Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Khí núi lửa | Khái niệm hoá học

Khí núi lửa là khí phát ra bởi hoạt động của núi lửa. Chúng bao gồm các khí bị mắc kẹt trong các hốc (túi) trong đá núi lửa, khí hòa tan hoặc phân ly trong mắc ma và dung nham, hoặc khí phát ra trực tiếp từ dung nham hoặc gián tiếp qua nước ngầm được đốt nóng bởi tác động của núi lửa. Cho đến nay, khí núi lửa phong phú nhất là hơi nước, vô hại. Tuy nhiên, một lượng đáng kể carbon dioxide, sulfur dioxide, hydrogen sulfide và hydro halogenua cũng có thể được thải ra từ núi lửa. Tùy thuộc vào nồng độ của chúng, những khí này đều có khả năng gây nguy hiểm cho con người, động vật, nông nghiệp và tài sản.


1. Thành phần khí núi lửa

Khí núi lửa là khí phát ra bởi hoạt động của núi lửa. Chúng bao gồm các khí bị mắc kẹt trong các hốc (túi) trong đá núi lửa, khí hòa tan hoặc phân ly trong mắc ma và dung nham, hoặc khí phát ra trực tiếp từ dung nham hoặc gián tiếp qua nước ngầm được đốt nóng bởi tác động của núi lửa.

Thành phần chính của khí núi lửa là hơi nước (H2O), carbon điôxít (CO2), lưu huỳnh dưới dạng sulfua điôxít (SO2) (khí núi lửa nhiệt độ cao) hoặc hiđrô sulfua (H2S) (nhiệt độ thấp khí núi lửa), nitơ, argon, heli, neon, metan, carbon monoxit và hiđrô. Các hợp chất khác được phát hiện trong khí núi lửa là oxy (thiên thạch), hiđrô clorua, hiđrô florua, hiđrô bromua, nitơ oxit (NOx), lưu huỳnh hexafluorua, carbonyl sulfide và các hợp chất hữu cơ. Các hợp chất vi lượng lạ bao gồm thủy ngân, halocarbons (bao gồm cả CFC) và các gốc oxit halogen.

Sự phong phú của các loại khí thay đổi đáng kể từ núi lửa sang núi lửa khác, với hoạt động của núi lửa và với thiết lập kiến tạo. Hơi nước luôn là khí núi lửa dồi dào nhất, thường chiếm hơn 60% tổng lượng khí thải. Carbon điôxít thường chiếm 10 đến 40% lượng khí thải.

Các núi lửa nằm ở ranh giới mảng hội tụ phát ra nhiều hơi nước và clo hơn so với núi lửa tại các điểm nóng hoặc ranh giới mảng phân kỳ. Điều này được gây ra bởi việc bổ sung nước biển vào mắc ma hình thành tại các khu vực hút chìm. Các núi lửa ranh giới mảng hội tụ cũng có tỷ lệ H2O/H2, H2O/CO2, CO2/He và N2/He cao hơn so với các núi lửa nằm ở điểm nóng hoặc ranh giới phân kỳ.

hinh-anh-khi-nui-lua-284-0

Vụ phun trào núi St. Helens

2. Khí núi lửa gây hại cho sức khỏe, thảm thực vật và cơ sở hạ tầng

a. Carbon dioxide (CO2 ) bị mắc kẹt ở những vùng trũng thấp có thể gây chết người và động vật

Carbon dioxide chiếm khoảng 0,04% không khí trong bầu khí quyển của Trái đất. Trong một năm trung bình, núi lửa thải ra khoảng 180 đến 440 triệu tấn carbon dioxide. Khi khí không màu, không mùi này được thải ra từ núi lửa, nó thường trở nên loãng đến nồng độ thấp rất nhanh và không đe dọa đến tính mạng. Tuy nhiên, vì khí carbon dioxide lạnh nặng hơn không khí nên nó có thể chảy vào những vùng trũng thấp, nơi nó có thể đạt nồng độ cao hơn nhiều trong những điều kiện khí quyển nhất định, rất ổn định. Điều này có thể gây ra rủi ro nghiêm trọng cho người và động vật. Hít thở không khí có hơn 3% CO2  có thể nhanh chóng dẫn đến đau đầu, chóng mặt, tăng nhịp tim và khó thở. Ở tỷ lệ pha trộn vượt quá khoảng 15%, carbon dioxide nhanh chóng gây bất tỉnh và tử vong.

Khí carbon dioxide có thể tích tụ ở các khu vực núi lửa thấp, gây nguy cơ chết người cho con người và động vật. Một ngọn đuốc đang cháy được hạ vào  túi CO2 (trên) làm cho ngọn lửa phụt ra (dưới).

hinh-anh-khi-nui-lua-284-1

Khí carbon dioxide có thể tích tụ ở các khu vực núi lửa thấp, gây nguy cơ chết người cho con người và động vật. Một ngọn đuốc đang cháy được hạ vào  túi CO2 (trên) làm cho ngọn lửa phụt ra (dưới).

Ở các khu vực núi lửa hoặc các khu vực khác có phát thải CO2 , điều quan trọng là tránh các vùng trũng nhỏ và các khu vực thấp có thể là  bẫy CO2 . Ranh giới giữa không khí lành mạnh và khí chết người có thể cực kỳ sắc nét; dù chỉ một bước thăng bằng cũng có thể đủ để thoát chết. Năm 2006,  ba thành viên đội tuần tra trượt tuyết đã thiệt mạng tại khu nghỉ mát trượt tuyết Mammoth Mountain  sau khi rơi xuống vùng trũng tuyết bao quanh một núi lửa  fumarole  và chứa đầy khí CO2 mát lạnh. Nồng độ cao của khí CO2  trong đất cũng có thể làm hỏng hoặc phá hủy thảm thực vật, như có thể thấy ở một số khu vực trên  núi Mammoth .

Ngoài nguy cơ trực tiếp,  lượng khí thải CO2 của núi lửa  còn có khả năng ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu , nhưng các nghiên cứu khoa học chỉ ra rằng sản lượng trung bình của núi lửa toàn cầu là không đáng kể khi so sánh với lượng khí thải từ hoạt động của con người.

b. Sulfur dioxide (SO2 ) gây khó chịu cho mắt, da và hệ hô hấp

Sulfur dioxide là một chất khí không màu, có mùi hăng, gây kích ứng da và các mô và màng nhầy của mắt, mũi và họng.  Khí thải SO2 có thể gây ra mưa axit và ô nhiễm không khí theo luồng gió của núi lửa — tại núi lửa Kīlauea ở Hawaii, nồng độ cao của lưu huỳnh điôxít tạo ra sương khói núi lửa (VOG) gây ra các vấn đề sức khỏe dai dẳng cho người dân vùng xuôi. Trong các vụ phun trào rất lớn, SO2 có thể được bơm tới độ cao hơn 10km vào tầng bình lưu. Ở đây, SO2 được chuyển đổi thành các sol khí sunfat phản xạ ánh sáng mặt trời và do đó có tác dụng làm mát khí hậu Trái đất. Chúng cũng có vai trò trong việc làm suy giảm tầng ozone, vì nhiều phản ứng phá hủy ôzôn xảy ra trên bề mặt của các sol khí như vậy.

hinh-anh-khi-nui-lua-284-2

Khói núi lửa (vog) được tạo ra từ  khí SO2 và là một mối nguy hiểm ở Hawaii. Các nhà khoa học theo dõi tốc độ phát thải SO2  tại núi lửa Kīlauea.

c. Hydro sunfua (H2S) rất độc ở nồng độ cao

Hydro sunfua là một chất khí không màu, dễ cháy, có mùi khó chịu. Nó đôi khi được gọi là khí thoát nước. Điều thú vị là mũi người nhạy cảm với H2S hơn bất kỳ thiết bị giám sát khí nào mà chúng ta có ngày nay: các hỗn hợp không khí có ít nhất 0,000001% H2S có liên quan đến mùi trứng thối. Tuy nhiên, thật không may, khứu giác của chúng ta không phải là một báo động đáng tin cậy - ở tỷ lệ pha trộn trên 0,01%, H2S trở nên không mùi và rất độc, gây kích ứng đường hô hấp trên và khi tiếp xúc lâu có thể gây phù phổi. Tiếp xúc với 500 ppm có thể khiến một người bất tỉnh trong 5 phút và chết trong một giờ hoặc ít hơn.

hinh-anh-khi-nui-lua-284-3

Gas Plume trong vụ phun trào năm 1984 ở Mauna Loa, Hawaii đã ngăn chặn mặt trời.

d. Hydro halogenua (HF, HCl, HBr) là axit mạnh, độc

Khi mắc-ma lên gần bề mặt, núi lửa có thể phát ra halogenua flo, clo và brom dưới dạng hiđro halogenua (HF, HCl và HBr). Các loài này đều là axit mạnh và có độ hòa tan cao; do đó chúng hòa tan nhanh chóng trong các giọt nước bên trong khí quyển núi lửa hoặc khí quyển nơi chúng có khả năng gây ra mưa axit. Trong một  tro -producing phun trào, các hạt tro cũng thường bọc bằng hydro halogenua. Sau khi lắng đọng, các hạt tro phủ này có thể gây nhiễm độc nguồn cung cấp nước uống, cây nông nghiệp và đất chăn thả.

Total rating:

Rating: / 5 star

Các khái niệm hoá học liên quan

Nước cứng

Nước có vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống con người và hầu hết các ngành sản xuất, chăn nuôi, trồng trọt. Nước thường dùng là nước tự nhiên, được lấy từ sông, suối, hồ, nước ngầm. Nước này hòa tan một số muối như Ca(HCO3)2; Mg(HCO3)2, CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2. Vì vậy, nước trong tự nhiên có các caiton Ca2+, Mg2+. Nước cứng là nước chứa nhiều cation Ca2+ và Mg2+

View more

Định luật Avogadro (chỉ áp dụng cho chất khí hay hơi)

"Trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất thì các thể tích khí hay hơi bằng nhau sẽ chứa số phân tử khí hay hơi bằng nhau (hay số mol bằng nhau)"

View more

Hợp chất vô cơ

Hợp chất vô cơ là những hợp chất hóa học không có mặt nguyên tử cacbon, ngoại trừ khí CO, khí CO2, acid H2CO3 và các muối cacbonat, hidrocacbonat. Chúng thường được xem là kết quả của sự tổng hợp từ các quá trình địa chất, trong khi hợp chất hữu cơ thường liên quan đến các quá trình sinh học.

View more

Chỉ thị oxy hóa - khử

Chỉ thị oxy - hóa khử là các hệ thống oxy hóa - khử mà dạng oxy hóa và dạng khử có màu khác nhau để xác định điểm kết thúc phản ứng

View more

Axit

Trong hợp chất hóa học, chúng ta định nghĩa axit là các hợp chất tan được trong nước, có vị chua, tạo ra dung dịch có pH <7. Độ pH càng lớn thì tính axit càng yếu và ngược lại.Thông thường biểu diễn axit dưới dạng công thức tổng quát HxAy.

View more
Xem tất cả khái niệm hoá học

Interesting facts about chemistry you may not know

Interesting facts about hydrogen - the lightest element in the periodic table.

Hydrogen is the first element in the periodic system table. Hydrogen is known to be the lightest of all, the most abundant in the Universe, the essential element for life

View more

Interesting facts about helium

Helium is the first rare gas element in the periodic system table. In the Universe, it ranks second in abundance after elemental hydrogen.

View more

Interesting facts about lithium

Lithium is the alkali metal element, located in the third cell in the periodic table system. Lithium is the lightest of all solid metals and can cut a knife.

View more

Interesting Facts About Beryllium

Beryllium is the lightest alkaline earth metal. Beryllium is found in precious stones such as emeralds and aquamarine. Beryllium and its compounds are both carcinogenic.

View more

Interesting Facts About Carbon

Carbon is the non-metallic element in the sixth cell in the periodic system table. Carbon is one of the most important elements in all life, it is also known as the back.

View more