與空氣有關的小知識

2023-03-29 10:48:39 1

構成地球周圍大氣的氣體。無色，無味，主要成分是氮氣和氧氣，還有極少量的氡、氦、氖、氬、氪、氙等惰性氣體和水蒸氣、二氧化碳和塵埃等。

在0攝氏度及一個標準大氣壓下（1.013*10^5 Pa）空氣密度為1.293g/L

常溫下的空氣是無色無味的氣體，液態空氣則是一種易流動的淺黃色液體。一般當空氣被液化時二氧化碳已經清除掉，因而液態空氣的組成是20.95%氧，78.12%氮和0.93%氬，其它組分含量甚微，可以略而不計。 作為混合氣體，在定壓下冷凝時溫度連續降低，如在標準大氣壓（101.3KPa）下，空氣於81.7K（露點）開始冷凝，溫度降低到78.9K（泡點）時全部轉變為飽和液體。這是由於高沸點組分（氧、氬）開始冷凝較多，而低沸點組分（氧）到過程終了才較多地冷凝。

在遠古時代，空氣曾被人們認為是簡單的物質，在1669年梅猷曾根據蠟燭燃燒的實驗，推斷空氣的組成是複雜的。德國史達爾約在1700年提出了一個普遍的化學理論，就是「燃素學說」。他認為有一種看不見的所謂的燃素，存在於可燃物質內。例如蠟燭燃燒，燃燒時燃素逸去，蠟燭縮小下塌而化為灰燼，他認為，燃燒失去燃素現象，即：蠟燭-燃素=灰燼。然而燃素學說終究不能解釋自然界變化中的一些現象，它存在著嚴重的矛盾。第一是沒有人見過「燃素」的存在；第二金屬燃燒後質量增加，那麼「燃素」就必然有負的質量，這是不可思議的。1774年法國的化學家拉瓦錫提出燃燒的氧化學說，才否定燃素學說。拉瓦錫在進行鉛、汞等金屬的燃燒實驗過程中，發現有一部分金屬變為有色的粉末，空氣在鐘罩內體積減小了原體積的1/5，剩餘的空氣不能支持燃燒，動物在其中會窒息。他把剩下的4/5氣體叫做氮氣（原文意思是不支持生命），在他證明了普利斯特裡和舍勒從氧化汞分解製備出來的氣體是氧氣以後，空氣的組成才確定為氮和氧.

空氣的成分以氮氣、氧氣為主，是長期以來自然界裡各種變化所造成的。在原始的綠色植物出現以前，原始大氣是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨為主的。在綠色植物出現以後，植物在光合作用中放出的游離氧，使原始大氣裡的一氧化碳氧化成為二氧化碳，甲烷氧化成為水蒸氣和二氧化碳，氨氧化成為水蒸氣和氮氣。以後，由於植物的光合作用持續地進行，空氣裡的二氧化碳在植物發生光合作用的過程中被吸收了大部分，並使空氣裡的氧氣越來越多，終於形成了以氮氣和氧氣為主的現代空氣。

空氣是混合物，它的成分是很複雜的。空氣的恆定成分是氮氣、氧氣以及稀有氣體，這些成分所以幾乎不變，主要是自然界各種變化相互補償的結果。空氣的可變成分是二氧化碳和水蒸氣。空氣的不定成分完全因地區而異。例如，在工廠區附近的空氣裡就會因生產項目的不同，而分別含有氨氣、酸蒸氣等。另外，空氣裡還含有極微量的氫、臭氧、氮的氧化物、甲烷等氣體。灰塵是空氣裡或多或少的懸浮雜質。總的來說，空氣的成分一般是比較固定的。