أكثر ما يتكون منه الهواء هو غاز

غاز النيتروجين

هو أكثر ما يتكون منه الهواء .

يلعب الهواء دور حيوي ومهم في بقاء الإنسان وجميع الكائنات على قيد الحياة وذلك نظرًا للغازات التي يتكون منها والتي كلًا منها لها دور مهم في عملية التنفس، ولكن نجد ان كل ما يأتي في أذهاننا عند ذكر الهواء والغلاف الجوي بشكل عام هو غاز الأكسجين، إلا أن الهواء يتكون من العديد من الغازات الأخرى ذات الدور الحيوي، بشكل عام يتكون الهواء من الأكسجين والنيتروجين والأرجون وغاز ثاني أكسيد الكربون وكلهم بنسب متفاوتة إلا أن أكبر نسبة بينهم هي نسبة غاز الأكسجين، وذلك كله بجانب جزيئات الغبار المتواجدة في الهواء والتي تُشكل نسبة من مكوناته، تعتبر الكتلة المولية للهواء الجاف أو الهواء بوجود نسبة ضئيلة من البخار تُقدر بـ 28.7 جم/ مول، ويمكن معرفة متوسط الكتلة المولية لخليط الغازات باستخدام صيغة سهلة وبسيطة وهي مجموع الكتل المولية لكل مكون مضروب في الكسر الجزئي.

مكونات الهواء

الأكسجين.
ثاني أكسيد الكربون.
النيتروجين.
الأرجون.
بخار الماء.
جزيئات البخار.

أن الهواء ما هو إلا مزيج من مجموعة متنوعة من الغازات، فيتكون الهواء في الغلاف الجوي من غاز النيتروجين والأكسجين، وثاني أكسيد الكربون وهما المسؤولين عن الحياة البشرية بشكل عام، كما يتكون أيضًا من بخار الماء وكميات صغيرة جدًا من بعض العناصر الأخرى مثل غاز النيون والأرجون، كما يوجد في أعلى الغلاف الجوي غاز الأوزون والهليوم والهيدروجين، وفيما يلي سوف نتعرف على مكونات الهواء ونتحدث عنها بالتفصيل وإليك هي:

الأكسجين:

يُمثل الأكسجين النسبة الأكبر من الهواء الجوي بعد النيتروجين فتبلغ نسبته حوالي، 21 %، يمتلك غاز الأكسجين في الجدول الدوري الرقم الذري 8 وهو من الغازات شديدة التفاعل، ويعتبر من أهم العناصر الكيميائية التي يتكون منها الغلاف الجوي، يعمل الأكسجين على تكوين روابط تعرف باسم الأكاسيد وهي الموجودة مع العناصر الأخرى، وتكون تلك الأكاسيد المتكونة شديدة الاحتراق، يعتبر غاز الأكسجين هو الأكثر وفرة في الغلاف الجوي بعد غازي الهيدروجين والهيليوم، وتكون درجة حرارته 273.15 كلفن، وذو ضغط قياسي 1 ضغط جوي، يتم استخدام غاز الأكسجين لإتمام عملية التنفس الخلوي، كما أنه من العناصر المهمة جدًا في الدخول في العديد من الجزيئات العضوية التي يتشكل منها الكائن الحي بصفة عامة، والتي تحتوي على الكربوهيدرات والبروتينات والدهون، وكما يتم استخدام الأكسجين في العمليات الحيوية فد يتم استخدامه أيضًا في بعض العمليات الترفيهية مثل استخدام الغواصين لأنابيب الأكسجين عند الغطس تحت الماء، كما يتم استخدامه أيضًا من قِبل متسلقي الجبال ذات الارتفاعات العالية، كما يتم استخدامه أيضًا في العمليات الصناعية مثل صهر خام الحديد وتحويلة إلى صلب، وتلك العملية يتم من خلالها استهلاك ما يقرب من 5 % من المنتج التجاري لغاز الأكسجين.

ثاني أكسيد الكربون:

يتكون الغلاف الجوي من 0.03 % من غاز ثاني أكسيد الكربون، وهو موجود في الغلاف الجوي بنسبة ضئيلة جدًا، ويُعرف في الجدول الدوري بالرقم الذري 6، يتم إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون عن طريق عملية التنفس، كما يمكن إنتاجه من خلال بعض المصادر الطبيعية الأخرى مثل السخانات والبراكين والينابيع الساخنة، أو أثناء عمليات احتراق البترول والغاز الطبيعي، يتم استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون في الصناعات الغذائية المتنوعة، كما يتم إضافته كَـمادة لتنظيم الحموضة، والمشروبات الغازية كَـصودا، كما يتم استخدامه أيضًا في طفايات الحريق، وإنتاج سماد اليوريا، وتبريد الطعام وتخزينة، وعلى الرغم من أنه غاز ذو نسبة ضئيلة في الهواء إلا أن نسبته تتزايد باستمرار وذلك ما يُسبب التلوث الجوي.

النيتروجين:

يتواجد غاز النيتروجين في الهواء الجوي بنسبة 78 %، وهو أعلى الغازات الموجودة في الهواء الجوي، يوجد النيتروجين في الهواء الجوي بالرقم الذري 7، وله دور مهم جدًا بين الكائنات الحية والغلاف الجوي بشكل عام، فيتم إنتاجه بطرق صناعية مثل التقطير التجزيئي للهواء في الشكل السائل له، وبشكل عام يوجد غاز النيتروجين في الأحماض النووية والأحماض الأمينية، ويُعد من العناصر المهمة جدًا في إنتاج الأسمدة والعديد من الأدوية والمضادات الحيوي.

الأرجون:

هو ثالث الغازات وفرة في الغلاف الجوي بعد النيتروجين والأكسجين، فيُمثل نسبة 0.93 %، من الغلاف الجوي، ويعتبر من الغازات النبيلة، والذي يتم إنتاجه عن طريق عملية التقطير، ويملك الرقم الذري 18، يتم إنتاج غاز الأرجون من نظائر عنصر البوتاسيوم، ويتم استخدامه في البيئة لمنع التفاعل، فعلى سبيل المثال يتم استخدامه أفران الجرافيت لمنع احتراقه، كما أنه يتم استخدامه في عمليات الإضاءة في المصابيح الفلورسنت، وذلك من أجل منع أكسدة الخيوط في ظل درجات الحرارة العالية، كما يتم استخدامه أيضًا كَـليزر أزرق في التطبيقات الطبية الخاصة بالعيون. [1] [2]

أنواع الهواء

الهواء الاستوائي.
الهواء المداري البحري.
الهواء القطبي البحري.
هواء القطب الشمالي.

عندما تحتوي كمية كبيرة من الهواء على درجة حرارة ورطوبة واحدة متطابقة، عند ذلك يتم تصنيفها كنوع منفصل من الهواء، فيجب أن يقوم الهواء بتغطية المساحة الأفقية والتي تبلغ ألف كيلومتر، ولكن من الممكن أن تختلف ارتفاعات الهواء من بين مائة متر وذلك لتغطية طبقة التروبوسفير كلها، وبشكل عام يتكون نوع الهواء من ثلاث إلى تسع أيام وذلك في حالة دوران الكتلة الهوائية، في منطقة تقع فوق الأرض أو البحر، أي لا تهب الرياح فيها، وهذه المنطقة هي التي تقوم بتلقي الكتلة الهوائية بخصائصها المحددة، وذلك يكون في المناطق الصحراوية أو في غابات السافانا، وبصفة عامة بمجرد أن يقوم الهواء بمغادرة المنطقة، تتلاشى خصائصة المحددة ببطئ أيضًا، وعامًة نجد أن أنواع الهواء التي حصلت على خصائصها في منطقة ما فوق سطح البحر تكون أكثر رطوبة من أنواع الهواء التي حصلت على خصائصها فوق سطح الأرض، ويتم تسمية أنواع الهواء التي تتشكل فوق البحار والمحيطات بأنواع الهواء البحرية، والأنواع الأخرى المتشكلة فوق سطح الأرض بالأنواع القارية، وفيما يلي سوف نتعرف على بعض أنواع الهواء البحرية والقارية ،وإليك هي:

الهواء الاستوائي:

وهو الذي تتراوح درجات الحرارة الخاصة به ما بين 25 و 30 درجة مئوية، ويكون ذو محتوى رطوبي مرتفع.

الهواء المداري البحري:

وهو الذي يحتوي على نسبة عالية من الرطوبة، وتبلغ درجات الحرارة به حوالي 25 درجة مئوي، كما يحتوي الهواء المداري القاري على نسبة رطوبة عالية تصل إلى 50 درجة مئوي وزيادة.

الهواء القطبي البحري:

دائمًا ما يكون الهواء القطبي البحري رطب وساخن بصفة نسبية أثناء فصل الشتاء وبارد أثناء فصل الصيف، أما الهواء القاري فيكون جاف جدًا وبارد في فصل الشتاء، ويمكن أن تنخفض درجات الحرارة فيه إلى أقل من -50 درجة مئوية، ولكن هذا النوع من الهواء دائمًا ما يكون دافئ في أثناء فصل الصيف، ولكنه لا يزال معروف أنه من أنواع الهواء الجافة جدًا.

هواء القطب الشمالي:

يعتبر هذا النوع من الهواء هو الأكثر برودة، ولكن على الرغم من ذلك قد نجد أن هواء القطب الشمالي البحري يكون أكثر دفئًا من هواء القطب الشمالي في أثناء فصل الشتاء. [2]