공기 중의 산소 함량은 얼마입니까? 다양한 시대의 분위기

화학 과학 후보자 O. BELOKONEVA.

직장에서 지친 하루를 보낸 후 갑자기 참을 수 없는 피로에 휩싸이고, 머리가 무거워지고, 생각이 혼란스럽고, 졸리게 되는 경우가 얼마나 자주... 그러한 질병은 질병으로 간주되지 않지만 그럼에도 불구하고 정상적인 활동을 크게 방해합니다. 삶과 일. 많은 사람들이 서둘러 두통약을 먹고 주방으로 가서 진한 커피 한 잔을 끓인다. 아니면 산소가 충분하지 않습니까?

산소가 풍부한 공기를 생성합니다.

아시다시피, 지구의 대기는 화학적으로 중성인 가스인 질소의 78%로 구성되어 있으며, 거의 21%는 모든 생명체의 기초인 산소입니다. 하지만 항상 이렇지는 않았습니다. 현대 연구에 따르면 150년 전 공기 중 산소 함량은 26%에 달했고, 선사 시대에는 공룡이 산소가 3분의 1 이상인 공기를 호흡했습니다. 오늘날 전 세계의 모든 주민들은 만성적 산소 부족, 즉 저산소증으로 고통 받고 있습니다. 특히 도시 거주자에게는 어렵습니다. 따라서 지하(지하철, 통로 및 지하 쇼핑 센터) 공기 중 산소 농도는 20.4%, 고층 건물에서는 20.3%, 붐비는 지상 교통 차량에서는 20.2%에 불과합니다.

흡입된 공기의 산소 농도를 자연적으로 설정된 수준(약 30%)까지 높이면 인간 건강에 유익한 영향을 미치는 것으로 오랫동안 알려져 왔습니다. 국제 우주 정거장의 우주 비행사들이 33%의 산소를 함유한 공기를 마시는 것은 아무것도 아닙니다.

저산소증으로부터 자신을 보호하는 방법은 무엇입니까? 일본에서는 최근 대도시 주민들 사이에서 이른바 '산소바'가 인기를 끌고 있다. 이것은 일종의 카페입니다. 누구나 들러서 적은 비용으로 20분 동안 산소가 풍부한 공기를 마실 수 있습니다. "산소 바"에는 고객이 충분하며 그 수는 계속해서 증가하고 있습니다. 그 중에는 젊은 여성도 많지만, 나이가 많은 사람도 있습니다.

최근까지 러시아인들은 일본 산소바 방문객의 역할을 경험할 기회가 없었습니다. 그러나 2004년에 YMUP/Yamaha Motors 그룹이 제조한 일본산 산소 농축 장치 Oxycool-32가 러시아 시장에 진출했습니다. 장치를 만드는 데 사용된 기술은 정말 새롭고 독특하기 때문에(현재 국제 특허가 출원 중임) 독자들은 아마도 이에 대해 더 자세히 알고 싶어할 것입니다.

새로운 일본 장치의 작동은 막 가스 분리 원리를 기반으로 합니다. 고분자막에는 상압의 대기가 공급됩니다. 가스분리층의 두께는 0.1 마이크로미터이다. 멤브레인은 고분자 물질로 만들어졌습니다. 고압에서는 가스 분자를 흡착하고 저압에서는 방출합니다. 가스 분자는 폴리머 사슬 사이의 공간으로 침투합니다. "느린 가스" 질소는 "빠른" 산소보다 낮은 속도로 막을 관통합니다. 질소 "지체"의 양은 멤브레인 외부 및 내부 표면의 부분압 차이와 공기 흐름 속도에 따라 달라집니다. 멤브레인 내부의 압력은 560mmHg로 감소합니다. 미술. 압력비와 유량은 출구의 질소 농도와 산소 농도가 각각 69%와 30%가 되도록 선택됩니다. 산소가 풍부한 공기가 3 l/min의 속도로 나옵니다.

가스분리막은 공기 중의 미생물과 꽃가루를 잡아줍니다. 또한, 공기 흐름은 방향성 에센스 용액을 통과할 수 있어 사람이 박테리아, 바이러스, 꽃가루로부터 정화될 뿐만 아니라 쾌적하고 부드러운 향기를 지닌 공기를 호흡하게 됩니다.

Oxycool-32 장치에는 러시아에서 널리 알려진 Chizhevsky 샹들리에와 유사한 공기 이온화 장치가 내장되어 있습니다. 자외선의 영향으로 티타늄 팁에서 전자가 방출됩니다. 전자는 산소 분자를 이온화하여 입방 센티미터당 30,000-50,000개 이온의 양으로 음전하를 띤 "공기 이온"을 형성합니다. "에어로이온"은 세포막의 잠재력을 정상화하여 신체에 전반적인 강화 효과를 제공합니다. 또한 도시 공기에 부유하는 먼지와 오물을 미세한 에어로졸 형태로 충전합니다. 결과적으로 먼지가 가라앉고 실내 공기가 훨씬 깨끗해집니다.

그건 그렇고, 이 소형 장치는 자동차 전원에 연결할 수도 있으므로 운전자는 모스크바 가든 링에서 수 킬로미터의 교통 체증에 갇힌 경우에도 신선한 공기를 즐길 수 있습니다.

신체의 주요 산소 운반체는 적혈구, 즉 적혈구에서 발견되는 헤모글로빈입니다. 적혈구가 신체 세포에 더 많은 산소를 "전달"할수록 일반적으로 신진 대사가 더 강해집니다. 지방은 물론 신체에 유해한 물질도 "연소"됩니다. 젖산은 산화되어 근육에 축적되어 피로 증상을 유발합니다. 새로운 콜라겐이 피부 세포에서 합성됩니다. 혈액순환과 호흡이 좋아집니다. 따라서 흡입공기중 산소농도를 높이면 피로, 졸음, 현기증이 완화되고 근육과 요통이 완화되며 혈압이 안정되고 호흡곤란이 감소하며 기억력과 주의력이 향상되고 수면이 개선되며 숙취증후군이 완화됩니다. 장치를 정기적으로 사용하면 과도한 체중을 줄이고 피부에 활력을 불어넣는 데 도움이 됩니다. 산소 요법은 천식 환자, 만성 기관지염 환자, 중증 폐렴 환자에게도 유용합니다.

산소가 풍부한 공기를 정기적으로 흡입하면 고혈압, 죽상동맥경화증, 뇌졸중, 발기부전을 예방할 수 있으며 노인의 경우 때로는 사망에 이르게 하는 수면 무호흡증도 예방할 수 있습니다. 추가 산소는 당뇨병 환자에게도 도움이 될 것입니다. 이를 통해 일일 인슐린 주사 횟수를 줄일 수 있습니다.

"Oxycool-32"는 의심할 여지없이 스포츠 클럽, 호텔, 미용실, 사무실 및 엔터테인먼트 단지에 적용됩니다. 하지만 이것이 새 장치가 개인 사용에 적합하지 않다는 의미는 아닙니다. 그와는 정반대입니다. 어린이와 노인도 집에서 사용할 수 있습니다. 이 산소 감소 요법에는 의학적 감독이 필요하지 않습니다. 체육 및 스포츠 전후, 직장에서 힘든 하루를 보낸 후 또는 단순히 힘을 회복하고 톤을 유지하기 위해 아침에 15-30분, 저녁에 30-45분 동안 산소를 호흡하는 것이 매우 유용합니다.

"Oxycool-32"는 흡입된 공기의 산소 농도를 자연적으로 설정된 수준까지 증가시킵니다. 따라서 이 장치는 건강에 안전합니다. 그러나 심각한 만성 질환을 앓고 있는 경우에도 시술을 시작하기 전에 의사와 상담해야 합니다.

우리 태양계의 뜨겁고 차가운 행성과는 달리, 행성 지구에는 어떤 형태로든 생명체가 존재할 수 있는 조건이 존재합니다. 주요 조건 중 하나는 모든 생명체에게 자유롭게 숨을 쉴 수 있는 기회를 제공하고 우주를 지배하는 치명적인 방사선으로부터 보호하는 대기의 구성입니다.

분위기는 무엇으로 구성되어 있나요?

지구의 대기는 많은 가스로 구성되어 있습니다. 기본적으로 77%를 차지합니다. 지구상의 생명체가 없으면 생각할 수 없는 가스는 훨씬 적은 양을 차지합니다. 공기 중 산소 함량은 대기 전체 양의 21%에 해당합니다. 마지막 2%는 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤 등을 포함한 다양한 가스의 혼합물입니다.

지구의 대기는 8,000km 높이까지 상승합니다. 호흡에 적합한 공기는 극지방에서 8km, 적도에서 16km 떨어진 대류권의 대기 하층에서만 발견됩니다. 고도가 높아질수록 공기는 얇아지고 산소 부족 현상이 커집니다. 다양한 고도에서 공기 중 산소 함량이 무엇인지 고려하기 위해 예를 들어 보겠습니다. 에베레스트 정상(높이 8848m)에서 공기는 해수면보다 이 가스를 3배나 적게 함유합니다. 따라서 높은 산봉우리의 정복자 (등산가)는 산소 마스크를 착용해야만 정상에 오를 수 있습니다.

산소는 지구상의 생존을위한 주요 조건입니다

지구 존재 초기에 지구를 둘러싼 공기에는 이 가스가 포함되어 있지 않았습니다. 이것은 바다에서 헤엄치는 단세포 분자인 원생동물의 생활에 매우 적합했습니다. 그들에게는 산소가 필요하지 않았습니다. 이 과정은 광합성 반응의 결과로 최초의 살아있는 유기체가 화학 반응의 결과로 얻은 소량의 가스를 처음에는 바다로, 그 다음에는 대기로 방출하기 시작한 약 200만 년 전에 시작되었습니다. . 생명은 지구상에서 진화하여 다양한 형태를 취했는데, 그 중 대부분은 현대까지 살아남지 못했습니다. 일부 유기체는 결국 새로운 가스와 함께 생활하는 데 적응했습니다.

그들은 음식에서 에너지를 추출하는 발전소 역할을 하는 세포 내부에서 그 힘을 안전하게 활용하는 방법을 배웠습니다. 이렇게 산소를 사용하는 방식을 호흡이라고 하며 우리는 매 순간 호흡을 합니다. 더 복잡한 유기체와 사람의 출현을 가능하게 한 것은 호흡이었습니다. 수백만 년에 걸쳐 공기 중 산소 함량은 현대 수준(약 21%)까지 치솟았습니다. 대기 중에 이 가스가 축적되면 지구 표면에서 8-30km 고도에서 오존층이 생성되는 데 기여했습니다. 동시에 지구는 자외선의 유해한 영향으로부터 보호를 받았습니다. 광합성이 증가함에 따라 물과 육지에서 생명체의 진화가 급속히 증가했습니다.

무산소 생활

일부 유기체는 증가하는 가스 방출 수준에 적응했지만 지구상에 존재했던 가장 단순한 형태의 생명체 중 상당수가 사라졌습니다. 다른 유기체는 산소를 피해 살아남았습니다. 오늘날 그들 중 일부는 콩과 식물의 뿌리에 살고 있으며 공기 중의 질소를 사용하여 식물에 필요한 아미노산을 만듭니다. 치명적인 유기체 보툴리누스 중독은 산소로부터의 또 다른 난민입니다. 진공 포장된 통조림 식품에서도 쉽게 살아남습니다.

생명에 가장 적합한 산소 수준은 얼마입니까?

폐가 아직 완전히 열려 호흡할 수 없는 조산아는 특수 인큐베이터에 수용됩니다. 공기 중 산소 함량은 부피 기준으로 더 높으며 일반적인 21% 대신 30-40%로 설정됩니다. 심각한 호흡 문제가 있는 아기는 아이의 뇌 손상을 방지하기 위해 100% 산소 수준의 공기에 둘러싸여 있습니다. 이러한 상황에 있으면 저산소증 상태에 있는 조직의 산소 체계가 개선되고 중요한 기능이 정상화됩니다. 하지만 공중에 너무 많이 존재하는 것은 너무 적은 것만큼이나 위험합니다. 어린이의 혈액에 과도한 산소가 공급되면 눈의 혈관이 손상되어 시력 상실을 초래할 수 있습니다. 이는 가스 특성의 이중성을 보여줍니다. 우리는 살기 위해 그것을 호흡해야 하지만, 그것이 과잉되면 때로는 몸에 독이 될 수 있습니다.

산화 과정

산소가 수소나 탄소와 결합하면 산화라는 반응이 일어납니다. 이 과정은 생명의 기초가 되는 유기 분자를 분해시킵니다. 인체에서는 다음과 같이 산화가 일어난다. 적혈구는 폐에서 산소를 모아 몸 전체로 운반합니다. 우리가 먹는 음식의 분자가 파괴되는 과정이 있습니다. 이 과정에서 에너지와 물이 방출되고 이산화탄소가 남습니다. 후자는 혈액 세포에 의해 다시 폐로 배설되며, 우리는 이를 공기 중으로 내보냅니다. 5분 이상 호흡이 차단되면 질식할 수 있습니다.

호흡

흡입되는 공기의 산소 함량을 고려해 봅시다. 숨을 들이쉴 때 외부에서 폐로 들어오는 대기 공기를 흡입 공기라고 하고, 날숨 동안 호흡기를 통해 나가는 공기를 호기 공기라고 합니다.

이는 폐포를 채웠던 공기와 기도에 있는 공기의 혼합물입니다. 건강한 사람이 자연 조건에서 들이쉬고 내쉬는 공기의 화학적 조성은 실제로 변하지 않으며 다음 숫자로 표현됩니다.

산소는 생명을 유지하는 공기의 주요 구성 요소입니다. 대기 중 이 가스의 양 변화는 작습니다. 바다 근처 공기의 산소 함량이 최대 20.99%에 도달하면 산업 도시의 매우 오염된 공기에서도 그 수준은 20.5% 이하로 떨어지지 않습니다. 이러한 변화는 인체에 ​​미치는 영향을 나타내지 않습니다. 공기 중 산소 비율이 16~17%로 떨어지면 생리적 장애가 나타납니다. 이 경우 생체 활동의 급격한 감소로 이어지는 명백한 것이 있으며 공기 중 산소 함량이 7-8 %이면 사망이 가능합니다.

다양한 시대의 분위기

대기의 구성은 항상 진화에 영향을 미쳤습니다. 다양한 지질 시기에 자연재해로 인해 산소 농도의 상승 또는 하락이 관찰되었으며 이는 생물계의 변화를 수반했습니다. 약 3억년 전, 대기 중 그것의 함량은 35%까지 증가했고, 행성은 거대한 크기의 곤충들에 의해 식민지화되었습니다. 지구 역사상 가장 큰 생물 멸종은 약 2억 5천만년 전에 일어났습니다. 그 동안 바다 주민의 90% 이상이, 육지 주민의 75%가 사망했습니다. 대량 멸종의 한 버전은 그 원인이 공기 중 낮은 산소 수준이라고 말합니다. 이 가스의 양은 12%로 떨어졌으며 이는 대기권 하층부 고도 5300m까지 존재합니다. 우리 시대에는 대기 중 산소 함량이 20.9%에 달해 80만년 전보다 0.7% 낮아졌다. 이 수치는 당시 형성된 그린란드와 대서양 얼음 샘플을 조사한 프린스턴 대학의 과학자들에 의해 확인되었습니다. 얼어붙은 물은 기포를 보존했는데, 이는 대기 중 산소 수준을 계산하는 데 도움이 됩니다.

공중에서의 레벨을 결정하는 것은 무엇입니까?

대기로부터의 활성 흡수는 빙하의 움직임으로 인해 발생할 수 있습니다. 그들이 멀어지면서 산소를 소비하는 거대한 유기층 영역이 드러납니다. 또 다른 이유는 세계 해양의 물이 냉각되기 때문일 수 있습니다. 낮은 온도의 박테리아는 산소를 더 적극적으로 흡수합니다. 연구원들은 산업적 도약과 그에 따른 엄청난 양의 연료 연소가 특별한 영향을 미치지 않는다고 주장합니다. 세계의 바다는 1,500만 년 동안 냉각되어 왔으며 대기 중 생명 유지 물질의 양은 인간의 영향과 관계없이 감소했습니다. 아마도 지구상에는 생산보다 산소 소비가 더 높아지는 자연적인 과정이 있을 것입니다.

대기 구성에 대한 인간의 영향

공기 구성에 대한 인간의 영향에 대해 이야기합시다. 오늘날 우리가 가지고 있는 수준은 생명체에게 이상적인 수준입니다. 공기 중 산소 함량은 21%입니다. 그것과 다른 가스의 균형은 자연의 수명주기에 의해 결정됩니다. 동물은 이산화탄소를 내뿜고 식물은 이를 사용하며 산소를 방출합니다.

하지만 이 수준이 항상 일정하다는 보장은 없습니다. 대기 중으로 방출되는 이산화탄소의 양이 증가하고 있습니다. 이는 인류의 연료 사용 때문이다. 그리고 아시다시피 유기물 화석으로 형성되었으며 이산화탄소가 공기 중으로 유입됩니다. 한편, 지구상에서 가장 큰 식물인 나무는 점점 더 빠른 속도로 파괴되고 있습니다. 1분 안에 수 킬로미터에 달하는 숲이 사라집니다. 이는 공기 중 산소의 일부가 점차 감소하고 있으며 과학자들이 이미 경보를 울리고 있음을 의미합니다. 지구의 대기는 무한한 창고가 아니며 외부에서 산소가 유입되지 않습니다. 그것은 지구의 발전과 함께 끊임없이 발전해 왔습니다. 우리는 이 가스가 이산화탄소 소비를 통한 광합성 과정에서 식물에 의해 생성된다는 것을 항상 기억해야 합니다. 그리고 숲 파괴의 형태로 식생이 크게 감소하면 필연적으로 대기로의 산소 유입이 줄어들어 균형이 깨집니다.

공기의 화학적 조성

공기의 화학 조성은 질소-78.08%, 산소-20.94%, 불활성 가스-0.94%, 이산화탄소-0.04%입니다. 그라운드 레이어의 이러한 지표는 미미한 한도 내에서 변동될 수 있습니다. 사람은 주로 산소가 필요하며 산소가 없으면 다른 생명체처럼 살 수 없습니다. 그러나 이제는 공기의 다른 구성 요소도 매우 중요하다는 것이 연구되고 입증되었습니다.

산소는 무색, 무취의 기체로 물에 잘 녹는다. 사람은 휴식 중에 하루에 약 2722리터(25kg)의 산소를 흡입합니다. 내쉬는 공기에는 약 16%의 산소가 포함되어 있습니다. 신체의 산화 과정의 강도는 소비되는 산소량에 따라 다릅니다.

질소는 무색, 무취의 활성도가 낮은 가스입니다. 내쉬는 공기의 농도는 거의 변하지 않습니다. 이는 대기압을 생성하는 데 중요한 생리학적 역할을 하며, 이는 불활성 가스와 함께 산소를 희석시킵니다. 식물성 식품(특히 콩과 식물)의 경우 결합 형태의 질소가 동물의 몸에 들어가 동물 단백질, 즉 인체의 단백질 형성에 참여합니다.

이산화탄소는 신맛과 특유의 냄새를 지닌 무색의 기체로 물에 잘 녹는다. 폐에서 내쉬는 공기에는 최대 4.7%가 포함되어 있습니다. 흡입된 공기의 이산화탄소 함량이 3% 증가하면 신체 상태에 부정적인 영향을 미치고 머리가 압박되는 느낌과 두통이 발생하고 혈압이 상승하고 맥박이 느려지고 이명이 나타나고 정신적 동요가 발생할 수 있습니다. 흡입된 공기 중 이산화탄소 농도가 10%로 증가하면 의식 상실이 발생하고 이후 호흡 정지가 발생할 수 있습니다. 농도가 높으면 뇌 중심이 마비되어 사망하게 됩니다.

대기를 오염시키는 주요 화학적 불순물은 다음과 같습니다.

일산화탄소(CO)는 무색, 무취의 기체로 소위 “일산화탄소”라고 불립니다. 저온, 산소 부족 조건에서 화석 연료(석탄, 가스, 석유)가 불완전 연소되어 형성됩니다.

이산화탄소 CO2(이산화탄소)는 탄소가 완전히 산화되어 발생하는 신맛과 신맛을 지닌 무색의 기체이다. 온실가스 중 하나입니다.

이산화황(SO 2) 또는 이산화황은 매운 냄새가 나는 무색 가스입니다. 이는 유황 함유 화석 연료, 주로 석탄의 연소 및 유황 광석 처리 중에 형성됩니다. 산성비 형성에 관여합니다. 사람이 이산화황에 장기간 노출되면 혈액 순환 장애와 호흡 정지가 발생합니다.

질소산화물(산화질소 및 이산화질소). 이는 모든 연소 과정에서 주로 산화질소 형태로 형성됩니다. 산화질소는 신속하게 이산화물로 산화되는데, 이는 인간의 점막에 강한 영향을 미치는 불쾌한 냄새가 나는 적백색 가스입니다. 연소 온도가 높을수록 질소 산화물의 형성이 더 강해집니다.

오존- 특유의 냄새가 나는 가스로, 산소보다 더 강한 산화제입니다. 이는 모든 일반적인 대기 오염 물질 중에서 가장 독성이 강한 물질 중 하나로 간주됩니다. 대기 하층에서는 이산화질소와 휘발성 유기화합물(VOC)이 관련된 광화학 과정을 통해 오존이 형성됩니다.

탄화수소- 탄소와 수소의 화합물. 여기에는 미연 휘발유, 드라이클리닝에 사용되는 액체, 산업용 용제 등에 포함된 수천 가지의 다양한 대기 오염 물질이 포함됩니다. 많은 탄화수소는 그 자체로 위험합니다. 예를 들어 휘발유 성분 중 하나인 벤젠은 백혈병을 유발할 수 있고, 헥산은 인간의 신경계에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 부타디엔은 강력한 발암물질이다.

선두알려진 어떤 형태로든 독성이 있는 은회색 금속입니다. 땜납, 페인트, 탄약, 인쇄 합금 등의 생산에 널리 사용됩니다. 납과 그 화합물은 인체에 유입되면 효소의 활성을 감소시키고 신진대사를 방해하며 인체에 축적될 수 있습니다. 납 화합물은 정신 발달, 성장, 청력, 언어 및 집중력을 방해하여 어린이에게 특별한 위협이 됩니다.

프레온- 인간이 합성한 할로겐 함유 물질 그룹. 염소화탄소와 불화탄소(CFC)인 프레온은 저렴하고 무독성인 가스로 냉장고, 에어컨의 냉매, 발포제, 가스 소화 설비, 에어로졸 패키지(바니시, 탈취제).

산업 먼지형성 메커니즘에 따라 다음과 같은 클래스로 구분됩니다.

기계적 먼지 - 기술 공정 중 제품 분쇄의 결과로 형성됩니다.

승화물 - 기술 장치, 설비 또는 장치를 통과하는 가스를 냉각하는 동안 물질 증기의 체적 응축의 결과로 형성됩니다.

비산회 - 현탁액의 연도 가스에 포함된 불연성 연료 잔류물로서 연소 중 미네랄 불순물로 인해 형성됩니다.

산업용 그을음은 산업 배출물의 일부이며 탄화수소의 불완전 연소 또는 열분해 중에 형성되는 고체의 고도로 분산된 탄소입니다.

부유 입자를 특징짓는 주요 매개변수는 크기이며, 크기는 0.1에서 850미크론까지 다양합니다. 가장 위험한 입자는 호흡기에 정착하지 않고 사람이 흡입하기 때문에 0.5 ~ 5 마이크론입니다.

다이옥신폴리염화 다환식 화합물의 부류에 속합니다. 디벤조디옥신과 디벤조푸란 등 200개 이상의 물질이 이 이름으로 결합되어 있습니다. 다이옥신의 주요 성분은 염소이며 어떤 경우에는 브롬으로 대체될 수 있습니다. 또한 다이옥신에는 산소, 탄소 및 수소가 포함되어 있습니다.

대기는 다른 모든 자연 물체의 오염을 중재하는 역할을 하여 상당한 거리에 걸쳐 대량의 오염이 확산되는 데 기여합니다. 대기를 통해 운반되는 산업 배출물(불순물)은 해양을 오염시키고, 토양과 물을 산성화하며, 기후를 변화시키고, 오존층을 파괴합니다.

공기는 지구를 둘러싸고 대기를 형성하는 가스의 혼합물입니다. 공기는 눈에 보이지 않고 맛도 없으며 일반적으로 냄새도 없습니다. 공기는 무게를 갖고 있어 팽창하거나 압축할 수 있으며 극저온에서는 액체나 심지어 고체로 변할 수도 있습니다. 우리는 움직이는 공기를 바람이라고 부릅니다. 그것은 밀 블레이드를 돌리고 바다를 건너 배를 움직일 만큼 충분한 힘을 가지고 있습니다.

공기의 구성은 매우 복잡하지만, 주요 구성 요소는 질소(약 78%)와 산소(약 21%)입니다. 공기에는 아르곤, 이산화탄소, 수증기, 네온, 헬륨, 메탄, 크립톤 및 오존도 포함되어 있습니다.

공기 중의 산소는 지구상의 모든 동물과 식물에게 필수적입니다. 호흡을 통해 동물과 식물은 산소를 얻고 이를 사용하여 음식에서 에너지를 얻고 이산화탄소를 배출합니다. 이산화탄소는 식물이 광합성을 위해 사용하며, 그 동안 식물은 에너지를 얻고 산소를 방출합니다.

이산화탄소는 공기량의 0.03%만을 차지합니다. 연소 중에뿐만 아니라 유기 물질의 연소 및 분해 중에도 형성됩니다.

공기에는 기체 형태의 물도 포함되어 있습니다. 공기 중에 수분이 차지하는 비율을 습도라고 합니다. 습도는 고도와 온도에 따라 달라질 수 있습니다.

공기에는 일반적으로 화산 먼지, 꽃가루, 곰팡이 및 조류 포자, 박테리아, 그을음 및 먼지와 같은 많은 작은 입자상 물질이 포함되어 있습니다. 예를 들어, 햇빛이 비치는 방에서는 먼지 입자를 볼 수 있습니다. 햇빛의 산란으로 인해 일출과 일몰 동안 태양의 색이 나타납니다.

공기에는 밀도와 압력이 있습니다. 해수면에서 대기의 밀도는 약 1.3kg/m3입니다. 해수면의 대기압은 101.3kPa입니다. 이 압력은 "1기압", 즉 자동차 타이어 등에서 측정되는 압력 단위입니다. 고도가 높아질수록 압력은 감소합니다. 고도 6km에서는 기압이 이미 2배 낮아졌습니다(약 50kPa). 기압은 기압계라는 특수 장치를 사용하여 측정됩니다.

압축공기는 착암기, 잭, 윈치, 성형기, 리벳 장치, 의료 기기 작동 등 다양한 분야에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 압축 공기는 부품 청소를 위한 샌드블라스팅 기계뿐만 아니라 유리, 금속 및 콘크리트 드릴링에도 사용됩니다. 1950년대 후반에 생성된 압축 공기층을 따라 움직이는 최초의 호버크라프트가 제조되었습니다.

뜨겁고 햇볕이 잘 드는 남쪽 공기와 가혹하고 차가운 북쪽 공기에는 같은 양의 산소가 포함되어 있습니다.

1리터의 공기에는 항상 210입방센티미터의 산소가 포함되어 있으며 이는 부피 기준으로 21%입니다.

공기 중 가장 많은 질소는 리터당 780입방센티미터, 즉 부피 기준으로 78%로 함유되어 있습니다. 공기 중에는 소량의 불활성 가스도 있습니다. 이러한 가스는 다른 원소와 거의 결합하지 않기 때문에 불활성 가스라고 합니다.

공기 중의 불활성 가스 중에서 아르곤이 가장 풍부합니다. 리터당 약 9 입방 센티미터입니다. 네온은 공기 중에서 훨씬 적은 양으로 발견됩니다. 공기 1리터에는 0.02입방센티미터가 있습니다. 헬륨은 훨씬 적습니다. 단 0.005 입방 센티미터에 불과합니다. 크립톤은 헬륨(0.001입방센티미터)보다 5배 적고 크세논은 0.00008입방센티미터(0.00008입방센티미터)로 매우 작습니다.

공기에는 이산화탄소나 이산화탄소(CO 2)와 같은 기체 화합물도 포함되어 있습니다. 공기 중 이산화탄소의 양은 리터당 0.3~0.4 입방센티미터입니다. 공기 중의 수증기 함량도 다양합니다. 건조하고 더운 날씨에는 그 수가 적고 비가 오는 날씨에는 더 많습니다.

공기의 조성은 중량%로 표현될 수도 있습니다. 공기 1리터의 무게와 구성에 포함된 각 가스의 비중을 알면 부피 값에서 무게 값으로 쉽게 이동할 수 있습니다. 공기 중 질소는 약 75.5, 산소는 23.1, 아르곤은 1.3, 이산화탄소(이산화탄소)는 -0.04 중량%로 구성되어 있습니다.

중량과 부피 백분율의 차이는 질소, 산소, 아르곤 및 이산화탄소의 비중이 다르기 때문입니다.

예를 들어 산소는 고온에서 구리를 쉽게 산화시킵니다. 따라서 뜨거운 구리 파일로 채워진 튜브를 통해 공기를 통과시키면 튜브를 떠날 때 산소가 포함되지 않습니다. 인을 사용하면 공기 중의 산소를 제거할 수도 있습니다. 연소 중에 인은 산소와 탐욕스럽게 결합하여 무수인(P 2 O 5)을 형성합니다.

공기의 성분은 1775년 라부아지에에 의해 결정되었습니다.

유리 레토르트에서 소량의 금속 수은을 가열하는 동안 라부아지에는 레토르트의 좁은 끝 부분을 유리 종 아래로 가져와 수은으로 채워진 용기에 기울였습니다. 이 실험은 12일 동안 지속되었습니다. 거의 끓을 때까지 가열된 레토르트의 수은은 점점 더 붉은 산화물로 덮였습니다. 동시에 뒤집힌 캡의 수은 수준이 캡이 위치한 용기의 수은 수준보다 눈에 띄게 상승하기 시작했습니다. 레토르트의 수은은 산화되어 공기로부터 점점 더 많은 산소를 빼앗아갔고, 레토르트의 압력과 벨은 떨어졌으며, 소비된 산소 대신 수은이 벨 안으로 빨려 들어갔습니다.

모든 산소가 소비되고 수은의 산화가 멈췄을 때 종으로의 수은 흡수도 멈췄습니다. 종 안의 수은의 양을 측정했습니다. 이는 벨과 레토르트 전체 부피의 V 5 부분을 구성하는 것으로 밝혀졌다.

벨과 레토르트에 남아있는 가스는 연소나 수명을 유지하지 못했습니다. 부피의 거의 4/6을 차지하는 이 공기 부분을 질소.

18세기 말의 보다 정확한 실험에서는 공기에 부피 기준으로 산소가 21%, 질소가 79% 포함되어 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

공기에 아르곤, 헬륨 및 기타 불활성 가스가 포함되어 있다는 사실이 알려진 것은 19세기 말이었습니다.