ماهي مكونات الهواء

بواسطة: - آخر تحديث: ١٧:٢٢ ، ٧ يونيو ٢٠٢٠
ماهي مكونات الهواء

الهواء

إنّنا تتنفس من الهواء المحيط من حولنا باستمرار، ولا يمكننا العيش من دونه أبدًا؛ إذ يُشير مصطلح الهواء الحديث عمومًا إلى الغاز أو الخليط من الغازات الموجودة في الغلاف الجوي، والهواء النقي ليس له لون ولا رائحةٌ مميزة، كما يحتوي على الأغبرة والأوساخ وحبوب اللقاح المتطايرة من الأشجار، وعدد من الأحياء الدقيقة التي لا تُرى بالعين المجردة مثل الجراثيم، ولا تشترك كواكب المجموعة الشمسية بوجود الهواء فيها فالفضاء لا يحتوي على هواء ضمن مكوناته.

أمّا تعريف الهواء قديمًا، فيُشير إلى مصطلح كيميائي لنوع معين من الغاز وهو الأكسجين؛ إذ أُعتقد قديمًا أنّ الهواء يتكون من الأكسجين فقط لكونه الغاز الحيوي الذي يتنفسه الإنسان، كما أنّ علماء الكيمياء يطلقون مسمى (الهواء) على أيّ غاز ينبعث من تفاعل كيميائي.[١]


ما هي مكونات الهواء؟

لا يمكن لكَ أن تتصور الحياة على سطح الأرض من دون هواء، فهو مزيج يتألف من غازات عدة تختلف النسب فيما بينها من مكان إلى آخر، وسنوضح كلًا منها بشيء من التفصيل فيما يأتي:[٢]

  • بخار الماء، فالماء الموجود في البحار والمحيطات، يتبخر بسرعة كبيرة خلال الصيف ويخرج في الهواء، وهو يحتل في الهواء نسبةً أقلّ من وجوده في الغلاف الجوي في الأرض.
  • الأكسجين، وهو العنصر الذي يُعدّ الداعم الأساسي لعملية الاحتراق، وهو أحد المكونات الرئيسية للهواء، وتبلغ نسبته حوالي 21٪ منه.
  • النتروجين، وهو الغاز غير القادر على الاحتراق، ويحتل ما يقارب 78٪ من الغلاف الجوي للأرض، مما يجعله أكثر أنواع الغاز وفرة على الكوكب.
  • ثاني أكسيد الكربون، وينتج من تنفس النباتات والحيوانات وحرق الوقود، وتبلغ نسبته 0.038٪ من الغلاف الجوي للأرض، ومع التأكيد على أنّ نسبة ثاني أكسيد الكربون في المناطق الملوثة أعلى من غيرها من المناطق الأقل تلوثًا.
  • جزيئات الغبار والدخان، وينتج من حرق الوقود على سطح الأرض، وهو مزيج من الغازات الضارة، ويُمكنكّ ملاحظته بشكل كبير عند النظرإلى شعاع منير في مكان مظلم، وتشغل جزيئات الغبار والدخان ما نسبته 1٪ من الغلاف الجوي للأرض.


خصائص الهواء

نظرًا لأهمية الهواء في حياتنا وتأثيره الكبير على الصحة واستمرار العيش؛ فقد شرع العلماء في تحديد الخصائص العلمية له، وذلك من خلال معرفة الضغط الجوي، الكثافة، الطبيعة الفيزيائية، وغيرها، يعتمد ضغط الهواء ودرجة حرارته على موقعه على سطح الأرض[٣]، وفيما يأتي سنتناول عددًا من أهم تلك الخصائص:[٤]

  • تبلغ درجة غليان الهواء عند ضغط مقداره 1 بار ما مقداره 78.8 كلفن.
  • تقدر مرونة معامل الحجم للهواء بحوالي 1.01325 × 105 باسكال.
  • تبلغ درجة حرارة التكثيف للهواء عند ضغط 1 بار أكثر من 81 كلفن.
  • تصل درجة الحرارة الحرجة للهواء إلى ما يزيد عن 132 كلفن.
  • تقدر الكثافة الحرجة للهواء بما مقداره 10.448 مول/ دسم مكعب.
  • تبلغ كثافة الهواء عند درجة حرارة 0 مئوية وضغط 1 بار ما يساوي 1.276 كغ/ متر مكعب.
  • يبلغ المحتوى الحراري للهواء عند عند حرارة 0 مئوية وضغط 1 بار 11.57 كيلوجول/ مول.
  • تزيد السعة الحرارية النوعية للهواء عند حرارة 0 مئوية وضغط 1 بار عن 1 كيلو جول/ كيلو غرام.
  • تبلغ الموصلية الحرارية للهواء عند حرارة 0 مئوية، وضغط 1 بار ما يزيد عن 24 ميغا واط.
  • يبلغ معامل التمدد الحراري للهواء عند حرارة 0 مئوية، و1 بارا ما يساوي 0.00369 كلفن.


تلوث الهواء

يُقصد بتلوث الهواء إطلاقُ الملوثات التي تغير من تركيبته، وبالتالي تضرُّ صحة الإنسان والكوكب بأسره، ولهذا فقد دأبت العديد من المنظمات المهتمة بالبيئة بوضع القوانين التي تنظم انبعاث ملوثات الهواء، وتُخفف من أضرارها، وفيما يأتي سنتناول مجموعة من المعلومات المهمة عن ذلك:[٥]

  • يعدّ مصدر معظم ملوثات الهواء من مخلفات عملية حرق الوقود الأحفوري التي تنتج غازات ومركبات كيميائية تختلط في الهواء.
  • يؤثر تلوث الهواء على المناخ والحالة الجوية مباشرة، كما أنّه يُؤدي إلى تفاقم الأوضاع بسبب ارتفاع حرارة الأرض من قِبل بعض الغازات؛ كالميثان وثاني أكسيد الكربون.
  • تسبب الكثير من ملوثات الهواء حساسية جلدية بأنواعها، كما يُسبب ظهور العفن بفعل الرطوبة العالية، إضافةً إلى إنتاج كميات كبيرة من حبوب اللقاح.
  • يُعدّ الضباب الدخاني من أكثر أنواع تلوث الهواء انتشارًا؛ إذ يحدث عندما تتفاعل الانبعاثات من احتراق الوقود الأحفوري مع أشعة الشمس.
  • يُسهم النشاط الإنساني السلبي في زيادة مشكلة تلوث الهواء من خلال بعض النشاطات؛ كدخان المصانع، وعوادم السيارات، والمركبات، ومحطات الطاقة، والمحارق، والمحولات.
  • يسبب تلوث الهواء العديد من الأضرار الصحية للإنسان، مثل؛ مشكلات الرئتين، والجهاز التنفسي، وغيرها.


مَعْلُومَة

عندما تنظر إلى الهواء ستشعر أنّه يتكون من شيء واحد فحسب بسبب عدم وجود لون له، إلّا أنّ ذلك غير صحيح؛ إذ أنّ له طبقات متعددة تمتد حتى الغلاف الجوي، وأولها؛ طبقة التروبوسفير الجزء السفلي من الغلاف الجوي التي تحتوي على حالة الطقس كما نعرفها من ثلوج وأمطار ورياح وغيرها، وتحتوي على 75% من جميع هواء الغلاف الجوي، وتتبعها طبقة الستراتوسفير التي تمتد حتى 50 كيلو مترًا للأعلى وتحتوي على أعلى نسبة من غاز الأوزون، وتكون الحرارة فيها أعلى خلال القطب الصيفي بينما تقل في القطب الشتوي، ويحمي الأوزون جسمكَ من الكثير من الإشعاعات الضارة.

ثالثًا طبقة الميزوسفير؛ وتُسمى بالغلاف المتوسط وتتميز بانخفاض ملموس في درجات الحرارة مع استمرار الصعود إلى الأعلى، وتليها طبقة الأيونوسفير التي تشهد ارتفاعًا في درجات الحرارة، بسبب تدفق الأشعة فوق البنفسجية فيها، وتعكس هذه الطبقة الموجات الراديوية ويمتصها، ورابعًا طبقة الغلاف الخارجي التي تتكون من غازي الهيدروجين والأكسجين، وتتصل مباشرة مع الفضاء، وأخيرًا طبقة الغلاف المغناطيسي التي تحجز الإلكترونات والبروتونات على شكل أحزمة إشعاعية؛ إذ تدور الجسيمات المشحونة على طول خطوط المجال المغناطيسي فيه.[٦]


المراجع

  1. "Definition of Air in Science", thoughtco, Retrieved 2020-6-5. Edited.
  2. "Components of air", byjus, Retrieved 2020-6-5. Edited.
  3. "air properties definitions", grc.nasa, Retrieved 7-6-2020. Edited.
  4. "Air - Thermophysical Properties", engineeringtoolbox, Retrieved 2020-6-5. Edited.
  5. "Air Pollution: Everything You Need to Know", nrdc, Retrieved 2020-6-5. Edited.
  6. "Layers of the atmosphere", niwa, Retrieved 2020-6-5. Edited.