مكونات الغلاف الجوي
أهداف هذه الوحدة
في نهاية هذه الوحدة يصبح التلميذ قادر على أن :
* يتذكر الغازات المكونة للهواء الجوي ونسبة وجودها .
* يتعرف خصائص غاز الاكسجين .
* يحدد اهمية واستخدامات غاز الاكسجين .
* يجري تجارب توضح خصائص غازثاني اكسيد الكربون .
* يحدد أهمية استخدامات غاز ثاني الكربون .
* يتعرف خصائص غازالنيتروجين .
* يحدد أهمية واستخدامات غاز النيتروجين .
يتكون الغلاف الجوي من خليط من غازات تحيط بالكرة الارضية , يمثل غاز النيتروجين نسبة 78 % من مجموع أحجام هذه الغازات , ويكون غاز الاكسجين 21 % من الحجم . أما الجزء الباقي 1 % يتألف من بخار الماء وغاز ثاني اكسيد الكربون وغازات اخرى مثل الارجون والنيون والهيليوم وغيرها . وسوف تتعرف أثناء دراستك لهذه الوحدة خصائص واستخدامات واهيمة الغازات التى تكون معظم مكونات الهواء الجوي وهى غاز الاكسجين وغاز ثاني اكسيد الكربون وغاز النيتروجين واهمية كل منها في الطبيعة .
اولا : غاز الاكسجين
أهمية واستخدامات غاز الاكسجين :
ضروري لعميلة التنفس واحتراق الغذاء داخل الخلايا الحية لانتاج الطاقة اللازمة للعمليات الحيوية .
كما يضغط الاكسجين في أسطوانات حديدية ويستخدم في :
التنفس الصناعي للمرضى الذين يعانون من صعوبات في التنفس .
أثناء أجراء الجراحات .
الغوص تحت الماء .
تسلق الجبال , لأن غاز الاكسجين يقل كلما ارتفعنا عن سطح الارض .
يستخدم في قطع ولحام المعادن حيث يخلط مع غاز الاسيتيلين الذي يعطي لهب " الاكسي اسيتيلين " وتصل درجة حرارته الي 3500 " وهى تكفي لصهر المعادن .
خصائص غاز الاكسجين
غاز عديم اللون والطعم والرائحة .
قليل الذوبان في الماء .
لا يشتعل , ولكنه يساعد على الاشتعال .
أثقل من الهواء ( كثافته أكبر من كثافة الهواء ) , حيث انه يحل محل الهواء .
يتفاعل مع الماغنسيوم مكون اكسيد ماغنسيوم لونه ابيض .
ثانيا : غاز ثاني أكسيد الكربون
خصائص غاز ثاني أكسيد الكربون
عديم اللون والرائحة .
أثقل من الهواء , ولذلك يجمع بأزاحة الهواء لأعلى ويحل محله .
يذوب في الماء , ولذلك لا يجمع بأزاحة الماء كما هو الحال في تحضير غاز الاكسجين .
لا يشتعل ولا يساعد على الاشتعال , ولذلك يستخدم في اطفاء الحرائق .
يستمر شريط الماغنسيوم في الاشتعال متحولا الي اكسيد الماغنسيوم ( لونه ابيض ) ويترسب الكربون ( الفحم ) على جدران المخبار .
أهمية واستخدامات غاز ثاني أكسيد الكربون
يستخدم غاز ثاني اكسيد الكربون في التبريد .
يستخدم في اطفاء الحرائق , لأنه لا يشتعل ولا يساعد على الاشتعال .
يستخدم في صناعة المياه الغزية .
يدخل غاز ثاني اكسيد الكربون في عملية البناء الضوئي التي تقوم بها النباتات الخضراء ويتصاعد غاز الاكسجين .
عندما تضاف الخميرة الي العجين يحدث التخمر , وينتج غاز ثاني اكسيد الكربون الذي يتمدد بفعل الحرارة ويجعل الخبز مساميا ومستساغ الطعم .
ثالثا : غاز النيتروجين
خصائص غاز النيتروجين
غاز النيتروجين عديم اللون والطعم والرائحة .
صعب الذوبان في الماء ولا يتفاعل بسهولة مع كثير من العناصر الاخرى .
لا يساعد على الاشتعال .
يتحد مع شريط الماغنسيوم المشتعل مكونا مادة بييضاء , وباضافة القليل من الماء تتصاعد رائحة نفاذة جدا ( غاز النشادر ) .
يمكن تكثيف غاز النيتروجين الي الحالة السائلة .
أهمية وأستخدامات غاز النيتروجين :
يستخدم غاز النيتروجين حديثا في ملئ الاطارات للطائرات والسيارات , وذلك يعود الى الثبات النسبي لحجمه لدي تغير درجات الحرارة .
تستخدم كميات قليلة من غاز النيتروجين لملء بعض أنواع المصابيح .
يستخدم في صناعة الفولاذ الذى لا يصدأ .
يدخل في تركيب البارود ومركب نترات الامونيوم الذي يدخل في تركيب الاسمدة ومخصبات التربة .
يستخدم تجاريا في عملية تصنيع النشادر ( الامونيا ) . وتستخدم الامونيا لأنتاج الأسمدة والمخصبات .
يستخدم النيتروجين كمادة غير نشطة في اجواء خزانات السوائل القابلة للأنفجار كالبترول , وأثناء تصنيع الأجزاء الالكترونية .
يستخدم النيتروجين السائل في :
علاج الاورام الجلدية خاصة الحميمة منها ( الثآليل )
كمبرد للمنتجات الغذائية , بغرض حفظها أو لأغراض النقل .