Ugrás a tartalomhoz

Levegő

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A lap aktuális változatát látod, az utolsó szerkesztést Bináris (vitalap | szerkesztései) végezte 2024. február 22., 20:50-kor. Ezen a webcímen mindig ezt a változatot fogod látni. (Visszaállítottam a lap korábbi változatát 2001:4C4E:1201:8B00:D08D:D01F:D98B:64AF (vita) szerkesztéséről Gg. Any szerkesztésére)
(eltér) ← Régebbi változat | Aktuális változat (eltér) | Újabb változat→ (eltér)
A levegő összetétele

A levegő a Földet körülvevő gázok elegye. Ez a gázburok a légkör.
A légkör főbb alkotórészei: nitrogén 78,08%, oxigén 20,93%, argon 0,93%, egyéb (nemes)gázok 0,002%-a a térfogatnak. Azonban tartalmaz nyomgázokat is, melyek a levegő azon összetevői, melyeket csak nyomokban találunk meg. Nyomgázok például a szén-dioxid, metán, vízgőz, nemesgázok.
Egy liter levegő tömege 1,293 gramm. Tiszta állapotban színtelen, szagtalan. Vízben nagyon rosszul oldódik, oldódás közben annak összetétele is megváltozik. Például vízben a levegő oldott oxigéntartalma 20 Celsius-fokon 34%. Nagyon lehűlve cseppfolyós, ilyenkor világoskék színű. Átlagos moláris tömege 29 g/mol.

Valaha főleg szén-dioxidból állt a levegő. 600 millió éve azonban a növények a fotoszintézis révén már oxigénné alakították át a szén-dioxid egy részét. A nitrogén mennyisége is egyre nőtt, aránya majdnem elérte a 80%-ot. A légköri levegőbe az élő szervezetek, a talaj szerves anyagaiban lefolyó oxidációs folyamatok állandóan juttatnak szén-dioxidot, ennek ellenére a levegő szén-dioxid-tartalma viszonylag állandó, mert a zöld növények folyamatosan felhasználják asszimilációs folyamataikhoz (fotoszintézis), miközben oxigén szabadul fel. A levegő egyéb szennyezőanyagokat is tartalmazhat: például kéntartalmú gázokat, szén-monoxidot és különféle szállóport.

A Föld levegőrétege kék színűnek látszik az űrből nézve[1]

A cseppfolyós levegő

[szerkesztés]

A levegő erős hűtéséből alakul ki, nagy nyomáson. Könnyen mozgó, világoskék, állandó párolgásban lévő, folyékony halmazállapotú anyag.

A levegő típusai

[szerkesztés]

A levegő földrajzi forráshelyei szerint négy fő fajtáját különböztethetjük meg. Ezek az arktikus (sarkvidéki), trópusi, egyenlítői és mérsékelt övi légtömegek.

A levegő páratartalma

[szerkesztés]

Pára akkor képződik, mikor a Nap felmelegíti a vizet, így vízgőz formájában a levegőbe kerül. Ha jobban melegszik a víz, azzal több vízgőz kerül a levegőbe. A melegedéssel együtt a légkör pára-kapacitása is növekszik. A páratartalom megadására két lehetőségünk van:

  • abszolút páratartalom
  • relatív páratartalom

Abszolút páratartalom: Megmutatja azt, hogy a levegő 1 m³-e hány gramm vízgőzt tartalmaz. Azonban ezt nem szokták használni, inkább a relatív vízgőztartalmat használják.

Relatív páratartalom: Megadja a levegőben lévő vízpára %-os értékét, az adott hőmérsékleten, a vízgőzzel teljesen telített levegő víztartalmához képest.

A levegő felhasználása

[szerkesztés]

A levegő mind az élőlényeknek, mind az ipar számára jelentős szerepet tölt be. A vegyipar számára a levegő cseppfolyós állapota a legfontosabb. A már említett állapotban is a levegő sok, a vegyipar számára is fontos elemeket és vegyületeket tartalmaz, melyek a levegőt alkotják. Összefoglalva a cseppfolyós levegő frakcionált desztillációjával állítják elő a levegő fontosabb alkotórészeit, komponenseit, melyek a vízgőz, oxigén, nitrogén valamint a nemesgázok.

A cseppfolyós levegő frakcionált desztillációja

[szerkesztés]

A levegőt nagy nyomásra sűrítik össze, majd kis fúvókán kitágítva erősen lehűl és valamennyi összetevője folyékony halmazállapotba kerül. A frakcionált desztilláció annyit jelent, hogy „szakaszos lepárlás”. Ezen folyamat során az anyagkeverék összetevőit forráspontjuk szerint lehet elválasztani egymástól. Jelen folyamatban az első, melyeket leválasztanak, a vízgőz és a szén-dioxid.

A frakcionált desztilláció termékei:

Ezt az eljárást alkalmazzák a levegő alkotórészei, vagyis az oxigén, a nitrogén és a nemesgázok előállítására. A cseppfolyós levegőt még felhasználják hűtésre, valamint ipari robbanószer gyártására, melyet úgy kiviteleznek, hogy a cseppfolyós levegőt faszénporral keverik.

A desztilláció termékeinek felhasználása

[szerkesztés]

Noha a cseppfolyós levegő felhasználása is széles körű, nem feledkezhetünk meg a desztilláció termékeinek a felhasználásáról.

Nitrogén

[szerkesztés]

A legnagyobb mennyiségben felhasznált ipari gáz. Sok helyen felhasználják, de ezek közül a legfontosabbak az ammóniagyártás, valamint a dinamitgyártás. Mivel a nitrogén inert gáz, ezért lehetővé teszi, hogy bizonyos területeken az oxigéntartalomból eredő káros hatásokat kiküszöböljék. Ilyen területek például az élelmiszerek csomagolása, borászat, elektronikai iparban a forrasztóberendezések üzemeltetése. Mivel a nitrogén nehezen cseppfolyósodó gáz, gáztöltetként alkalmazzák légrugókban, tűzoltópalackokban és habszifonokban. A cseppfolyósított nitrogént hűtésre használják fel, például a gyorsfagyasztott élelmiszerekben, vagy a magas hőmérsékletű szupravezetők hűtésekor.

Az argon és az argontartalmú hegesztési védőgáz-keverékek legfontosabb felhasználási területe a fémfeldolgozó iparban alkalmazott védőgázos hegesztés, illetve plazmatechnológiák. E technológiáknál rendkívül fontos az ívfény és a fémolvadék környezeti atmoszférától (levegőtől) való védelme, elválasztása, amit védőgázok biztosítanak.

Az argon felhasználásának főbb területei a következők:

  • A kohászatban felhasználják fémolvadékok öblítésére, erősen ötvözött acélok, szinesfémek AWI hegesztésére, míg a hegesztés- és vágástechnikában segítséget nyújt a plazmahegesztéshez és -vágáshoz védőgázként.
  • Búvárkodás során felhasználják szárazruhák töltésére, remek hőszigetelő képessége miatt.
  • Az építkezésnél a hőszigetelt üveg készítésénél a két üvegréteg közé teszik mint védőgázt.
  • Élelmiszeriparban felhasználják csomagológázként, kódja: E938
  • Az argongázt továbbá reklámok, dekorációk készítésére is felhasználják fénycsövek töltésére. Az argonnal töltött fénycső kék színnel világít.

Kripton

[szerkesztés]

A kripton a levegőnek csupán kb. 1 milliomod részét (pontosabban 0,000 114%-át) alkotja, ami azt jelenti, hogy 1000 liter levegő 1 ml kriptont tartalmaz. A kriptont a levegőből hűtéssel állítják elő: −150 Celsius-fokon a kripton folyékonnyá válik. Ezt szobahőmérsékletre visszamelegítve már tiszta kriptonként izzólámpákba tölthető.

A kriptonnal töltött égő Bródy Imre találmánya, gyártása a TUNGSRAM-nál kezdődött el. A kripton fluorral alkotott vegyületét alkalmazzák lézeres tisztítási eljárásokban. Reklám- és dekorációs célokra szolgáló fénycső töltésére is használatos. A kriptontöltésű „neoncső” törtfehér fényt bocsát ki.

A xenont ívlámpákban és vakukban, illetve általános érzéstelenítőként is alkalmazzák. A legszélesebb körben xenonlámpa töltőgázaként használják fel. Ilyen berendezést tartalmaznak többek között egyes vakuk és stroboszkópok. A xenonívlámpák színhőmérséklete megközelítőleg azonos a déli napéval, ezért napszimulátorokban, és például IMAX filmvetítő rendszerekben is használatosak.

A gyógyászatban (radioterápiában) használják.

Oxigén

[szerkesztés]

Nagy részét égőkben a befúvott levegő dúsítására használják és a metanol, valamint az acél gyártásánál is fontos a szerepe. Orvosi célokra is felhasználják. A cseppfolyós oxigén a folyékony hajtóanyagú rakétákban a tüzelőanyag elégetéséhez szükséges. Forgalomba nagynyomású, kék színű acélpalackban hozzák. Rendkívüli elővigyázatosságot igényel a palack használata a nagyfokú robbanásveszély miatt!

Levegőszennyezés

[szerkesztés]

Az élő szervezetekre káros anyagok jelen vannak a levegőben. A szennyezett levegő csökkentésével illetve tisztításával a 20. század 60-as éveiben kezdtek el foglalkozni. 1952 decemberében, a londoni szmogban egy hét alatt 4000 ember, 1953-ban 8000 ember halt meg. Egy kínai üzletember – hogy felhívja a figyelmet a levegőminőségi problémákra – dobozos levegőt kezdett el árulni.[2] A légszennyező anyagok fizikai és kémiai folyamatok során keletkeznek és megváltoztatják a levegő természetes összetételét. Ilyenek például:

  • Szén-monoxid: széntartalmú anyagok elégetésekor keletkezik, tüzelőberendezésekben, erőművekben, hulladékégetőkben, belső égésű motorokban.
  • Kén-dioxid: kéntartalmú tüzelőanyagok égésekor, érc kohósításakor, kénsavgyártáskor jut a levegőbe.
  • Nitrogén-oxidok: belső égésű motorokból, kén és salétromsavgyártásból, robbanóanyagokból, rakéta-üzemanyagokból.
  • Anyagok el nem égetett alkotórészeiből, kőolaj-feldolgozásból, vegyi gyárakból.
  • Szerves vegyületek: műanyag, lakk, gyógyszeripar.
  • Porok: tüzelő berendezésekből, vegyi folyamatokból, cementgyártásból, mechanikai műveletekből (aprítás, csiszolás).
  • Radioaktív anyagok: reaktorok bomlási termékeiből, atom- és hidrogénbomba-kísérletekből stb. jut a levegőbe.

A légszennyező anyagok káros hatása megmutatkozik az ember légzési és vérkeringési zavaraiban: allergia, rák, szilikózis kialakulásában. A növényvilág annyira károsodhat a portól, a talaj elsavanyodásától (savas esők), hogy hatalmas erdők pusztulhatnak ki. A nagy levegőszennyeződés az apró állatok elhullását eredményezi. A levegőszennyeződés csökkentése a régi szennyező-ipari eljárások megszüntetésével illetve módosításával és új környezetbarát technológiák kidolgozásával érhető el. A cigarettázó, pipázó és szivarozó emberek a közelükben lévő levegőt teszik egészségtelenné a többieknek. És ami még rosszabb, a dohányzók által szennyezett levegőből a többiek betegségeket is elkapnak. Emiatt egyre kevesebb nyilvános helyen szabad dohányozni. A levegőben nagyon sok baktérium tanyázik, amelyek általában nem ártalmasak. Más esetekben azonban, ha mások ránk tüsszentenek vagy köhögnek, betegségeket kaphatunk el. Háztartási vegyszereink egy része is szennyezheti a környezetet. A spray palackból, valamint a konyhai és fürdőszobai vegyszerekből tetemes mennyiségű ártalmas vegyületet juttatunk a levegőbe. A levegő időnként vidéken sem tiszta. Bizonyos országokban aratás után elégetik a gabona szárát. Ezáltal füst és olajos korom kerül a levegőbe.

Az ózon (O3) a magaslégkörben, a sztratoszférában található gáz, mérgező, UV-sugárzás hatására oxigénre bomlik.

A levegő sűrűsége

[szerkesztés]

A levegő sűrűsége különböző hőmérsékleten átlagosan:

  • 0 °C-on (101 325 Pa nyomáson) ρ = 1,2928 kg/m³
  • 10 °C-on 1,2471 kg/m³
  • 15 °C-on 1,2255 kg/m³
  • 20 °C-on 1,2045 kg/m³
  • 25 °C-on 1,1843 kg/m³
  • 30 °C-on 1,1648 kg/m³

A légnyomás változása a tengerszint feletti magassággal

[szerkesztés]

A Földet körülvevő, több tízezer méter vastagságú levegőréteg nyomást fejt ki ránk. A légnyomás fizikai értéke a földfelszín egységnyi felületére eső levegőoszlop nyomása. Mértékegysége a „paszkál” (Pa).[3] A tengerszinttől mért magasság növekedésével a levegő nyomása csökken. Ezzel együtt a levegő egyre ritkábbá válik, tehát ugyanolyan térfogatú levegőben a gázok mennyisége egyre kisebb. Mindeközben a gázok százalékos aránya nem változik. Tehát a Himalája tetején a levegő O2 aránya ugyanúgy 21% körüli, mint a tengerszinten. Viszont az oxigén nyomása 5000 méter tengerszint feletti magasságban már csak a tengerszinten mért nyomás fele, a Mount Everest csúcsán pedig a harmada. A levegő – és ezzel arányosan az O2 molekulák – ritkábbá válása és alacsonyabb nyomása okozza a magassági betegség jelenségét.

Források

[szerkesztés]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. Gateway to Astonaut Photos of Earth. NASA. (Hozzáférés: 2018. január 29.)
  2. Kínában már dobozos levegőt árulnak
  3. Légnyomás | Ember a természetben - 5. osztály | Sulinet Tudásbázis. tudasbazis.sulinet.hu. (Hozzáférés: 2017. október 13.)
pFad - Phonifier reborn

Pfad - The Proxy pFad of © 2024 Garber Painting. All rights reserved.

Note: This service is not intended for secure transactions such as banking, social media, email, or purchasing. Use at your own risk. We assume no liability whatsoever for broken pages.


Alternative Proxies:

Alternative Proxy

pFad Proxy

pFad v3 Proxy

pFad v4 Proxy