Universidad Técnica de Machala Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud Escuela de Bioquímica y Farmacia Densidad del Aire y ravedad Es!eci"ica Aire
Se denom denomin inaa aire aire a la mezc mezcla la de gase gasess que cons consti titu tuye ye la atmó atmósf sfer eraa terr terres estr tre, e, que que permanecen alrededor del planeta Tierra por acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta. Es particularmente delicado, fino, etéreo y si está limpio transparente en distancias cortas y medias. En propor proporcio ciones nes ligeram ligeramente ente variab variables les,, está está compue compuesto sto por nitróg nitrógeno eno (!"#, (!"#, o$%gen o$%geno o (&'"#, (&'"#, vapor de agua ()"#, ()"#, ozono, dió$ido de carbono, carbono, *idrógeno y gases nobles nobles como +riptón y argón es decir, '" de otras sustancias# $ro!iedades del aire
En la atmósfera terrestre, la presión del aire o densidad está inversamente relacionada a la altitud o altura a nivel del mar. - más altura, la presión del aire es menor, lo que *ace que este sea más fino. as porciones más importantes para análisis de la contaminación atmosférica son las dos capas cercanas a la Tierra/ la troposfera y la estratosfera. El aire de la troposfera interviene en la respiración. 0or volumen está compuesto, apro$imadamente, por !,!" de nitrógeno (1&#, &,23" de o$%geno (4&#, ,56" de dió$ido de carbono (74&# y ,25" de gases inertes, como argón y neón. En esta capa, de +m de altura en los polos y '8 +m en los trópicos, se encuentran las nubes y casi todo el vapor de agua. En ella se generan todos los fenómenos atmosféricos que originan el clima. 9ás arriba, apro$imadamente a &6 +ilómetros de altura, en la estratosfera, se encuentra la capa de ozono, que protege a la Tierra de los rayos ultravioleta (:;#. En relación con esto vale la pena recordar que, en términos generales, un contaminante es una substancia que está emplo de ello puede ser el caso del ozono (45#. 7uando este gas se encuentra en el aire que se respira, es decir ba>o los &6 +ilómetros +ilómetros de altura *abituales, es contaminante y constituye un poderoso antiséptico que e>erce un efecto da?ino para la salud, por lo cual en esas circunstancias se le conoce como ozono troposférico u ozono malo. Sin embargo, el mismo gas, cuando está en la estratosfera, forma la capa que protege de los rayos ultravioleta del Sol a todos los seres vivientes (vida# de la Tierra, por lo cual se le identifica como ozono buen bueno. o.
%elaci&n inversa
a densidad de la atmósfera de la Tierra disminuye cuando la altitud aumenta, ya que la atracción gravitatoria disminuye mientras que uno se ale>a del centro terrestre. Esto *ace que la mayor parte de la atmósfera esté concentrada cerca de la superficie. Factores que a"ectan la densidad
a densidad es afectada por los cambios en la presión y la temperatura. a presión es proporcional a la densidad, as% que mayor presión equivale a mayor densidad, pero el aumento de la temperatura reduce la densidad como en el dic*o @el aire caliente sube, el fr%o ba>a@. Densidad del aire en relaci&n a la altura
a densidad estándar a nivel del mar es de '3,6 libras (8,6 +g# porpulgada cuadrada (psi# a una temperatura de 62A B ('6A 7#. a densidad del aire disminuye con un aumento en la altitud disminuyendo la presión del aire, reduciendo la temperatura. 0or e>emplo/ el estándar de densidad de un avión a altura de 58 pies (',2 +m# es una presión de solo 5,5 libras (',6 +g# por pulgada cuadrada, con una temperatura de )82A B ()68,'A 7#. Elementos de la com!osici&n del aire
Si bien la densidad del aire puede disminuir con la altura, los componentes básicos de la atmósfera se mantienen relativamente constantes a lo largo del cambio. Sobre la superficie y en altas altitudes, el aire es apro$imadamente " nitrógeno, &'" o$%geno y el 2" restante está conformado por otros gases. %A'EDAD ES$EC(F(CA)
Cravedad espec%fica se define como el cociente del densidad de una sustancia dada a la densidad de agua, cuando ambos están en la misma temperatura, es por lo tanto una cantidad sin dimensiones (véase aba>o#. as sustancias con una gravedad espec%fica la mayor que son más densas que riegan, y tan (no *aciendo caso tensión de superficie los efectos# se *undirán en él, y ésos con una gravedad espec%fica de menos de una son menos densos que riegan, y as% que flotarán en ella. a gravedad espec%fica es un caso especial, o en de algunos usos sinónimos con, densidad relativa, con el Dltimo término preferido a menudo en la escritura cient%fica moderna. El uso de la gravedad espec%fica se desalienta en uso técnico en los campos cient%ficos que requieren la alta precisión ) se prefiere la densidad real (en dimensiones de la masa por volumen de unidad#. a gravedad espec%fica o densidad relativa, es la medición de la relación de la densidad de un ob>eto a la densidad de otro material dado. a gravedad espec%fica es un término que se utiliza con mayor frecuencia para denotar la densidad de un material en relación con la densidad del agua. a gravedad espec%fica se mide por encima o por deba>o de '. Si una sustancia tiene un peso espec%fico superior a ' se *undirá por deba>o de ' flotará. Métodos !ara calcular la *ravedad es!ecí"ica
$eso hidrost+tico a gravedad espec%fica se puede calcular sin medir el volumen mediante una balanza de resorte. El material de la muestra se pesa en el agua y en el aire utilizando este tipo de medición. :na fórmula de e>emplo para esta medición es/ 0E F aire G (F aire ) G F agua# donde F aire es el peso del material en el aire y el F agua, es el peso del material en agua. Este método de medición no es bueno para materiales de muestra que ya flotan o tienen una gravedad espec%fica menor que ' porque la medición F agua se convierte en la fuerza negativa necesaria para mantener losmateriales ba>o el agua. ,idr&metro 0ara determinar la gravedad espec%fica de un l%quido se puede usar un *idrómetro. Este es un tubo de bulbo que tiene una seccióntransversal de área constante marcada en el tallo. El *idrómetro flota primero en un l%quido de referencia, normalmente agua. El desplazamiento del agua se marca en el tallo. uego, el *idrómetro flota en el l%quido de densidad desconocida y la gravedad espec%fica se calcula utilizando la diferencia en el desplazamiento. $icn&metro :n picnómetro es una botella de gravedad espec%fica utilizada para medir la densidad relativa de un l%quido. a densidad espec%fica del l%quido desconocido se calcula por el peso del picnómetro vac%o, lleno de agua y lleno del l%quido desconocido. a densidad espec%fica del l%quido desconocido se determina e$aminando la diferencia de peso entre el l%quido conocido, agua en general, y el peso del l%quido desconocido en relación con el peso del frasco vac%o. F&rmula -+sica a gravedad espec%fica puede determinarse fácilmente mediante el uso de una fórmula simple/ 0E sustancia G referencia cuando la sustancia es la densidad de la sustancia que se mide y referencia denota la densidad de la muestra de referencia, normalmente agua. En este cálculo, donde la referencia es el agua, se supone que debe medirse en 5,2! grados 7elsius, la temperatura donde el agua es más densa a '+gGm5.
