Características Del Aire

El Aire es la mezcla de gases que está contenido en la atmósfera, que es la esfera imaginaria de gases que rodea la Tierra, y en la que se desarrolla la Vida. Sus componentes principales son el Nitrógeno y el Oxígeno, que son acompañados de una variedad de otros gases. Dependiendo de la región del planeta, los otros gases serán más abundantes o escasos.

Historia del Aire

El término “Aire” expresa generalmente una porción limitada de la atmósfera. El aire fue considerado como un elemento por los antiguos alquimistas griegos. Los cuatro elementos (tierra, aire, fuego y agua) fueron conocidos como los Elementos Aristotélicos.

Aunque algunos de los investigadores primitivos pensaron que el aire era una mezcla de dos o más componentes, no fue hasta la segunda mitad del siglo XVIII en que Presley, Scheele, Lavoisier y Cavendish demostraron experimentalmente que el aire era una mezcla compuesta principalmente de Nitrógeno y Oxigeno.

Se vio que había en él, asimismo, Dióxido de Carbono y Agua; y durante el siglo XX se descubrieron los gases inertes (gases nobles) del aire.

Componentes del Aire

Es conveniente dividir los componentes del aire en dos grupos: Componentes Constantes y Componentes Accidentales.

Componentes Constantes:

Entre ellos se encuentran el Nitrógeno (N), el Oxígeno (O) y los Gases inertes o Nobles, cuyas proporciones varían muy poco. Además, hay tres componentes siempre presentes pero que varían en cantidad según el lugar y el tiempo: son el Dióxido de Carbono (CO₂), el Vapor de Agua (H₂O) y el Polvo (partículas).

Componentes Accidentales:

Los componentes accidentales son los demás gases y vapores característicos del aire de una determinada localidad: por ejemplo, el Dióxido de Azufre (SO₂) procedente de quemar carbón sulfúreo o de tostar minerales sulfurados; el Amoniaco (NH₃) de la materia orgánica en descomposición; los Óxidos de Nitrógeno (NOx´s) resultantes de las descargas eléctricas en la atmósfera durante las tormentas; el óxido de carbono en el aire de las grandes ciudades procedente de los gases de escape de los motores de automóvil. En general, estos componentes accidentales se hallan presentes en muy pequeña cantidad.

Composición aproximada del Aire Seco (sin vapor de Agua):

 En condiciones ordinarias, el Nitrógeno es inactivo. Sirve para diluir el Oxigeno del aire, moderando así la intensidad de su acción. Aunque el Nitrógeno es un elemento esencial para la vida de las plantas, pocas son las que pueden asimilarlo en estado libre.

El Oxigeno es el componente más activo del aire de la Atmósfera, y se extrae de ella durante muchos procesos. Es aspirado por los animales, y la corriente sanguínea lo lleva de los pulmones a los tejidos, donde sirve para oxidar los hidratos de carbono (azúcares) y producir energía.

De la atmósfera se extraen grandes cantidades de Oxigeno por combustión, oxidación y descomposición de la materia orgánica. Es evidente que la proporción de Oxigeno en el aire decrecería gradualmente si no se repusiera, también, constantemente, gracias a la Fotosíntesis de las planta.

Humedad Relativa

La concentración de Vapor de Agua es variable. Sobre grandes masas de agua, el aire tiende a saturarse de vapor acuoso. El grado relativo de saturación a una temperatura dada se denomina Humedad Relativa.

La Humedad Relativa es la relación de la cantidad de vapor acuoso en un volumen cualquiera  de aire y la necesaria para saturar el mismo volumen. Se expresa en tanto por ciento.

Polvo en el Aire

El aire lleva siempre en suspensión partículas sólidas, o sea polvo. Estas partículas se componen de diversas sustancias, como arcilla, sales, hollín, fibras vegetales y restos animales.

Las partículas de polvo transportan bacterias de un sitio a otro; algunas bacterias son agentes patógenos o productores de enfermedades, y otras son de utilidad, como las que producen putrefacción y descomposición, sirviendo de agentes naturales para destruir y eliminar la materia orgánica muerta que ya ha cumplido su misión.

Aunque se considere como una impureza del aire, el polvo desempeña un papel importante. Sin él no habría nubes ni lluvia. Las partículas de polvo sirven de núcleos para la condensación del vapor de agua en gotitas, que finalmente caen en forma de lluvia o nieve. En una atmósfera exenta de polvo, el agua se depositaria sobre la superficie de todos los objetos como una película liquida, cuando el aire llegase a sobresaturarse.

En una atmósfera de esta naturaleza, un paraguas no serviría de protección para impedir que nos mojáramos.

Aire Líquido: Propiedades y Aplicaciones

El aire líquido, por ser una disolución de dos componentes volátiles, tiene un Punto de Ebullición que depende de su composición.

Recién preparado, consta aproximadamente de un 54% de Oxigeno, 43% de Nitrógeno y 3% de Argón. Como el Nitrógeno es el componente más volátil, constituye la mayor parte de los gases que se desprenden al dejar evaporar aire líquido.

A la temperatura del aire líquido (unos -190°C) se alteran las propiedades características de muchas sustancias. Así, por ejemplo, por inmersión en aire líquido, el Zinc se vuelve muy quebradizo, y el Plomo y el Estaño elásticos y sonoros; la resistencia a la tracción del acero casi se duplica; el caucho se hace duro y muy frágil, y el Mercurio se congela en una masa tan dura que puede usarse para clavar clavos.

El aire líquido se emplea extensamente en trabajos científicos para producir temperaturas muy bajas, a las cuales se eliminan de los gases mínimas cantidades de humedad por condensación y congelación.

El carbón vegetal, enfriado a la temperatura del aire líquido, tiene la propiedad de adsorber gases muy fácilmente, y se usa en sistemas cerrados para producir presiones sumamente bajas (vacíos intensos). También se usa el aire liquido como fuente de Oxigeno en aviones cohete y de propulsión y en bombas.

Ejemplos de Componentes del Aire

Oxigeno (O)

Nitrógeno (N)

Helio (He)

Neón (Ne)

Argón (Ar)

Kriptón (Kr)

Metano (CH₄)

Dióxido de Carbono (CO₂)

Monóxido de Carbono (CO)

Vapor de Agua (H₂O)