Nuestro planeta está protegido de manera confiable de las influencias negativas del espacio por una capa asombrosa: la atmósfera, sin la cual la vida en la Tierra sería impensable.
Mucha gente sabe que una persona no puede vivir más de 5-9 minutos sin aire, pero no todos entienden qué es el aire y en qué consiste esta sustancia vital que forma la atmósfera terrestre. Intentemos resolverlo.
La palabra "aire" surgió debido a la adición del prefijo z a la palabra eslava antigua dѹh, que significa "espíritu", "morir", "respirar". El prefijo tiene un origen ruso antiguo y se identifica con la preposición "hacia arriba" o el sustantivo "subir".
Durante más de mil años, la antigua palabra griega aer (ἀηρ), traducida como "aire", estuvo presente en el idioma eslavo. Posteriormente, fue prácticamente olvidado, aunque todavía se encuentra en algunos topónimos: avión, propulsión aerodinámica, aerodinámica.
El aire es la principal condición para la existencia de todos los seres vivos. De hecho, se trata de una mezcla natural de gases que intervienen directamente en el ciclo de sustancias de la naturaleza. En su composición, el aire contiene aproximadamente un 21% de oxígeno, que durante la respiración ingresa a las células de nuestro cuerpo y promueve la liberación de energía vital. 
Otro componente importante es el nitrógeno, cuyo volumen en la atmósfera supera el 78%. En pequeñas cantidades, el aire contiene dióxido de carbono, metano, hidrógeno, argón, neón y una serie de otros elementos químicos, así como vapor de agua, cuyo volumen afecta directamente a la masa atmosférica total.
Dado que el aire es una mezcla natural de gases, su masa por unidad de volumen (densidad) puede variar dependiendo de los cambios en las proporciones de ciertos componentes, así como de la humedad, temperatura y altitud a las que se medirá este valor. Como regla general, se toma como base un indicador de 1.225 kg / m3, que generalmente se fija al nivel del mar a una temperatura de +15 ° C. 
Con un aumento del termómetro a +35 ° C, la masa de aire disminuye a 1.1455 kg / m3, con una disminución de la temperatura a -25 ° C, aumenta a 1.4224 kg / m3. Además de la densidad, una de las propiedades físicas del aire es la masa molar, es decir, la relación entre su densidad y el número de moles. Este indicador permanece inalterado y asciende a 28,98 g / mol.
En las ciudades (especialmente en megalópolis y centros industriales), los gases nocivos ingresan al aire durante la combustión de gasolina, diversos productos químicos, carbón (en centrales térmicas) y todo tipo de materiales artificiales. El mayor daño a la ecología de las ciudades lo causan los vehículos y las actividades de las empresas que contaminan la atmósfera con impurezas extrañas. Además de nitrógeno, oxígeno y carbono, el aire de los grandes asentamientos contiene óxidos de metano, dióxido de azufre y otras sustancias que tienen un impacto negativo en la biosfera de nuestro planeta.
Hoy en día, los científicos y ecologistas de todo el mundo están haciendo todo lo posible para minimizar la cantidad de emisiones nocivas a la atmósfera y prevenir su contaminación. Para ello, se están creando modos de transporte respetuosos con el medio ambiente, sistemas de calefacción que utilizan la energía del sol y el viento en su trabajo, así como nuevas tecnologías para garantizar la seguridad ambiental en la producción. Sin embargo, cada persona puede hacer mucho por el medio ambiente si sigue reglas simples todos los días: no lave automóviles en cuerpos de agua naturales, no fume, apague incendios en el parque después de un picnic y mucho más.
En la mayoría de los países modernos, la temperatura del aire generalmente se mide en grados en la escala Celsius, que establece 0 ° С como la temperatura de fusión del hielo y +100 ° С para el agua hirviendo. En algunos estados, se usa la escala Fahrenheit, según la cual la diferencia entre el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua se divide por 180 °. 
Para medir la temperatura, los termómetros de vidrio líquido o de mercurio se utilizan con mayor frecuencia, con menos frecuencia eléctricos y mecánicos, así como ópticos, que registran el grado cambiando el espectro de luz, su nivel y otros indicadores.
La humedad del aire se determina mediante un psicrómetro (higrómetro psicométrico), que consta de termómetros de alcohol seco y húmedo. La diferencia entre sus indicadores determina la tasa de evaporación del agua y, por lo tanto, la humedad.
Nuestra Tierra está protegida por un caparazón asombroso: la atmósfera. Evita que los cuerpos cósmicos caigan al planeta y es una de las principales condiciones para la vida humana. ¿De qué está hecho el aire y por qué es tan importante para los animales y las plantas que existen en la Tierra? Las respuestas a estas y otras preguntas se pueden encontrar en este artículo.
¿Cuál es la estructura de la atmósfera?
¿Qué es la capa de ozono y dónde está?
Se forma en la estratosfera, a 20 kilómetros de la Tierra. La capa de ozono protege la biosfera de nuestro planeta de la dañina radiación ultravioleta. También neutraliza la acción de muchas sustancias nocivas y bacterias. ¿De qué está hecho el aire en la capa de ozono? Contiene oxígeno activo, que se forma como resultado de la acción de las descargas eléctricas o la luz solar sobre el oxígeno molecular. La entrada de metano, cloro, bromo y óxido de nitrógeno contenidos en acondicionadores de aire y unidades de refrigeración a la atmósfera conduce a la destrucción de esta capa, que es uno de los problemas ambientales globales de la civilización.
¿De qué está hecho el aire atmosférico?
La información proporcionada en el artículo es característica únicamente de la atmósfera inferior, que se denomina "troposfera". Cuanto más lejos de la superficie de la tierra, más cambios ocurren en ella. ¿Cuál es la composición del aire en la atmósfera superior? Los primeros cambios ocurren en la capa de ozono: aparece el oxígeno activo. Además, a una distancia de 1.000 km y más de la superficie de la Tierra, comienza el predominio del hidrógeno atómico y el helio. La presión también cambia con la altitud, disminuye a medida que el aire se vuelve más enrarecido.
¿Qué está contaminando la atmósfera?
Cuanto peor es la situación ecológica de la zona, más sustancias extrañas hay en el aire y más peligroso es para la vida humana y animal. Con el desarrollo de la civilización, el impacto negativo en la capa de aire de la Tierra ha aumentado considerablemente. Las empresas industriales, el transporte por carretera y ferroviario, los beneficios innovadores de la civilización (acondicionadores de aire, unidades de refrigeración, etc.) contaminan el espacio circundante, lo que conduce a una disminución de la capa de ozono, la formación de smog y lluvia ácida.
Hoy en día, en todo el mundo, se da preferencia a las tecnologías y el transporte respetuosos con el medio ambiente, pero una transición completa a dicha producción requerirá una cierta cantidad de tiempo y grandes costos de material y durará bastante tiempo.
Conclusión
Incluso hace 30 años, nos sorprendió saber que en los países occidentales venden agua potable en botellas. Hoy, cualquier habitante de una gran ciudad, más o menos preocupado por su salud, no beberá lo que fluye del grifo de nuestros apartamentos. Adquirir agua para saciar la sed y cocinar se ha convertido en la norma.
La venta de aire limpio en latas ha comenzado en las grandes ciudades de China. Y antes, tales hechos se describieron solo en historias fantásticas. En qué consiste el aire hoy depende de cada terrícola. Cualquiera puede hacer mucho por el medio ambiente, siguiendo reglas simples todos los días: no lave su automóvil en depósitos naturales, apague incendios a tiempo, deje de fumar, comience a quemar basura y follaje en áreas especialmente designadas, etc. ¡Es muy importante para nosotros saber qué tipo de aire respirarán nuestros descendientes en la Tierra! Y respirarán ...
La composición gaseosa del aire atmosférico es uno de los indicadores más importantes del estado del medio ambiente natural. El porcentaje de los principales gases en la superficie de la Tierra es:
Nitrógeno - 78,09%,
Oxígeno - 20,95%,
Vapor de agua - 1,6%,
Argón - 0,93%,
· Dióxido de carbono - 0.04% (los datos se dan en base a condiciones normales tº = 25 ºC, P = 760 mm Hg).
Nitrógeno- gas, que es el componente principal del aire. A presión atmosférica normal y bajas temperaturas, el nitrógeno es inerte. La disociación de las moléculas de nitrógeno y su descomposición en nitrógeno atómico se produce a altitudes de más de 200 km.
Oxígeno- es producido por plantas en proceso de fotosíntesis (alrededor de 100 mil millones de toneladas anuales). En el curso de la evolución química, uno de los primeros cambios importantes fue la transición de una atmósfera reductora a una atmósfera oxidante, en la que comenzaron a desarrollarse los sistemas biológicos que caracterizan la vida en la Tierra hoy. Se ha establecido que cuando la proporción de oxígeno en el aire se reduce al 16%, los principales procesos naturales (respiración, combustión y descomposición) se detendrán.
Dióxido de carbono(dióxido de carbono) ingresa al aire como resultado de la quema de combustible, la respiración, la descomposición y la descomposición de la materia orgánica. No hay una acumulación significativa de dióxido de carbono en la atmósfera, ya que es absorbido por las plantas durante la fotosíntesis.
Además, el aire siempre contiene: neón, helio, metano, criptón, óxidos de nitrógeno, xenón, hidrógeno. Pero estos componentes están contenidos en cantidades que no exceden las milésimas de porcentaje. Esta composición del aire atmosférico puede considerarse característica del aire moderno absolutamente limpio. Sin embargo, este nunca es el caso.
Una gran cantidad de impurezas que ingresan al aire atmosférico de diversas fuentes naturales y artificiales en diferentes partes de la Tierra con una intensidad variable en el tiempo componen sus impurezas inestables, que se pueden llamar convencionalmente polución .
Entre los factores de contaminación natural, se encuentran :
a) contaminación del aire extraterrestre con polvo cósmico y radiación cósmica;
B) contaminación terrestre de la atmósfera durante erupciones volcánicas, erosión de rocas, tormentas de polvo, incendios forestales derivados de rayos, eliminación de sales marinas.
Convencionalmente, la contaminación natural de la atmósfera se divide en continental y marina, así como inorgánica y orgánica.
Una de las impurezas más constantemente presentes en el aire atmosférico son las partículas en suspensión. Pueden ser tanto minerales como orgánicos, una parte importante de los cuales son polen y esporas de plantas, esporas de hongos, microorganismos. El polvo suele estar formado por las partículas más pequeñas de suelo y, además de los minerales, contiene una cierta cantidad de materia orgánica.
Con el humo de los incendios forestales, las partículas de hollín, es decir, el carbono, y los productos de la combustión incompleta de la madera, es decir, varias sustancias orgánicas, incluidos muchos compuestos fenólicos con propiedades mutagénicas y cancerígenas, ingresan al aire.
El polvo y las cenizas volcánicas contienen una cierta cantidad de sales solubles de potasio, calcio, magnesio y otras sustancias importantes para la nutrición mineral de las plantas. Los gases volcánicos liberan azufre, nitrógeno, óxidos de carbono y cloro a la atmósfera. El dióxido de carbono entra en la reserva de carbono atmosférica, los óxidos de nitrógeno y azufre son rápidamente arrastrados por las lluvias y caen al suelo en forma de soluciones ácidas débiles.
El aire atmosférico está en constante interacción e intercambio de sustancias con la capa de piedra de la Tierra, la litosfera y la capa de agua, la hidrosfera. El papel de la atmósfera en la circulación de sustancias que determinan la vida en nuestro planeta es muy importante. El ciclo del agua atraviesa la atmósfera por completo. La ceniza volcánica, transportada por los vientos, enriquece el suelo con nutrientes minerales para las plantas. El dióxido de carbono emitido por los volcanes, que ingresa a la atmósfera, está incluido en el ciclo del carbono y es absorbido por las plantas.
Siempre han existido fuentes naturales de contaminantes atmosféricos. Las formas de remoción del aire para diferentes impurezas pueden ser diferentes: lluvia de polvo, lavado con precipitación, absorción por plantas o la superficie del agua, entre otros. Existe un equilibrio natural entre la entrada de impurezas a la atmósfera y su autolimpieza, por lo que para cualquier sustancia que forme parte de las impurezas, es posible indicar los límites naturales de su contenido en el aire, lo que se llama antecedentes.
La composición química del aire.
El aire tiene la siguiente composición química: nitrógeno-78, 08%, oxígeno-20, 94%, gases inertes -0, 94%, dióxido de carbono -0.04%. Estos indicadores en la capa superficial pueden fluctuar de manera insignificante. Una persona básicamente necesita oxígeno, sin el cual no puede vivir, como otros organismos vivos. Pero ahora se ha estudiado y probado que otros componentes del aire también son de gran importancia.
El oxígeno es un gas incoloro e inodoro, fácilmente soluble en agua. Una persona por día inhala aproximadamente 2722 litros (25 kg) de oxígeno en reposo. El aire exhalado contiene aproximadamente un 16% de oxígeno. La naturaleza de la intensidad de los procesos oxidativos en el cuerpo depende de la cantidad de oxígeno consumido.
El nitrógeno es un gas incoloro e inodoro, inactivo, su concentración en el aire exhalado casi no cambia. Desempeña un papel fisiológico importante en la creación de presión atmosférica, que es vital y, junto con los gases inertes, diluye el oxígeno. Con los alimentos vegetales (especialmente las legumbres), el nitrógeno en forma unida ingresa al cuerpo animal y participa en la formación de proteínas animales y, en consecuencia, las proteínas del cuerpo humano.
El dióxido de carbono es un gas incoloro con un sabor amargo y un olor peculiar, fácilmente soluble en agua. El aire exhalado por los pulmones contiene hasta un 4,7%. Un aumento en el contenido de dióxido de carbono en un 3% en el aire inhalado afecta negativamente el estado del cuerpo, hay sensaciones de compresión de la cabeza y dolor de cabeza, la presión arterial aumenta, el pulso se ralentiza, aparece el tinnitus y la agitación mental puede ser observado. Con un aumento en la concentración de dióxido de carbono hasta un 10% en el aire inhalado, se produce la pérdida del conocimiento y luego puede ocurrir un paro respiratorio. Grandes concentraciones conducen rápidamente a la parálisis cerebral y la muerte.
Las principales impurezas químicas que contaminan la atmósfera son las siguientes.
Monóxido de carbono(CO) es un gas incoloro e inodoro llamado monóxido de carbono. Formado como resultado de la combustión incompleta de combustibles fósiles (carbón, gas, petróleo) en condiciones de falta de oxígeno a bajas temperaturas.
Dióxido de carbono(CO 2), o dióxido de carbono: un gas incoloro con olor y sabor agrio, producto de la oxidación completa del carbono. Es uno de los gases de efecto invernadero.
dióxido de azufre(SO 2) o dióxido de azufre es un gas incoloro con un olor acre. Se forma durante la combustión de combustibles fósiles que contienen azufre, principalmente carbón, así como durante el procesamiento de minerales de azufre. Participa en la formación de lluvia ácida. La exposición prolongada al dióxido de azufre en humanos conduce a trastornos circulatorios y paro respiratorio.
Oxido de nitrógeno(óxido y dióxido de nitrógeno). Formado durante todos los procesos de combustión principalmente en forma de óxido de nitrógeno. El óxido nítrico se oxida con bastante rapidez a dióxido, que es un gas rojo-blanco con un olor desagradable que afecta fuertemente las membranas mucosas de una persona. Cuanto mayor es la temperatura de combustión, más intensa es la formación de óxidos de nitrógeno.
Ozono- gas con olor característico, un agente oxidante más fuerte que el oxígeno. Se considera que es el más tóxico de todos los contaminantes atmosféricos comunes. En la capa de la atmósfera inferior, el ozono se genera mediante procesos fotoquímicos que involucran dióxido de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COV).
Hidrocarburos- compuestos químicos de carbono e hidrógeno. Estos incluyen miles de diferentes contaminantes del aire que se encuentran en la gasolina sin quemar, los líquidos de limpieza en seco, los disolventes industriales, etc. Muchos hidrocarburos son peligrosos en sí mismos. Por ejemplo, el benceno, uno de los componentes de la gasolina, puede causar leucemia y el hexano, un daño severo al sistema nervioso humano. El butadieno es un carcinógeno fuerte.
Dirigir- un metal gris plateado, tóxico en cualquier forma conocida. Es ampliamente utilizado para la producción de soldadura, pintura, municiones, aleaciones de impresión, etc. El plomo y sus compuestos, al ingresar al cuerpo humano, reducen la actividad de las enzimas e interrumpen el metabolismo, además, tienen la capacidad de acumularse en el cuerpo humano. Los compuestos de plomo representan una amenaza particular para los niños, ya que interrumpen su desarrollo mental, crecimiento, audición, habla del niño y su capacidad de concentración.
Freones- un grupo de sustancias que contienen halógeno sintetizadas por el hombre. Los freones, que son carbonos clorados y fluorados (CFC), se utilizan ampliamente como gases económicos y no tóxicos como refrigerantes en refrigeradores y acondicionadores de aire, como agentes espumantes, en instalaciones para la extinción de incendios por gas y como medio de trabajo para envases de aerosoles ( barnices, desodorantes).
Polvo industrial dependiendo del mecanismo de su formación, se dividen en las siguientes clases:
Polvo mecánico - formado como resultado de moler el producto durante el proceso tecnológico,
sublimados: se forman como resultado de la condensación volumétrica de vapores de sustancias durante el enfriamiento del gas que pasa a través de un aparato, instalación o unidad tecnológica,
cenizas volantes: un residuo de combustible no combustible contenido en el gas de combustión en suspensión, formado a partir de sus impurezas minerales durante la combustión,
hollín industrial: el carbono sólido altamente disperso, que forma parte de las emisiones industriales, se forma durante la combustión incompleta o la descomposición térmica de los hidrocarburos.
El principal parámetro que caracteriza a las partículas en suspensión es su tamaño, que fluctúa en un amplio rango, de 0,1 a 850 micrones. Las partículas más peligrosas son de 0,5 a 5 micrones, ya que no se depositan en el tracto respiratorio y son ellas las que son inhaladas por una persona.
Dioxinas pertenecen a la clase de compuestos policíclicos policlorados. Más de 200 sustancias, dibenzodioxinas y dibenzofuranos, se unen bajo este nombre. El principal elemento de las dioxinas es el cloro, que en algunos casos puede ser reemplazado por bromo; además, las dioxinas contienen oxígeno, carbono e hidrógeno.
El aire atmosférico actúa como una especie de mediador de la contaminación de todos los demás objetos naturales, contribuyendo a la propagación de grandes masas de contaminación a distancias considerables. Las emisiones industriales (impurezas) transportadas por el aire contaminan el océano mundial, acidifican el suelo y el agua, cambian el clima y destruyen la capa de ozono.
Los niños pequeños a menudo preguntan a sus padres de qué está compuesto el aire. Pero no todos los adultos pueden responder correctamente. Por supuesto, todos estudiaron la estructura del aire en la escuela en las lecciones de historia natural, pero con los años este conocimiento podría olvidarse. Intentemos llenarlos.
¿Qué es aire?
El aire es una "sustancia" única. No se puede ver, tocar, no tiene sabor. Por eso es tan difícil dar una definición clara de qué es. Por lo general, solo dicen: aire es lo que respiramos. Está a nuestro alrededor, aunque no lo notamos en absoluto. Solo puedes sentirlo cuando sopla un viento fuerte o aparece un olor desagradable.
¿Qué pasa si el aire desaparece? Sin él, ni un solo organismo vivo puede vivir y trabajar, lo que significa que todas las personas y animales morirán. Es necesario para el proceso respiratorio. Es importante cuán limpio y saludable sea el aire que todos respiramos.
¿Dónde encontrar aire fresco?
El aire más útil es:
- En bosques, especialmente pino.
- En las montañas.
- Cerca del mar.
El aire de estos lugares tiene un agradable aroma y propiedades beneficiosas para el organismo. Esto explica por qué los campamentos de salud infantil y varios sanatorios se encuentran cerca de los bosques, en las montañas o en la costa.
Puede disfrutar del aire fresco solo más lejos de la ciudad. Por esta razón, mucha gente compra casas de veraneo fuera del pueblo. Algunos se mudan a una residencia temporal o permanente en el pueblo, construyen casas allí. Esto es especialmente cierto para familias con niños pequeños. La gente se va porque el aire de la ciudad está muy contaminado.
Problema de contaminación del aire fresco
En el mundo moderno, el problema de la contaminación ambiental es especialmente relevante. El trabajo de las fábricas modernas, las empresas, las centrales nucleares, los automóviles tiene un impacto negativo en la naturaleza. Lanzan sustancias nocivas a la atmósfera que contaminan la atmósfera. Por lo tanto, las personas que viven en áreas urbanas experimentan muy a menudo una falta de aire fresco, lo cual es muy peligroso.
El aire pesado dentro de un área mal ventilada es un problema grave, especialmente si contiene computadoras y otros equipos. Al estar presente en un lugar así, una persona puede comenzar a asfixiarse por falta de aire, tiene dolores de cabeza y surge la debilidad.
Según estadísticas compiladas por la Organización Mundial de la Salud, alrededor de 7 millones de muertes humanas al año están asociadas con la absorción de aire contaminado en interiores y exteriores.
El aire nocivo se considera una de las principales causas de una enfermedad tan terrible como el cáncer. Esto es lo que dicen las organizaciones involucradas en el estudio del cáncer.
Por tanto, es necesario tomar medidas preventivas.
¿Cómo tomar aire fresco?
Una persona estará sana si puede respirar aire fresco todos los días. Si no es posible mudarse fuera de la ciudad debido a un trabajo importante, falta de dinero o por otras razones, entonces es necesario buscar una salida de la situación en el acto. Para que el cuerpo reciba la tasa necesaria de aire fresco, se deben cumplir las siguientes reglas:
- Estar en la calle más a menudo, por ejemplo, caminar por las tardes en parques y jardines.
- Salga a caminar por el bosque los fines de semana.
- Ventile las áreas de trabajo y de vivienda en todo momento.
- Plante más plantas verdes, especialmente en los talleres con computadoras.
- Es recomendable visitar los balnearios ubicados en el mar o en la montaña una vez al año.
¿De qué gases está compuesto el aire?
Todos los días, cada segundo, la gente inhala y exhala, sin pensar en el aire en absoluto. La gente no reacciona ante él de ninguna manera, a pesar de que los rodea por todas partes. A pesar de su ingravidez e invisibilidad para el ojo humano, el aire tiene una estructura bastante compleja. Incluye la relación de varios gases:
- Nitrógeno.
- Oxígeno.
- Argón.
- Dióxido de carbono.
- Neón.
- Metano.
- Helio.
- Criptón.
- Hidrógeno.
- Xenón.
La mayor parte del aire es nitrógeno , cuya fracción de masa es igual al 78 por ciento. El oxígeno, el gas más indispensable para la vida humana, representa el 21 por ciento del total. El porcentaje restante lo ocupan otros gases y vapor de agua, a partir de los cuales se forman las nubes.
Puede surgir la pregunta, ¿por qué hay tan poco oxígeno, solo un poco más del 20%? Este gas es reactivo. Por lo tanto, con un aumento de su participación en la atmósfera, la probabilidad de incendios en el mundo aumentará significativamente.
¿De qué está hecho el aire que respiramos?
Los dos gases principales que forman la base del aire que respiramos todos los días:
- Oxígeno.
- Dióxido de carbono.
Inhalamos oxígeno, exhalamos dióxido de carbono. Todos los estudiantes conocen esta información. Pero, ¿de dónde viene el oxígeno? La principal fuente de producción de oxígeno son las plantas verdes. También son consumidores de dióxido de carbono.
El mundo funciona de una manera interesante. En todos los procesos de la vida que tienen lugar, se observa la regla de mantener el equilibrio. Si algo ha salido de alguna parte, entonces algo ha venido de alguna parte. Así ocurre con el aire. Los espacios verdes producen el oxígeno que la humanidad necesita para respirar. Los seres humanos consumen oxígeno y liberan dióxido de carbono, que a su vez se alimenta de las plantas. Gracias a este sistema de interacción, existe vida en el planeta Tierra.
Sabiendo en qué consiste el aire que respiramos y en qué grado está contaminado en los tiempos modernos, es necesario proteger la flora del planeta y hacer todo lo posible para aumentar la cantidad de plantas verdes.
Video de composición de aire
