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空气成分有哪些?空气成分比例介绍

时间:2017-03-21 作者:wanquan 浏览:   手机版

空气,不用多说大家都知道,它是我们每天都呼吸着的“生命气体”,覆盖于地球表面,不仅看不见摸不着,也没有气味。而对于空气成分,很多人都知道有氮气和氧气,但是空气组成是远远不止这些的。那么空气成分具体有哪些呢?空气成分比例又如何?跟着小编一起去看看吧!

空气成分有哪些?

空气成分1.jpg

空气成分主要有氮气和氧气

人在没有阳光照射的情况下会活很长时间,没有水,也能生存5~10天,然而没有空气,人只能活几分钟甚至更短。其实我们呼吸空气只是呼吸空气中的那一部分氧气,氧气从呼吸道进入体内通过血氧交换到达全身各部,使机体组织细胞能够新陈代谢,进行着正常的生理活动,是生命活动的根本。

氧气在空气中以体积计算约占21%,以重量计算约占23%。空气中含量最多的是氮气,按上述两个方面计算分别占78%和75.5%,另外空气中还有二氧化碳、水蒸气、氩、氖等气体。空气在标准状态下每升重约1.29克,随着距离地面越高空气则越稀薄。

但是,空气最早是怎么形成的呢?根据天文学家推测:行星是由一些巨大的气体和尘埃旋转而形成的,而构成这些气体尘埃的各种元素的比例,一般等于它们在宇宙中所占的百分比。

在地球形成之前与其他行星一样,其构成约有90%是氢原子,9%是氦,其余是极少量的氧、氖、碳等元素。地球的尘埃在高速旋转中逐渐靠拢形成一个核心,这就是地核的雏形,在构成之中一些气体也被笼绕在圆体形成物中间,当这些堆积物越来越大,随之其内部的压力越来越高,因而最后造成火山喷发,这些被裹在地表以下的气体则喷发出来,其中的氢不是被燃烧,就是由于其密度太小,而迅速脱离地球逃逸了。氖、氦也同氢一样消失了。

而剩下来的气体由于密度较大,或者由于水蒸气的凝结而来不及逃逸的,这就形成了大气,它包绕了地球的表面。这些剩余的气体有水蒸气、氨、甲烷和少量的氩。水蒸气冷凝后便落到地球表面,于是就形成了海洋。

这些大气由于太阳紫外线的照射,其中水蒸气又分解成氧和氢,氢又逃逸掉了,于是仅剩下氧,氧与氨化合生成氮和水,与甲烷化合生成二氧化碳和水,这就是地球在几百亿年生命开始之前的大气。氮和氧作为生命的始动物质,为生命的诞生和孕育做出了极为突出的贡献。

随着生命在偶然的情况下出现,以及在臭氧层形成保护层之下,生命的光合作用开始进行,于是大气中的二氧化碳被吸收,同时释放出氧气,地球才真正地走向了能够孕育生命和利于生命生长的正常轨道,这些大约距今有五亿年了。我们今天所生活在这种被称之为空气的大气中,当然也是一个偶然的机会了。

空气成分比例介绍

空气成分比例.jpg

空气成分比例

正常的空气成分按体积分数计算是:氮(N2)约占78%,氧(O2)约占21%,稀有气体约占0.939%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)约占0.031%,还有其他气体和杂质约占0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸气(H2O)等。

空气成分的历史由来

空气成分13.jpg

在古代,空气曾被人们认为是简单的物质,在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验,推断空气的组成是复杂的。他受“四元素”影响,并不认为空气是两种气体的混合物,而认为空气是单一的纯物质,“燃气精”只是附着在空气的微粒上。

1703年,德国化学家施塔尔在总结了前人关于燃烧本质的各种观点,并对其进行甄别之后,更系统地提出了明确的“燃素学说”。 “燃素学说"认为有一种看不见的所谓的燃素,存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧,燃烧时燃素逸去,蜡烛缩小下塌而化为灰烬,认为燃烧失去燃素现象,即:蜡烛-燃素=灰烬。

然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象,它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在;第二金属燃烧后质量增加,那么“燃素”就必然有负的质量,这是不可思议的。曾统治化学界达百年之久,虽然它是一个错误的理论,但在那个时代炼金术的统治时代,使化学从炼金术中解放出来,起到积极作用。

1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,才否定燃素学说。拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中,发现有一部分金属变为有色的粉末,空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5,剩余的空气不能支持燃烧,动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支持生命),在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后,空气的组成才确定为氮和氧。

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