Põhiline erinevus hapniku ja õhu vahel on see, et hapnik on individuaalne gaasiline komponent, mis eksisteerib õhu osana, samas kui õhk on mitme gaasi segu.
Õhk või atmosfäär on Maa põhikomponent peale vee (hüdrosfäär) ja pinnase (litosfäär). Neli ja pool miljardit aastat tagasi, kui maakera tekkis, koosnes atmosfäär ainult sellistest gaasidest nagu vesinik, lämmastik, süsinikdioksiid, veeaur, vesiniksulfiid, ammoniaak ja metaan. Atmosfääris ei olnud hapnikku. Esimesed elusorganismid arenesid välja umbes 3,5 miljardit aastat tagasi ja nende energiatootmine ei sõltunud hapnikust. Hiljem arenesid välja fotosünteesivad organismid ja nad hakkasid fotosünteesi kõrvalsaadusena hapnikku atmosfääri eraldama. Atmosfääri hapnikusisalduse suurenemise tulemusena kohanesid organismid hapnikku kasutama.
Mis on hapnik?
Hapnik on element aatomnumbriga 8, mis esineb perioodilisuse tabeli rühmas 16. Sellel on kolm isotoopi: 16O, 17O, 18O. Nende hulgas on 16O kõige stabiilsem ja rikkalikum isotoop. Lisaks on hapnikuaatomil kaheksa elektroni ja see võib saada veel kaks elektroni teisest aatomist, et moodustada -2 laetud anioon. Teise võimalusena võivad kaks hapnikuaatomit jagada nelja elektroni, et moodustada kaheaatomiline molekul (O2), mis on stabiilne. Me nimetame seda tavalise terminina hapnikugaasiks, kuna see molekul eksisteerib gaasilises olekus standardse temperatuuri ja rõhu juures. O2 molekulmass on 32 g mooli-1
Joonis 01: Hapnikumolekul palli ja pulga mudelis
Samamoodi nimetame hapniku kolme aatomivormi osooniks, mis on teine levinud hapniku vorm. Molekulaarne hapnik on värvitu ja lõhnatu gaas. Maa atmosfääris on umbes 21% hapnikku. See lahustub vees halvasti ja on õhust veidi raskem. Hapnik reageerib kõigi elementidega, moodustades oksiide, välja arvatud inertgaasid. Seetõttu on see hea oksüdeerija. See gaas on aga oluline elusorganismide hingamisel ja ka põlemisel. Hapnik on kasulik haiglates, keevitamisel ja paljudes muudes tööstusharudes.
Mis on õhk?
Õhk on erinevates kogustes erinevate gaaside, veeauru ja tahkete osakeste kogum. Lämmastik (78%), hapnik (21%), argoon (0,9%) ja süsinikdioksiid (0,03%) moodustavad kuni 99,99% õhust. Teised gaasid, nagu neoon, heelium, krüptoon, vääveldioksiid, vesinik, metaan ja ammoniaak, esinevad vaid väikestes kontsentratsioonides ja seetõttu nimetatakse neid jälgi gaasideks. Õhk on oluline kliimamustrite jaoks ning kahjuliku päikeseenergia, helilainete leviku jms neelamiseks. Lisaks võib õhu koostisest sõltuv alt olla värvus või lõhn, kuid loomulikult on õhk värvitu ja lõhnatu. Kui tahkeid osakesi on rohkem, näiteks seal, kus eraldub tehase auru, võib õhk olla tumedat värvi ja kemikaalide lõhnaga.
Joonis 02: Õhupall õhus
Õhusaaste on õhu kvaliteedi halvenemine ainete või energia eraldumise tõttu sellistes kogustes, mis takistavad looduslike protsesside tõrgeteta/ tasakaalustatud toimimist ning avaldavad soovimatuid keskkonna- ja tervisemõjusid. Õhusaasteainete hulka kuuluvad peamiselt vääveldioksiid, lämmastikoksiidid, süsinikmonooksiid, süsivesinikud, tahked osakesed, CFC, süsinikdioksiid ja osoon. Need ained eralduvad inimtegevuse tõttu ja see on nüüdseks kaasa toonud mõningaid globaalseid probleeme.
Mis vahe on hapnikul ja õhul?
Õhk on gaaside segu atmosfääris. hapnik on õhu oluline komponent. Seetõttu on peamine erinevus hapniku ja õhu vahel see, et hapnik on individuaalne gaasiline komponent, mis eksisteerib õhu osana, samas kui õhk on mitme gaasi segu. Lisaks sisaldab molekulaarne hapnik kaheaatomilisi hapnikumolekule, samas kui õhk koosneb lämmastiku, hapniku, argooni ja süsinikdioksiidi segust koos mõne muu mikroainega. Lühid alt öeldes on hapnik oluline haiglates, keevitamises ja paljudes teistes tööstusharudes, samas kui õhk on oluline kliimamuutuste jaoks ning kahjuliku päikeseenergia, helilainete levimise jne neelamiseks.
Kokkuvõte – hapnik vs õhk
Uurime õhu keemias, mis on keemia peamine haru. Sellest tulenev alt on hapnik õhu oluline komponent, mida vajame elu säilitamiseks Maal. Peamine erinevus hapniku ja õhu vahel on see, et hapnik on individuaalne gaasiline komponent, mis eksisteerib õhu osana, samas kui õhk on mitme gaasi segu.
