نسبة الغازات الموجودة في الهواء
يتكوّن معظم الهواء الموجود في الغلاف الجوّي من الغازات، ومن أهم هذه الغازات ما يأتي:
- النيتروجين (N2): ويُشكّل نسبة 78% من الهواء.
- الأكسجين (O2): ويُشكّل نسبة 21% من الهواء.
- الأرجون (Ar): ويُشكّل نسبة 0.93% من الهواء.
ويتكوّن الغلاف الجوي من عدد من الغازات الأخرى بنسبٍ ضئيلة، وهي:
- ثاني أكسيد الكربون (CO2)
- النيون (Ne).
- الهيليوم (He).
- الميثان (CH 4 ).
- الكريبتون (Kr).
- الهيدروجين (H 2 ).
- أكسيد النيتروز (NO).
- الزينون (Xe).
- الأوزون (O 3 ).
- اليود (I 2 ).
- أول أكسيد الكربون (CO).
- الأمونيا ( NH3)
أهم الغازات المكوّنة للهواء
يُساهم النيتروجين والأكسجين في نحو 99% من غازات الهواء، كما يمكن تقديم نبذة مختصرة حول أبرز خصائص الغازات الرئيسية المُشكّلة للهواء كما يأتي:
النيتروجين
يعدّ النيتروجين الغاز الأكثر وفرةً في الهواء، ويُشكّل 3 أضعاف نسبةً الأكسجين الموجود، ويمكن تفسير هذه الوفرة بما يأتي:
- عدم ميل النيتروجين للتفاعل مع المواد المكوّنة للأرض.
- استقرار النيتروجين بوجود الإشعاع الشمسي.
- تطاير النيتروجين غالبًا ووجوده في الحالة الغازية.
يتواجد النيتروجين طبيعيًا على صورة جزيء ثنائي، ويعد من الغازات الأساسية المهمّة في نمو وتكاثر الكائنات الحية، كما أنّه من العناصر المكوّنة لليوريا والأحماض الأمينية، وإضافة إلى ذلك، يمر النيتروجين في دورة مستمرّة ينتقل فيها بين الأرض والغلاف الجوّي للمساهمة في إنجاح الزراعة والحفاظ على البيئة.
الأكسجين
يتواجد غاز الأكسجين في الطبيعة على صورة جزيء ثنائي عديم اللون، ويتميّز بسرعة تفاعله لتكوين أشهر المركبات الكيميائية المعروفة، كالماء، والأكاسيد المتنوعة، وقد ظهر الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض في أوقات متأخرة، إذ تشكّل أساسًا من تراكم مخرجات عملية التمثيل الضوئي للميكروبات والنباتات.
يلعب الأكسجين دورًا أساسيًا في العديد من العمليات الحيوية والكيميائية، ويمكن تلخيص أهميته من خلال النقاط أدناه:
- يساهم في عملية تنفّس الكائنات الحيّة.
- يعدّ جزءًا لا غنى عنه في إنجاح عملية البناء الضوئي.
- يعدّ ضروريًا في تكوين غاز الأوزن المهم لحجب الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس.
الأرجون
يعدّ الأرجون غازًا خاملًا لا لون له ولا رائحة، حتى إنّ اكتشافه جاء بسبب ملاحظة العلماء لوجود غاز لا يتفاعل حتى في أحلك الظروف، وعندما عُزل سمّي بالأرجون، ويعني الخامل وهو ثالث غازات الهواء في الغلاف الجوي وفرةً، وقد ارتفعت نسبته مع مرور الوقت وذلك بسبب تحوّل البوتاسيوم المشع (40) إلى أرجون لدى تحلّله.
يشيع استخدام الأرجون حاليًا في العديد من التطبيقات، ومن أبرزها ما يأتي:
- يُستخدم في إنتاج التيتانيوم، وذلك بسبب عدم نشاطه وميله للتفاعل.
- يُستخدم في اللحام.
- يُستخدم في المصابيح لمنع الأكسجين من التسبّب في تآكل الفتيل.
- يُستخدم في صناعة المصابيح منخفضة الإضاءة.
ثاني أكسيد الكربون
يعد غاز ثاني أكسيد الكربون من الغازات التي لا لون لها عند الظروف الاعتيادية، كما يعدّ هذا الغاز من الغازات شديدة الأهمية رغم انخفاض نسبة وجوده مقارنةً بالغازات السابقة، أمّا بالنسبة لمكوّنات هذا الغاز، فهو يتكوّن الأكسجين والكربون بنسبة 2:1، أي ذرّة كربون واحدة مقابل ذرّتي أكسجين.
يلعب غاز ثاني أكسيد الكربون دورًا بيئيًا مهمًا في الغلاف الجوي، إذ يساهم في حبس الحرارة، ممّا يؤدي إلى اعتدال درجة الحرارة على كوكب الأرض وعدم معاناته من البرودة الشديدة، إلّا أنّ ارتفاع نسبته فوق الحدّ المسموح ستؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة بصورة كبيرة، ممّا يؤثر على المناخ العام في العالم.
ازدادت نسب غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مؤخرًا، إذ ازدادت بسبة تقدّر بنحو 40% بعد الثورة الصناعية، ممّا أدى إلى ارتفاع درجات الحرارة نسبيًا، ممّا أدّى إلى التأثير على طبيعة الحياة على الأرض.
مكونات الهواء
يتكوّن الهواء في الغلاف الجوّي لكوكب الأرض من مجموعة من الغازات المتنوعة المتفاوتة في نسبها، إضافةً إلى احتوائه على كمّيات من الجزيئات الصغيرة أو الجسيمات التي تتطاير بمجرّد تعرّضها للرياح، والمُسمّاة بالهباء الجوي، ومن الأمثلة على هذه الجزيئات، الغبار أو حبوب اللقاح.
يتكوّن الهواء أيضًا من نسب لا يمكن التغافل عنها من الملوثات والأبخرة والدخان الناجم من الحركة الصناعية وعوادم السيارات، وكلّما ازدادت نسب هذه الملوّثات أصبحت عملية تنفّس الكائنات الحيّة على الأرض أكثر صعوبةً، إضافةً إلى ذلك فإنّ الهواء يتكوّن من الماء أيضًا، وكلما كانت هذه النسبة أكثر ارتفاعًا كانت رطوبة الجوّ أعلى.
