वायुमंडलीय वायु और प्रदूषकों की संरचना

वायुमंडलीय वायु संरचना या वायुमंडल को इसमें निहित विभिन्न गैसों के अनुपात से परिभाषित किया गया है, जो पृथ्वी के पूरे इतिहास में निरंतर भिन्नता में रहा है। गठन में ग्रह का वातावरण मुख्य रूप से एच₂ और अन्य गैसों जैसे CO₂ और एच₂ओ। लगभग 4,400 मिलियन वर्ष पहले, वायुमंडलीय वायु संरचना मुख्य रूप से सीओ से समृद्ध थी₂.

पृथ्वी पर जीवन की उपस्थिति के साथ, मीथेन का एक संचय हुआ (सीएच)₄) वातावरण में, चूंकि पहले जीव मेथनोगेंस थे। बाद में, प्रकाश संश्लेषक जीव दिखाई दिए, जिसने ओ के वायुमंडलीय वायु को समृद्ध किया₂.

आज वायुमंडलीय हवा की संरचना को दो बड़ी परतों में विभाजित किया जा सकता है, उनकी रासायनिक संरचना में अंतर किया जा सकता है; सजातीय और विषमलैंगिक.

समताप मंडल समुद्र तल से 80 से 100 किमी ऊपर स्थित है और इसमें मुख्य रूप से नाइट्रोजन (78%), ऑक्सीजन (21%), आर्गन (1% से कम), कार्बन डाइऑक्साइड, ओजोन, हीलियम, हाइड्रोजन और मीथेन शामिल हैं। , बहुत कम अनुपात में मौजूद अन्य तत्वों के बीच.

हेटेरोसेरा का गठन कम आणविक भार की गैसों द्वारा किया जाता है और यह ऊंचाई के 100 किमी से ऊपर स्थित है। पहली परत एन प्रस्तुत करती है₂ आणविक, दूसरा परमाणु O, तीसरा हीलियम और अंतिम परमाणु परमाणु (H) से बनता है.

सूची

• 1 इतिहास
  • 1.1 प्राचीन ग्रीस
  • 1.2 वायुमंडलीय वायु संरचना की खोज
• २ लक्षण
  • २.१ मूल
  • २.२ संरचना
• 3 आदिम वायुमंडलीय वायु की संरचना
  • 3.1 CO2 का संचय
  • 3.2 जीवन की उत्पत्ति, मीथेन का संचय (CH4) और CO2 की कमी
  • 3.3 महान ऑक्सीडेटिव घटना (O2 का संचय)
  • ३.४ वायुमंडलीय नाइट्रोजन और जीवन की उत्पत्ति में इसकी भूमिका
• 4 वर्तमान वायुमंडलीय वायु की संरचना
  • ४.१ होमोस्फीयर
  • ४.२ हिटरोस्फीयर
• 5 संदर्भ

इतिहास

वायुमंडलीय वायु पर अध्ययन हजारों साल पहले शुरू हुआ था। जिस समय आदिम सभ्यताओं ने आग की खोज की, उन्हें हवा के अस्तित्व का अंदाजा था.

प्राचीन ग्रीस

इस अवधि के दौरान उन्होंने विश्लेषण करना शुरू किया कि वायु क्या है और यह किस कार्य को पूरा करती है। उदाहरण के लिए, Anaxímades de Mileto (588 a.C.-524 a.C.) ने माना कि हवा जीवन के लिए मौलिक थी, क्योंकि जीवित प्राणी इस तत्व से तंग आ चुके थे.

दूसरी ओर, एम्पोडोकल्स डी अकाग्रास (495 a.C.-435-a.C.) ने माना कि जीवन के लिए चार मूलभूत तत्व थे: जल, पृथ्वी, अग्नि और वायु।.

अरस्तू (384 a.C.-322 a.C.) ने भी माना कि हवा जीवित प्राणियों के लिए आवश्यक तत्वों में से एक थी.

वायुमंडलीय वायु संरचना की खोज

1773 में स्वीडिश रसायनशास्त्री कार्ल शेहेल ने पाया कि हवा नाइट्रोजन और ऑक्सीजन (आग्नेय वायु) से बनी थी। बाद में, 1774 में ब्रिटिश जोसेफ प्रिस्टले ने निर्धारित किया कि हवा तत्वों के मिश्रण से बनी थी और इनमें से एक जीवन के लिए आवश्यक थी.

1776 में फ्रेंचमैन एंटोनी लावोसियर ने ऑक्सीजन तत्व को पारा ऑक्साइड के थर्मल अपघटन से अलग किया.

1804 में, प्रकृतिवादी अलेक्जेंडर वॉन हम्बोल्ट और फ्रांसीसी रसायनज्ञ गे-लुसाक ने ग्रह के विभिन्न हिस्सों से आने वाली हवा का विश्लेषण किया। शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि वायुमंडलीय हवा में एक निरंतर रचना है.

यह उन्नीसवीं सदी के उत्तरार्ध और बीसवीं सदी की शुरुआत तक नहीं था, जब वायुमंडलीय हवा के हिस्से वाली अन्य गैसों की खोज की गई थी। इनमें से 1894 में हमारे पास आर्गन है, फिर 1895 में हीलियम और 1898 में अन्य गैसों (नीयन, आर्गन और क्सीनन).

सुविधाओं

वायुमंडलीय हवा को वायुमंडल के रूप में भी जाना जाता है और यह गैसों का मिश्रण है जो पृथ्वी को कवर करती है.

स्रोत

पृथ्वी के वायुमंडल की उत्पत्ति के बारे में बहुत कम जानकारी है। यह माना जाता है कि सूर्य से अलग होने के बाद, ग्रह बहुत गर्म गैसों के एक लिफाफे से घिरा हुआ था.

ये गैसें संभवतः लाल रंग की थीं और सूर्य से आ रही थीं, जो मुख्य रूप से H से बनी थीं₂. अन्य गैसें शायद सीओ थीं₂ और एच₂या तीव्र ज्वालामुखी गतिविधि द्वारा उत्सर्जित.

यह प्रस्तावित है कि गैसों का हिस्सा ठंडा, संघनित होकर महासागरों को जन्म देता है। अन्य गैसें वायुमंडल का निर्माण करती रहीं और अन्य चट्टानों में जमा हो गईं.

संरचना

वातावरण संक्रमण क्षेत्रों द्वारा अलग-अलग अलग-अलग संकेंद्रित परतों द्वारा बनता है। इस परत की ऊपरी सीमा स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं है और कुछ लेखक इसे समुद्र तल से 10,000 किमी ऊपर रखते हैं.

गुरुत्वाकर्षण बल का आकर्षण और जिस तरह से गैस संपीड़ित होती है वह पृथ्वी की सतह पर इसके वितरण को प्रभावित करता है। इस प्रकार, इसके कुल द्रव्यमान (लगभग 99%) का सबसे बड़ा अनुपात समुद्र तल से पहले 40 किमी में स्थित है.

वायुमंडलीय हवा के विभिन्न स्तरों या परतों में एक अलग रासायनिक संरचना और तापमान भिन्नता है। इसकी ऊर्ध्वाधर व्यवस्था के अनुसार, पृथ्वी की सतह से निकटतम से सबसे दूर तक, निम्न परतें ज्ञात हैं: क्षोभमंडल, समताप मंडल, मेसोस्फीयर, थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर.

वायुमंडलीय हवा की रासायनिक संरचना के संबंध में, दो परतों को परिभाषित किया गया है: होमोस्फीयर और हेटरोस्फियर.

homosphere

यह समुद्र तल से पहले 80-100 किमी में स्थित है, और हवा में गैसों की इसकी संरचना सजातीय है। इसमें क्षोभमंडल, समताप मंडल और मेसोस्फीयर स्थित हैं.

heterosphere

यह 100 किमी से ऊपर मौजूद है और इसकी विशेषता है क्योंकि हवा में मौजूद गैसों की संरचना परिवर्तनशील है। यह थर्मोस्फेयर के साथ मेल खाता है। गैसों की संरचना विभिन्न ऊंचाइयों पर भिन्न होती है.

आदिम वायुमंडलीय वायु की संरचना

पृथ्वी के गठन के बाद, लगभग 4.500 मिलियन साल पहले, वायुमंडलीय हवा का निर्माण करने वाली गैसों का संचय होना शुरू हुआ। गैसें मुख्य रूप से पृथ्वी के मेंटल से आयीं, साथ ही साथ ग्रहों के प्रभाव से (ग्रहों के उत्पन्न होने वाले द्रव्यमान).

सीओ का संचय₂

ग्रह पर महान ज्वालामुखी गतिविधि ने वातावरण में विभिन्न गैसों को जारी करना शुरू कर दिया, जैसे कि एन₂, सीओ₂ और एच₂कार्बन डाइऑक्साइड (CO निर्धारण प्रक्रिया) के बाद से, कार्बन डाइऑक्साइड जमा होना शुरू हुआ₂ कार्बोनेट के रूप में वायुमंडलीय) दुर्लभ था.

सीओ निर्धारण को प्रभावित करने वाले कारक₂ इस समय वे बहुत कम तीव्रता और बहुत कम महाद्वीपीय क्षेत्र की बारिश कर रहे थे.

जीवन की उत्पत्ति, मीथेन संचय (सीएच)₄) और सीओ में कमी₂

ग्रह पर दिखाई देने वाले पहले जीवित प्राणियों ने सीओ का इस्तेमाल किया₂ और एच₂ साँस लेने के लिए। ये पहले जीव अवायवीय और मेथेनोजेनिक थे (उन्होंने बड़ी मात्रा में मीथेन का उत्पादन किया).

मीथेन वायुमंडलीय हवा में जमा हुआ, क्योंकि इसका अपघटन बहुत धीमा था। यह फोटोलिसिस द्वारा विघटित हो जाता है और लगभग ऑक्सीजन से मुक्त वातावरण में, इस प्रक्रिया में 10,000 साल तक लग सकते हैं.

कुछ भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड के अनुसार, लगभग 3,500 मिलियन साल पहले सीओ में कमी आई थी₂ वायुमंडल में, जो कि सीएच समृद्ध वायु के साथ जुड़ा हुआ है₄ कार्बोनेशन के पक्ष में, बारिश को तेज किया.

महान ऑक्सीडेटिव घटना (ओ का संचय)₂)

यह माना जाता है कि लगभग 2400 मिलियन साल पहले ओ की मात्रा₂ ग्रह पर यह वायुमंडलीय हवा में महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच गया। इस तत्व का संचय प्रकाश संश्लेषक जीवों की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है.

प्रकाश संश्लेषण एक ऐसी प्रक्रिया है जो कार्बनिक अणुओं को प्रकाश की उपस्थिति में अन्य अकार्बनिक अणुओं से संश्लेषित करने की अनुमति देती है। इसकी घटना के दौरान, ओ जारी किया जाता है₂ एक माध्यमिक उत्पाद के रूप में.

सायनोबैक्टीरिया (पहले प्रकाश संश्लेषक जीव) द्वारा उत्पादित उच्च प्रकाश संश्लेषक दर वायुमंडलीय हवा की संरचना को बदल रही थी। बड़ी मात्रा में ओ₂ जारी किया गया था, अधिक से अधिक ऑक्सीकरण वातावरण में लौट आए.

O का ये उच्च स्तर₂ सीएच के संचय को प्रभावित किया₄, चूंकि इसने इस यौगिक की फोटोलिसिस प्रक्रिया को तेज कर दिया था। वातावरण में मीथेन को काफी कम करने से, ग्रह का तापमान कम हो गया और बर्फ की उम्र बढ़ गई।.

ओ के संचय का एक और महत्वपूर्ण प्रभाव है₂ ग्रह पर, यह ओजोन परत का गठन था। द ओ₂ वायुमंडलीय प्रकाश के प्रभाव से अलग हो जाता है और परमाणु ऑक्सीजन के दो कण बनाता है.

परमाणु ऑक्सीजन ओ के साथ पुनर्संयोजित करता है₂ आणविक और रूपों O₃ (ओजोन)। ओजोन परत पराबैंगनी विकिरण के खिलाफ एक सुरक्षात्मक बाधा बनाती है, जिससे पृथ्वी की सतह पर जीवन का विकास होता है.

वायुमंडलीय नाइट्रोजन और जीवन की उत्पत्ति में इसकी भूमिका

नाइट्रोजन जीवित जीवों का एक आवश्यक घटक है, क्योंकि यह प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के गठन के लिए आवश्यक है। हालाँकि, एन₂ वायुमंडलीय का उपयोग सीधे अधिकांश जीवों द्वारा नहीं किया जा सकता है.

नाइट्रोजन का निर्धारण जैविक या अजैविक हो सकता है। इसमें N का संयोजन होता है₂ ओ के साथ₂ या एच₂ अमोनिया, नाइट्रेट्स या नाइट्राइट बनाने के लिए.

एन की सामग्री₂ वायुमंडलीय हवा में वे पृथ्वी के वातावरण में कम या ज्यादा स्थिर बने हुए हैं। समय के दौरान सीओ संचय₂, एन निर्धारण₂ यह मूल रूप से अजैविक था, एच अणुओं के फोटोकैमिकल पृथक्करण द्वारा गठित नाइट्रोजन ऑक्साइड के गठन से।₂ओ और सीओ₂ ओ के स्रोत थे₂.

जब कमी हुई सीओ स्तर₂ वायुमंडल में, नाइट्रोजन ऑक्साइड के गठन की दर में भारी कमी आई। यह माना जाता है कि इस समय के दौरान एन के निर्धारण के पहले जैविक मार्गों की उत्पत्ति हुई थी₂.

वर्तमान वायुमंडलीय हवा की संरचना

वायुमंडलीय हवा गैसों और अन्य काफी जटिल तत्वों के मिश्रण से बनती है। इसकी रचना मुख्यतः ऊँचाई से प्रभावित होती है.

homosphere

यह निर्धारित किया गया है कि समुद्र के स्तर पर शुष्क वायुमंडलीय हवा की रासायनिक संरचना काफी स्थिर है। नाइट्रोजन और ऑक्सीजन, समष्टि के द्रव्यमान और आयतन का लगभग 99% बनाते हैं.

वायुमंडलीय नाइट्रोजन (N)₂) 78% के अनुपात में है, जबकि ऑक्सीजन हवा का 21% बनता है। वायुमंडलीय वायु का अगला सबसे प्रचुर तत्व आर्गन (Ar) है, जो कुल मात्रा के 1% से कम पर है.

ऐसे अन्य तत्व हैं जो बहुत कम महत्व के हैं, तब भी जब वे छोटे अनुपात में होते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड (CO)₂) 0.035% के अनुपात में मौजूद है और जल वाष्प क्षेत्र के आधार पर 1 और 4% के बीच भिन्न हो सकता है.

ओजोन (ओ)₃) 0.003% के अनुपात में पाया जाता है, लेकिन यह जीवित प्राणियों की सुरक्षा के लिए एक आवश्यक अवरोध का गठन करता है। इसके अलावा इसी अनुपात में हमें कई महान गैसें मिलती हैं जैसे कि नियॉन (Ne), क्रिप्टन (Kr) और क्सीनन (Xe).

इसके अलावा, हाइड्रोजन (एच) की उपस्थिति है₂), नाइट्रस ऑक्साइड और मीथेन (CH)₄) बहुत कम मात्रा में.

एक अन्य तत्व जो वायुमंडलीय हवा की संरचना का हिस्सा है, बादलों में निहित तरल पानी है। इसी तरह, हम बीजाणु, पराग, राख, लवण, सूक्ष्मजीव और छोटे बर्फ क्रिस्टल जैसे ठोस तत्व पाते हैं।.

heterosphere

इस स्तर पर, ऊंचाई वायुमंडलीय हवा में प्रमुख गैस के प्रकार को निर्धारित करती है। सभी गैसें हल्की (कम आणविक भार) होती हैं और चार अलग-अलग परतों में व्यवस्थित होती हैं.

यह सराहना की जाती है कि जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, सबसे प्रचुर गैसों का परमाणु भार कम होता है.

100 और 200 किमी की ऊंचाई के बीच, आणविक नाइट्रोजन (एन) की अधिकता है₂)। इस अणु का वजन 28.013 g / mol है.

हेटेरोसेरा की दूसरी परत परमाणु हे द्वारा संधारित की जाती है और समुद्र के स्तर पर 200 और 1000 किमी के बीच स्थित है। परमाणु O का द्रव्यमान 15,999 है, जो N से कम है₂.

बाद में, हमने 1000 और 3500 किमी की ऊँचाई के बीच हीलियम की एक परत पाई। हीलियम का परमाणु भार 4.00226 है.

हेटरोस्फीयर की अंतिम परत परमाणु हाइड्रोजन (एच) द्वारा गठित की जाती है। यह गैस आवर्त सारणी में सबसे हल्का है, जिसका परमाणु भार 1.007 है.

संदर्भ

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