European Union flag

3.1. Atmosfera i sastav zraka

Uvod

Zrak je smjesa plinova koja se nalazi oko Zemlje i tvori plinoviti omotač: atmosferu. U njezinom sastavu nalaze se tvari koje su neophodne za život: kisik i ugljikov(IV) oksid. Osim njih, u njoj se nalaze i dušik, vodena para, argon, ali i još neki plinovi u manjoj količini. U zraku se nalaze i čestice poput prašine i čađe, zatim ostaci tvari koje nisu potpuno sagorjele gorenjem drva, ugljena i sl. U zraku lebde i mikroorganizmi: virusi, bakterije, gljivice i plijesni.

Proučite koliko ima pojedinih plinova u sastavu zraka.

Prikazana je pita s kriškama od kojih svaka kriška predstavlja posotak udjela pojedinoga plina u zraku.

Slika 3.3.1.: Sve lebdeće čestice koje se nalaze oko Zemlje čine njezin plinoviti omotač: atmosferu

 

Prikazan je jedan dio planeta Zemlje u polukružnome obliku. Oko njega se nalazi tanki svijetlo plavi sloj koji predstavlja atmosferu. Na jednom dijelu slike vidljive su Sunčeve zrake koje dolaze do atmosfere i Zemlje.

Slika 3.3.2.: Oko Zemlje se nalazi sloj plinova: atmosfera

U atmosferi se nalazi sloj plina koji se naziva ozon, a on Zemlju štiti od štetnih sunčevih zraka. Kada bi taj sloj nestao, na zemlji život više ne bi bio moguć.

 

Zrak je smjesa plinova oko Zemlje, a zove se atmosfera.
Čine ju: 

  • kisik
  • ugljikov(IV) oksid
  • dušik
  • vodena para
  • argon
  • neki drugi plinovi u manjoj količini.

Mogu se naći i čestice:

  • prašine
  • čađe
  • nedogorene tvari
  • mikroorganizmi: virusi, bakterije, gljivice i plijesni.

Proučite koliko ima pojedinih plinova u sastavu zraka.

Slika 3.3.1.: Sve lebdeće čestice koje se nalaze oko Zemlje čine njezin plinoviti omotač: atmosferu.

 

Slika 3.3.2.: Oko Zemlje se nalazi sloj plinova: atmosfera

U atmosferi se nalazi sloj plina koji se naziva ozon. 
Ozon 
štiti Zemlju od štetnih sunčevih zraka. 

Praatmosfera

Prvi plinoviti omotač koji je nastao po sastavu se razlikova od današnjega. Taj se omotač naziva praatmosfera. Nemoguće je s potpunom sigurnošću ustvrditi koji je bio sastav praatmosfere. Pretpostavlja se da se većinom sastojala od plinova nastajalih tijekom učestalih vulkanskih erupcija i vodene pare. Također se smatra da je sadržavala znatno veću količinu ugljivova(IV) oksida, ali i vrlo malu količinu kisika. 

Prvi plinoviti omotač naziva se praatmosfera.
Ne zna se njezin točan sastav.
Smatra se da je sadržavala znatno veću količinu ugljivova(IV) oksida, ali i vrlo malu količinu kisika. 

Tko i što mijenja sastav zraka

Živa bića utječu na sastav zraka svojim aktivnostima i prisutnošću, ali to čine i određeni prirodni procesi koji se događaju.

Neke od njih pogledajte u videozapisu.

 

Na sastav zrak mogu utjecati :

  • živa bića svojim aktivnostima i prisutnošću i
  • prirodni procesi.
    Neke od njih pogledajte u videozapisu.

 

Videozapis započinje prikazom neba na kojem su vidljivi oblaci koji se vrlo brzo kreću. Zatim je prikazan vulkan na čijem vrhu se pojavljuju oblaci dima sive boje. Oblaci dima se šire po zraku. U nastavku videozapisa prikazana je pustinja. Vjetar koji puše podiže i rasprostranjuje mnoštvo čestica pijeska po zraku. Slijedi prikaz plaže i mora. Vide se jaki valovi nastali zbog puhanja vjetra. Kada dođu do plaže, oni se zapijene.

Sastav zraka neće biti isti u području gdje je intenzivan automobilski promet ili su prisutne velike tvornice i u području gdje toga nema. Za vrijeme pandemije Covida-19 2020. godine mnoge su tvornice zaustavile svoj rad, a ljudi su zbog izolacije bili prisiljeni ostati kod kuće. U tome je periodu primijećena promjena u sastavu zraka. Naime, sastav zraka u velikim gradovima znatno se promijenio: postao je čišći.

Za vrijeme vulkanskih erupcija ili velikih požara značajno će se promijeniti sastav zraka.

Na sastav zraka utjecat će i godišnje doba. Za vrijeme zime, kada se troše velike količine fosilnih goriva, nafte, ugljena ili zemnoga pilna da bi se ugrijale prostorije, u zraku se ispušta puno čestica koje nisu sagorijele. Osim toga, u nekim će mjesecima u zraku biti veća koncentracija peludi. Što mislite, kada je koncentracija peludi najveća i zašto? Možda upravo u to doba netko od vaših bližnjih ima problema s alergijama. Naime, organizam osoba koje su alergične udahnuti pelud prepoznaje kao stranu, opasnu česticu, što u tijelu izaziva određenu reakciju.

Na sastav zraka utjecat će i godišnje doba.
U nekim će mjesecima u zraku biti veća koncentracija peludi.

Što mislite, kada je koncentracija peludi najveća i zašto?

Kada je koncentracija peludi velika, neke osobe imaju problema s alergijama.
Pelud tijelo prepoznaje kao stranu, opasnu česticu, što u tijelu izaziva određenu reakciju.

Peludni kalendar

Količina peludi:

SiječanjVeljačaOžujakTravanjSvibanjLipanjSrpanjKolovozRujanListopadStudeniProsinac
Lijeska
Čempres
Jasen
Breza
Hrast
Kopriva
Trave
Ambrozija
1/4

Koje su dvije vrijednosti prikazane u grafu?

2/4

Biljke tijekom cijeloga razdoblja cvatnje stvaraju istu količinu peluda.

3/4

Koje će dvije biljke izazvati najviše alergijskih reakcija u travnju? 

××.

Ispravan odgovor:

Koje će dvije biljke izazvati najviše alergijskih reakcija u travnju? 

.

4/4

Kada će samo iznimno osjetljive osobe na pelud imati reakciju (kihanje, suzne oči, osjetljiva sluznica)?

Istražite što se može naći u sastavu zraka. Uzmite tri komada ljepljive trake dužine od oko 10 cm. Stavite jedan komad trake u sobu u kojoj vi i vaši ukućani najviše boravite. Jednan komad trake postavite kod ulaznih vrata, a još jedan što bliže prometnici koja se nalazi uz vašu kuću. Ostavite ih tako izložene 24 sata.
Trake fotografirajte kamerom mobitela i promotrite pod najvećim uvećanjem. Što možete uočiti? Koja traka ima najviše "ulovljenih" čestica? Prepoznajete li neke od njih?

Istražite što se može naći u sastavu zraka.
Uzmite tri komada ljepljive trake dužine od oko 10 cm.
Stavite:

  • Jedan komad trake u sobu u kojoj vi i vaši ukućani najviše boravite.
  • Jedan komad trake kod ulaznih vrata.
  • Jedan komad trake što bliže prometnici koja se nalazi uz vašu kuću.

Ostavite ih izložene 24 sata.
Fotografirajte kamerom mobitela i promotrite pod najvećim uvećanjem.
Što možete uočiti?
Koja traka ima najviše "ulovljenih" čestica?
Prepoznajete li neke od njih?

Različiti su uzroci onečišćenja zraka

Koliko će čestica biti ovisi i o pojavama poput tlaka zraka i količine vlage u zraku. Tako će, npr., visoki tlak zraka i manja količina vlage u zraku pogodovati većoj količini peludi u zraku. Količina peludi ovisit će i o geografskom položaju samoga mjesta. Ukoliko je mjesto na većoj nadmorskoj visini, tlak zraka je na tom području manji, što ne pogoduje raznošenju peludi zrakom pa će ih manje biti u zraku. No, okoliš nije jedini koji utječe na sastav zraka. Utjecaj je obostran. Jedan od primjera vidljiv je i u zadatku koji slijedi.

Koliko će čestica biti ovisi i o pojavama poput:

 

U zraku se u proljeće nalazi veća količina peludi. Količina peludi u zraku ovisti će o:

  • tlaku zraka,
  • količini vlage,
  • geografskome položaju,
  • nadmorskoj visini.
     

Okoliš nije jedini koji utječe na sastav zraka. Utjecaj je obostran.

Promotrite utjecaj u idućemu zadatku.

Gorenje

S obzirom na to da nas zrak okružuje, zanimljivo je promatrati i njegov utjecaj na procese u našemu svakodnevnom životu. Proučite do kojih će promjena dovesti razlika u sastavu zraka u ovome zatvorenom sustavu.

1. Koji plin iz zraka podržava gorenje?

2. Koji plin iz zraka ne podržava gorenje?

3. Označite plin kojim biste punili aparate za gašenje požara.

4. Kada će se požari brže širiti?

Zrak u tlu

Osim što čini atmosferu, zraka ima i u tlu.

Tlo koje sadrži veću količinu vode sadrži manje zraka. Tako ,na primjer, glinasto tlo sadrži manju količinu zraka, a pješčano tlo veću količinu.

Za život u tlu neophodna je prisutnost zraka, tj. kisika. Životinje koje žive u tlu, kroz njega se i kreću, ostavljaju tunele, hodnike, rahle ga. Na taj način omogućuju da više zraka uđe između čestica tla.

Za život u tlu neophodna je prisutnost zraka. Zraka ima i u tlu.
Glinasto tlo sadrži manju količinu zraka.
Pješčano tlo sadrži veću količinu zraka.
Životinje koje žive u tlu, kroz njega se i kreću, ostavljaju tunele i hodnike, rahle ga.
Tada se povećava količina zraka u tlu.

Zrak u tlu

Osim veličine čestica koje izgrađuju tlo, na količinu zraka u tlu utječu i organizmi koji su stanovnici tla. Povežite organizme s oznakom odgovarajućega tunela i doznajte neke zanimljivosti o njima.

Zrak u vodi

Plinovi koji se nalaze u zraku otapaju se u vodi. Ova pojava omogućuje život u njoj.  

Plinovi koji se nalaze u zraku otapaju se u vodi.
Ova pojava omogućuje život u njoj.

Topljivost plinova u vodi
U vodi se nalazi otopljeni plinovi, među njima i kisik. Kada se voda natoči iz vodovoda, ona je hladna. Nakon što duže vrijeme stoji poprima sobnu temperaturu. Tada je moguće vidjeti kako se na unutrašnjim stijenkama čaše pojavljuju mjehurići. Predložite kako bi vratio te plinove nazad u vodu.

Postoji određena pravilnost između temperature i količine otopljenoga kisika u vodi. Promotrite grafički prikaz i opišite što će se dogoditi ukoliko se temperatura vode smanjuje.

Postoji određena pravilnost između temperature i količine otopljenoga kisika u vodi.
Promotrite grafički prikaz.
Opišite što će se dogoditi ukoliko se temperatura vode smanjuje.

Topljivost kisika pri različitim temperaturama
U 100 000kg vode pri 0°C, nalazi se 0,07 mg kisika. Kako će se mijenjati masa kiska s porastom temperature?

Kvaliteta zraka u stambenim prostorima

Boravkom ljudi u prostoriji mijenja se sastav zraka. U zraku će se smanjiti količina kisika, a povećati količina ugljikova(IV) oksida. Različitim svakodnevnim aktivnostima, poput kuhanja, zagrijavanja ili tuširanja, također se može utjecati na sastav zraka. Za vrijeme lijepoga, toploga vremena, ljudi znaju držati prozore u svome stanu često otvorenima. Time nastoje da u prostorije ulazi topao zrak koji sadrži veću količinu kisika, a manju količinu ugljikova(IV) oksida.To se u svakodnevnome životu opisuje kao svježi zrak. 

U zimskim mjesecima, zbog niskih temperatura zraka, ljudi rjeđe otvaraju prozore. Tada se u prostorijama povećava količina vlage, što potiče povećanje broja bakterija i pojavu plijesni.

Slika 3.3.3: Plijesan

One su štetne za ljudsko zdravlje jer uzrokuju bolesti dišnoga sustava. Sigurno ste osjetili potrebu ponekad, tijekom zime, otvoriti prozore i prozračiti prostoriju u kojoj boravite. Zašto ste se nakon toga osjećali ugodno? Što se dogodilo tijekom prozračivanja?

Ljudi mijenjaju sastav zraka u prostoriji. U zraku će se smanjiti količina kisika, a povećati količina ugljikova(IV) oksida.
Na sastav zraka utječu i aktivnosti poput:

  • kuhanja,
  • zagrijavanja,
  • tuširanja.

Za vrijeme lijepoga, toploga vremena, ljudi znaju držati prozore u svome stanu često otvorenima.
Time nastoje da u prostorije ulazi topao zrak koji sadrži:

  • veću količinu kisika i
  • manju količinu ugljikova(IV) oksida. 

U zimskim mjesecima, zbog niskih temperatura zraka, ljudi rjeđe otvaraju prozore.
U prostorijama se tada povećava količina vlage, što potiče povećanje broja bakterija i pojavu plijesni.

Vidljiv je zid bijele boje na kojem je niz gustih crnih točaka koje predstavljaju plijesan.

Slika 3.3.3: Plijesan

One su štetne za ljudsko zdravlje jer uzrokuju bolesti dišnoga sustava. 

Prozračivanje prostorija
Tijekom zime ne preporučuje se imati cijelo vrijeme otvoren prozor, već kratko prozračivati otvaranjem većeg broja prozora u kući ili stanu na par minuta. Time će se prostorija prozračiti, a neće biti prevelik gubitak topline.

Za kraj…

Neke čestice koje se nalaze u zraku, ukoliko ih je prisutna dovoljna količina, čovjek može osjetiti kao ugodan ili neugodan miris. Osobe mogu reagirati na mirise promjenom raspoloženja. Uporabom eteričnih ulja može se poticati određena raspoloženja, npr. smirivanje ili poticanje aktivnosti. Ulje lavande često se povezuje s osjećajem smirenosti. S druge strane, ulje limuna stimulirat će i buditi organizma. Ulje čajevca i paprene metvice preporučuju se kao sredstva koja će smanjiti količinu mikroorganizma u zraku: virusa, bakterija i gljivica. Različiti su načini na koji se preporučuje da te čestice dođu u zrak, a najčešće je to isparavanjem iz difuzora ili raspršivača.

Neke čestice koje se nalaze u zraku, ukoliko ih je prisutna dovoljna količina, čovjek može osjetiti kao ugodan ili neugodan miris.
Neke osobe reagiraju na mirise promjenom raspoloženja.
Uporabom eteričnih ulja može se poticati određena raspoloženja, npr. smirivanje ili poticanje aktivnosti.
Ulje lavande često se povezuje s osjećajem smirenosti.
Ulje limuna stimulirat će i buditi organizma.
Ulje čajevca i paprene metvice preporučuju se kao sredstva koja će smanjiti količinu mikroorganizma u zraku: virusa, bakterija i gljivica.
Različiti su načini na koji se preporučuje da te čestice dođu u zrak, a najčešće je to isparavanjem iz difuzora ili raspršivača.

1/5

Sastav zraka se može mijenjati ovisno o prisutnosti živih bića ili pojavi nekih procesa.

2/5

Koja dva plina se nalaze u sastavu zraka, a neophodni su za život?

3/5

Poredajte plinove prema zastupljenosti u zraku, počevši od  onih kojih ima najviše.

<argon> ×
<dušik> ×
<kisik> ×
<ugljikov(IV) oksid> ×
Ispravan odgovor:
dušik→kisik→argon→ugljikov(IV) oksid
4/5

Između čestica tla nalazi se određena količina zraka.

5/5

Što će se dogoditi s topljivošću kisika u vodi kada se voda zagrijava?

3.2. Svojstva zraka 3.1. Atmosfera i sastav zraka