Какие обычные химические/физические реакции в атмосфере, состоящей примерно на 20 % из кислорода и примерно на 80 % из аргона, будут вести себя иначе, чем на Земле?

Не обращая внимания на то, как возникла такая атмосфера, какие вещи, регулярно происходящие на Земле, могут быть изменены такой атмосферой? Пример: будет ли огнестрельное оружие нормально воспламеняться при наличии такого количества аргона? Будут ли у людей проблемы с дыханием? Насколько легко будет проходить свет без отражения/преломления?

Похоже, главное изменение, которое вы хотите сделать, это замена атмосферного двухатомного азота аргоном. Я предлагаю, для минимального нарушения и сохранения объема вопроса, чтобы это было единственным изменением, которое вы вносите. (Избавление от CO2 было бы катастрофой для жизни растений, избавление от водяного пара было бы невозможным, если бы вода присутствовала, и избавление от меньших компонентов следа... у нас могла бы быть неожиданная зависимость от некоторого газа следа, который мы не можем удовлетворить от диеты, о которой мы даже не знаем, потому что мы никогда не были в атмосфере без следов газа.)
При этом замена всего атмосферного азота аргоном станет кошмаром для всего живого на Земле. Атмосферный азот является нашим источником связанного азота (аммиак и его производные, используемые широким спектром живых существ, производятся некоторыми бактериями и археями, а также электрическими бурями). Так что в Мире Аргона вам как минимум нужен альтернативный источник. фиксированного азота. Он бесцветен (во всяком случае, во всем диапазоне земных атмосферных температур), не имеет запаха и вкуса. Риск удушья, так как он значительно плотнее кислорода, поэтому будет скапливаться ниже в атмосфере.
Наркоз инертным газом - вещь. Аргон в 2,33 раза более наркотичен, чем азот, поэтому люди будут испытывать легкие последствия. Я предполагаю, что это будет исправлено эволюцией, поэтому фактический эффект будет заключаться в том, что нервная ткань будет более устойчивой к наркозу.
@SudoSedWinifred - молекулярная масса аргона 40, кислорода 32 (2 атома на молекулу), азота 24. Разница в плотности не будет существенной, поскольку сейчас у нас нет проблем с опусканием кислорода по сравнению с азотом.
Плотность аргона при стандартной температуре составляет 1,784 г/л, тогда как плотность двухатомного кислорода и азота составляет соответственно 1,429 г/л и 1,251 г/л. Кислород плотнее азота, поэтому, поскольку плотность имеет значение, кислород тонет относительно азота. Но нижние 100 км нашей атмосферы хорошо перемешаны воздушными потоками. Однако тяжелые газы могут накапливаться в плохо вентилируемых грунтах и ​​подземных сооружениях. Кислород плотнее азота, не проблема. Но с аргоном, более плотным, чем кислород... атмосфера на основе аргона может быть опасной.

Ответы (4)

По сути, вы заменили азот в атмосфере Земли аргоном, но в остальном оставили нетронутыми соотношения.

Аргон немного плотнее азота; в результате преломление света в вашей аргоновой атмосфере будет немного больше, но, к сожалению, я не могу вам сказать, как это будет выглядеть для наблюдателя. Скорость звука также будет примерно на 10% медленнее, что вряд ли будет заметно до тех пор, пока не будет установлено время.

Сгорание (включая огнестрельное оружие) существенно не пострадает, так как на самом деле это просто окисление топлива, и вы оставили соотношение кислорода в атмосфере нетронутым. Однако одна вещь, которая действительно меняется, заключается в том, что вы устранили менее распространенные побочные продукты сгорания, такие как NO и NO2.

Самая большая проблема в том, что вы устранили круговорот азота , что делает невозможной биологию, которую мы знаем здесь, на Земле. Азот имеет решающее значение для каждого известного нам живого организма, а атмосферный азот является основным элементом процесса: растения поглощают его, животные поедают растения, другие животные поедают этих животных, и все выбрасывает его обратно в воздух во время разложения. Азот является важной частью нашей биологии, являясь основой аминокислот, и без него в атмосфере у нас не будет круговорота азота, и, следовательно, нет (или, по крайней мере, недостаточно) азота для жизни.

К сожалению, аргон — благородный газ, поэтому он не может заменить азот в гипотетической биосфере, основанной на «аргоновом цикле». Вы должны либо придумать биологию, которая не зависит от азота, либо найти способ каким-то образом вернуть его обратно (что, поскольку это газ с температурой выше 77К, практически невозможно без его возвращения в атмосферу). ).

Хорошей новостью является то, что аргон инертен, поэтому, поскольку там достаточно кислорода, почти наверняка люди могут посетить эту планету и дышать, не нуждаясь в полных скафандрах и тяжелых кислородных баллонах. Немного более плотная атмосфера привела бы к тому, что их голоса звучали бы немного глубже (подумайте об обратном эффекте от вдыхания гелия, но гораздо менее выраженном), но в остальном они бы ничего не заметили. Возможно, им просто нужно иметь доступ к продуктам питания, которые были частью азотного цикла, и/или доставлять азотные добавки для длительного проживания.

Разве немного более плотная атмосфера не будет означать немного более высокую скорость звука?
@ Draco18s Я бы тоже так подумал, но среди химических свойств аргона и азота я нашел скорость звука в каждом из них, причем первое составляет около 90% от второго.
Интересно. Хорошее исследование. :)
Ваша точка зрения на круговорот азота точна. Фиксированный азот уже ограничивает рост растений во многих местах. Именно поэтому его так много в удобрении. Это стало бы драгоценным . Животные должны были бы эволюционировать, чтобы перерабатывать гораздо больше его, вместо того, чтобы выделять его в виде мочевины после расщепления белков.

Думаю, у растений будут проблемы. Растениям нужны соединения азота, которые многие из них получают от бактерий, поглощающих азот из воздуха. Без азота в воздухе эти бактерии не могут создавать соединения азота, и поэтому у этих растений проблемы.

Обратите внимание, что соединения азота в навозе также косвенно поступают из растений. Так что это не способ ввести новый азот в цикл. В конечном счете, весь этот азот поступает из воздуха.

Азот в искусственных удобрениях тоже берется из воздуха, поэтому, если нет другого доступного источника, даже это не сработает.

Обратите внимание, что аргон, как благородный газ, не может заменить азот в химических соединениях.

Аргон - инертный газ. Требуется много усилий, чтобы заставить его реагировать на что-либо.

Будет ли огнестрельное оружие нормально воспламеняться при наличии такого количества аргона?

Огнестрельное оружие (в частности, пули) включает в себя собственный окислитель. Вот почему многие ружья с удовольствием стреляют под водой .

Будут ли у людей проблемы с дыханием?

Совсем немного. Аргон примерно на 43% плотнее кислорода. Нам будет труднее дышать, но наши тела, скорее всего, прекрасно адаптируются к этим изменениям.

Насколько легко будет проходить свет без отражения/преломления.

Показатели преломления аргона и азота очень похожи. Интересно, что спектры поглощения аргона немного более живые , чем спектры азота . Несмотря на то, что это бесцветный газ, я полагаю, что атмосфера, наполненная им, окрасила бы небо небольшим количеством зеленого.

Теплопроводность аргона намного ниже азота. Дуть на горячий кофе будет не так эффективно.

Аргон инертен , а это означает, что он практически ни с чем не взаимодействует. Как и другие благородные газы , он гораздо менее реактивен, чем основные компоненты атмосферы. Поэтому, чтобы посмотреть на изменения в этой атмосфере, важно посмотреть, что мы потеряем, если азот будет существенно уменьшен.

Тем не менее, атмосферный азот (N 2 ) тоже мало что делает — он также довольно инертен. Поэтому нам нужно обратить внимание на косвенные результаты, в частности, на азотный цикл .

Вещи, на которые влияет азотный цикл:

  • Отсутствие фиксации азота , что приводит к недостатку аммиака , вырабатываемого азотфиксирующими бактериями.
  • Сильно сниженный синтез аминокислот (требуется аммиак)

Действительно, атмосферный азот не так важен. Существуют и другие источники азота, и организмы получают довольно много азота из земли и других мест.

Аргон не удушит человека при смешивании с 20% кислорода. Он инертен, поэтому не окажет никакого заметного влияния на дыхание человека.
Азот, находящийся в земле, фиксируется бактериями, которые берут его из воздуха.
Какие обычные химические/физические реакции в атмосфере, состоящей примерно на 20 % из кислорода и примерно на 80 % из аргона, будут вести себя иначе, чем на Земле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v