ترکیب هواکره: مجموعهٔ گازهای جو
گازهای اصلی تشکیلدهندهٔ هواکره
اگر هواکره را به صد قسمت مساوی تقسیم کنیم، نزدیک به ۷۸ قسمت آن از گاز نیتروژن است. نیتروژن گازی بیرنگ، بیبو و بدون طعم است که بیشتر از همه در هوا وجود دارد. این گاز برای زندگی گیاهان بسیار مهم است، زیرا گیاهان برای رشد به ترکیبات نیتروژنی نیاز دارند. البته نیتروژن هوایی به تنهایی برای گیاهان قابل استفاده نیست و باید توسط باکتریهای خاصی در خاک تبدیل شود.
حدود ۲۱ قسمت از هوا را اکسیژن تشکیل میدهد. اکسیژن گازی است که همهٔ جانداران برای تنفس به آن نیاز دارند. هر بار که نفس میکشید، اکسیژن را از هوا میگیرید و به سلولهای بدنتان میرسانید. بدون اکسیژن، زندگی بر روی زمین ممکن نبود. همچنین اکسیژن در آتشسوزی نقش دارد؛ برای روشن شدن آتش، وجود اکسیژن لازم است.
یک قسمت باقیمانده از هوا از گازهای دیگری مانند آرگون، دیاکسید کربن، نئون، هلیوم و بخار آب ساخته شده است. شاید برایتان جالب باشد که بدانید دیاکسید کربن با اینکه تنها حدود ۰٫۰۳ درصد هوا را تشکیل میدهد، اما نقشی بسیار مهم در گرم نگه داشتن زمین دارد. این گاز مانند یک پتوی نازک، گرمای خورشید را در اطراف زمین نگه میدارد.
| نام گاز | درصد تقریبی در هوا | نقش مهم |
|---|---|---|
| نیتروژن | ۷۸ درصد | مادهٔ اولیه برای ساخت پروتئین گیاهان |
| اکسیژن | ۲۱ درصد | تنفس جانداران و کمک به سوختن |
| دیاکسید کربن | ۰٫۰۳ درصد | نورگیری گیاهان و حفظ گرمای زمین |
| بخار آب | متغیر (تا ۴ درصد) | تشکیل ابر و باران، تنظیم دما |
کاربرد گازهای هواکره در زندگی روزمره
گازهای هواکره هر روز در زندگی ما نقش دارند. مثلاً وقتی یک نوشابهٔ گازدار را باز میکنید، حبابهایی که بیرون میآیند، دیاکسید کربنی است که در کارخانه به نوشابه اضافه شده است. همچنین در کپسولهای آتشنشانی از گاز دیاکسید کربن برای خاموش کردن آتش استفاده میکنند، چون این گاز سنگینتر از هواست و روی شعله مینشیند و اکسیژن را از آن دور میکند.
در کلاس درس وقتی معلم از گچ استفاده میکند، در واقع مادهای به نام کربنات کلسیم را روی تخته میمالد که خود از ترکیب دیاکسید کربن با کلسیم ساخته شده است. حتی بادکنکهایی که در مهمانیها پرواز میکنند، با گاز هلیوم پر میشوند که یکی از گازهای نادر هواکره است و سبکتر از هواست، به همین دلیل بالا میرود.
تنفس شما نیز یک مثال عالی است: شما اکسیژن را از هوا میگیرید و دیاکسید کربن را بازدم میکنید. گیاهان دقیقاً برعکس عمل میکنند؛ آنها دیاکسید کربن را جذب و اکسیژن تولید میکنند. به همین دلیل است که جنگلها و فضای سبز را «ریههای زمین» مینامند.
پرسشهای چالشی دربارهٔ هواکره
در ارتفاعات بالا، هوا رقیقتر میشود یعنی تعداد مولکولهای گاز در هر حجم کمتر است. اگرچه درصد اکسیژن همان ۲۱ درصد است، اما تعداد کل مولکولها کمتر است، بنابراین اکسیژن کمتری به ریههای شما میرسد و نفس کشیدن سخت میشود.
بله، وقتی در یک اتاق بسته نفس میکشید، اکسیژن هوا کمتر و دیاکسید کربن بیشتر میشود. همچنین بخار آب بازدم شما به هوا اضافه میشود. به همین دلیل است که پس از مدتی احساس میکنید هوای اتاق سنگین شده و باید پنجره را باز کنید تا هوای تازه وارد شود.
هرچند دیاکسید کربن درصد کمی از هوا را تشکیل میدهد، اما نقش بسیار مهمی در گرمایش زمین دارد. فعالیتهای انسانی مانند سوزاندن سوختهای فسیلی و قطع درختان باعث افزایش این گاز در هوا شده است. افزایش دیاکسید کربن مانند این است که پتوی زمین را ضخیمتر کنیم و زمین بیش از حد گرم شود که برای زندگی همهٔ جانداران خطرناک است.
نکتهٔ پایانی: هواکره با ترکیب ویژهٔ خود، محیطی امن برای زندگی ما فراهم کرده است. نیتروژن برای رشد گیاهان، اکسیژن برای تنفس و دیاکسید کربن برای تنظیم دما و فتوسنتز ضروری هستند. گازهای دیگر مانند بخار آب و آرگون نیز هر کدام نقشی در چرخهٔ آب و پایداری جو دارند. پس هر بار که نفس میکشید یا به آسمان نگاه میکنید، به یاد داشته باشید که این پوشش نازک و ارزشمند، چگونه از همهٔ جانداران زمین محافظت میکند و حفظ تعادل آن وظیفهٔ همهٔ ماست.
