El Aire

Aire.

Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra por la acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta, es particularmente delicado, fino y etéreo, transparente en las distancias cortas y medias si está limpio, y está compuesto, en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor de agua (variable entre 0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y algunos gases nobles como el criptón o el argón, es decir, 1% de otras sustancias.

Propiedades del aire.

Composición de la atmósfera terrestre (tomada en diciembre de 1987). El gráfico inferior representa los gases menos comunes que componen el 0.038% de la atmósfera. Los valores están redondeados para la ilustración.

Artículo principal: Atmósfera terrestre

La atmósfera terrestre se divide en cuatro capas de acuerdo a la altitud, temperatura y composición del aire: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. La presión o peso del aire disminuye con la altitud.

Las capas más importantes para el análisis de la contaminación atmosférica son las dos capas más cercanas a la Tierra: la troposfera y la estratosfera. El aire de la troposfera es el que interviene en la respiración y está compuesto en volumen, aproximadamente, por un 78,08% de nitrógeno (N2), un 20,94% de oxígeno (O2), un 0,035% de dióxido de carbono (CO2) y un 0,93% de gases inertes como el argón y el neón. En esta capa, de 7 km de altura en los polos y de 16 km en los trópicos, se encuentran las nubes y casi todo el vapor de agua. En esta capa se producen todos los fenómenos atmosféricos que originan el clima. Más arriba, aproximadamente a 25 kilómetros de altura, en la estratosfera, se encuentra la capa de ozono , que protege a la Tierra de los rayos ultravioletas (UV).

En relación a esto vale la pena recordar que, en términos generales, un contaminante es una substancia que está "fuera de lugar", y que un buen ejemplo de ello puede ser el caso del gas ozono (O3). Cuando este gas se encuentra en el aire que se respira, ­es decir, bajo los 25 kilómetros de altura habituales­, es un contaminante y un poderoso antiséptico que tiene un efecto dañino para la salud, por lo que en esas circunstancias se le conoce como ozono troposférico u ozono malo. Sin embargo, el mismo gas, cuando está en la estratosfera, forma la capa que protege de los rayos ultravioletas del Sol a todas las formas de vida en la Tierra, por lo cual se le identifica como ozono bueno.

Propiedades físicas.

  • Expansión: Aumento de volumen de una masa de aire al verse reducida la presión ejercida por una fuerza o debido a la incorporación de calor.
  • Contracción: Reducción de volumen del aire al verse presionado por una fuerza, pero este llega a un límite y el aire tiende a expandirse después de ese límite.
  • Fluidez: Es el flujo de aire de un lugar de mayor a menor concentración sin gasto de energía
  • Presión atmosférica: Fuerza que ejerce el aire a todos los cuerpos.
  • Volumen: Es el espacio que ocupa el aire.
  • Masa
  • Densidad: Es de 1,18 kg/m³ (a 25 °C)
  • Viscosidad: Es de 0,018 cP (a 20 °C)

·         Es de menor peso que el agua.

·     Es de menor densidad que el agua.

·     Tiene Volumen indefinido.

·     No existe en el vacío.

·     Es incoloro, inodoro e insípido.

Composición del Aire.

El aire está compuesto principalmente por nitrógeno, oxígeno y argón. El resto de los componentes, entre los cuales se encuentran los gases de efecto invernadero, son el vapor de agua, dióxido de carbono, metano, oxido nitroso y ozono, entre otros. Otro tipo de substancias pueden estar presente en pequeñas cantidades como polvo, polen y esporas, y Ceniza volcánica. También es detectable la presencia de elementos vertidos a la atmósfera en forma de contaminante como el cloro y sus compuestos, flúor, mercurio y compuestos de azufre.

De acuerdo con la altitud, composición, temperatura y otras características, la atmósfera que rodea a la Tierra y comprende las siguientes capas o regiones:

1.   Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km. (es de 7km. En los polos y de 16km. En los trópicos) y en ella encontramos, junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua, entre otros componentes.

2.   Estratosfera. Zona bastante mente fría que se extiende de los 12 a los 50km de altura; en su capa superior (entre los 20 y los 50km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el cual es de enorme importancia para la vida en la tierra por que absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta del sol.

3.   Mesosfera. Zona que se sitúa entre los 50 y los 100km de altitud; su temperatura media es de 10 °C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran mayoría se volatilizan y consumen..

4.   Ionosfera. Empieza después de los 100km. Y va desapareciendo gradualmente hasta los 500km de altura. En esta región, constituida por oxígeno (02), la temperatura aumenta hasta los 1000°C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido, produciendo átomos y moléculas cargados eléctricamente (que reciben el nombre de iones) y electrones libres.

5.   Exosfera. Comienza a 500km. de altura y extiende más allá de los 1000km; está formada por una capa de helio y otra de hidrogeno. Después de esa capa se halla una enorme banda de radiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta unos 55000km de altura , aunque no constituye propiamente un estrato atmosférico.

El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500 000 millones de toneladas que rodea la Tierra, de las su composición es la siguiente:

Componente

Concentración aproximada

1.      Nitrógeno

(N)

78.03% en volumen

·         Oxígeno

(O)

20.99% en volumen

·         Dióxido de Carbono

(CO2)

0.03% en volumen

·         Argón

(Ar)

0.94% en volumen

·         Neón

(Ne)

0.00123% en volumen

·         Helio

(He)

0.0004% en volumen

·         Criptón

(Kr)

0.00005% en volumen

·         Xenón

(Xe)

0.000006% en volumen

·         Hidrógeno

(H)

0.01% en volumen

·         Metano

(CH4)

0.0002% en volumen

·         Óxido nitroso

(N2O)

0.00005% en volumen

·         Vapor de Agua

(H2O)

Variable

·         Ozono

(O3)

Variable

·         Partículas

 

Variable