهواء الذي تتنفسه جميع الكائنات الحية ، وتمتص الرئتين الأكسجين ، أو الهياكل الشبيهة بالرئة في الحيوانات السفلية ، وينتقل إلى جميع خلايا الجسم عن طريق الدم. الأكسجين هو أكثر الغازات عدم استقرارًا ، وبالتالي أكثر الغازات نشاطًا كيميائيًا الموجودة في الهواء. على الرغم من أن جميع الحيوانات تحتاج إلى الأكسجين ، إلا أنه يمكن أن يكون مميتًا بتركيزات أعلى من المعتاد: يؤدي استنشاق الأكسجين النقي لفترات طويلة إلى تسمم الأكسجين. بالإضافة إلى دوره في علم الأحياء ، فإن الأكسجين ضروري للاحتراق ، وهي العملية الكيميائية المسؤولة عن الحريق.
الأرجون: نوبل غاز
ثالث أكثر الغازات وفرة في الهواء على وجه الأرض هو الأرجون ، على الرغم من أنه يشكل أقل من 1٪ من الهواء. يُصنف الأرجون على أنه غاز نبيل في الكيمياء ، مما يعني أنه مستقر جدًا ونادرًا ما يتفاعل مع المركبات الأخرى. يأتي الأرجون الموجود في الهواء بشكل أساسي من اضمحلال البوتاسيوم -40 ، وهو نظير مشع في قشرة الأرض. يتم الحصول على الجزء الأكبر من الأرجون المستخدم في العلم عن طريق التقطير التجزيئي للهواء في شكله السائل.
تتبع الغازات
هناك العديد من الغازات الإضافية الموجودة في الغلاف الجوي بكميات دقيقة. يشار إلى هذه الغازات باسم الغازات النزرة وتشمل:
- بخار الماء
- نشبع
- الميثان
- الهيليوم
- هيدروجين
- الأوزون
لكل من هذه الغازات غرضها الخاص وأشكال إنتاجها. الميثان ، على سبيل المثال ، من الغازات الدفيئة القوية التي تحبس الحرارة في الغلاف الجوي للأرض. يوجد الأوزون في طبقتين متميزتين من الغلاف الجوي: مرتفع في طبقة الستراتوسفير ، حيث يتجمد الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس ، والغلاف الجوي السفلي حيث أنها أحد مكونات الضباب الدخاني.