空氣的物理特性:
空氣是我們周圍的氣體。我們看不見它,也嘗不到它,但是當有風的時候,我們可以感覺到空氣的流動。
在0℃和標準大氣壓(1.01.3×1.3帕)下,空氣密度為1.293克/升
空氣狀態:
常溫下的空氣是無色無味的氣體,而液態空氣是淡黃色的液體,容易流動。壹般空氣液化時,二氧化碳已經被除去,所以液態空氣的成分是20.95%氧氣,78.12%氮氣和0.93%氬氣,其他成分很少,可以省略。
作為混合氣體,空氣在恒壓下冷凝時,溫度不斷降低。比如在標準大氣壓下(101.3KPa),空氣在81.7K(露點)開始冷凝,當溫度降低到78.9K(泡點)時,全部變成飽和液體。這是因為高沸點組分(氧氣和氬氣)在開始時冷凝更多,而低沸點組分(氧氣)在過程結束時冷凝更多。
空氣的成分:
在古代,空氣曾被認為是壹種簡單的物質。1669年,尤美根據蠟燭燃燒的實驗推斷出空氣的成分很復雜。大約在1700年,德國的斯塔爾提出了壹個普遍的化學理論,即“燃素說”。他認為有壹種看不見的所謂燃素,存在於可燃物質中。例如,當蠟燭燃燒時,燃素逸出,蠟燭收縮並坍塌成灰燼。他認為燃燒失去燃素的現象,即蠟燭-燃素=灰燼。但是燃素說畢竟不能解釋自然變化中的壹些現象,存在嚴重的矛盾。第壹是沒有人見過燃素的存在;不可思議的是,第二種金屬燃燒後質量增加,所以“燃素”壹定是負質量。1774年,法國化學家拉瓦錫提出了燃燒氧化理論,否定了燃素說。拉瓦錫在做鉛、汞等金屬的燃燒實驗時,發現有些金屬變成了彩色粉末,鐘罩內空氣的體積減少了65438+原體積的0/5,剩余的空氣無法支持燃燒,動物就會在其中窒息而死。他把剩下的4/5氣體稱為氮氣(意思是不支持生命)。在他證明了普裏斯特利和舍勒從氧化汞分解中制得的氣體是氧氣後,空氣的成分被確定為氮氣和氧氣。
空氣的成分主要是氮和氧,這是長期以來自然界的各種變化造成的。在原始綠色植物出現之前,原始大氣以壹氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨為主。綠色植物出現後,植物在光合作用時釋放的遊離氧將原始大氣中的壹氧化碳氧化成二氧化碳,甲烷氧化成水蒸氣和二氧化碳,氨氧化成水蒸氣和氮氣。後來由於植物不斷的光合作用,空氣中的大部分二氧化碳在植物光合作用的過程中被吸收,使得空氣中的氧氣越來越多,最終形成了以氮氣和氧氣為主的現代空氣。
空氣是壹種混合物,成分非常復雜。空氣中不變的成分是氮氣、氧氣和稀有氣體,這些成分幾乎不變,主要是因為自然界各種變化的相互補償。空氣的可變成分是二氧化碳和水蒸氣。空氣的不確定成分因地區而異。比如廠區附近的空氣,由於生產項目不同,會含有氨、酸蒸汽等。此外,空氣中還含有微量的氫氣、臭氧、氮氧化物、甲烷和其他氣體。灰塵或多或少是懸浮在空氣中的雜質。壹般來說,空氣的成分是相對固定的。
空氣分層:
空氣包裹著地球,厚度達到幾千千米。這層厚厚的空氣被稱為大氣層。大氣層分為幾個不同的層,實際上是相互融合的。我們生活在最底層(對流層)。在平流層,空氣要稀薄得多。有壹種氣體叫“臭氧”(壹種氧氣),可以吸收太陽中有害的紫外線。平流層上面是電離層,那裏有壹層帶電粒子,叫做離子。電離層起著非常重要的作用。它能把無線電波反射到世界各地。如果不考慮水蒸氣、二氧化碳和各種碳氫化合物,從地面到100km高度的空氣平均成分保持不變。在25公裏高度,臭氧含量增加。在較高的高度,空氣的成分隨高度而變化,並且顯然與壹天中的時間和太陽活動有關。
“重”空氣:
空氣不是沒有重量的——壹桶空氣大約相當於壹本書的兩頁紙。大氣中的空氣總是給我們壓力,這個壓力叫大氣壓力,我們人體每平方厘米承受壹公斤左右。因為我們體內也有空氣,這個壓力內外相等,所以大氣的壓力不會把我們壓垮。
生命賴以生存的空氣:
由於地球的強大引力,80%的空氣集中在距離地面平均15公裏的範圍內。這個空氣層對人類的生活和生產活動影響很大。人們通常所說的空氣汙染是指這個範圍內的空氣汙染。工業的發展向空氣中排放了有害物質,汙染了空氣,增加了空氣中的有害成分。當空氣中的有害物質達到壹定濃度時,會嚴重損害人體健康和農作物的生長,破壞壹些物質,降低人們的能見度,影響交通安全。因此,必須努力防止空氣汙染。
排放到空氣中的有害物質可分為以下幾類:粉塵(如碳粒等。)、金屬粉塵(如鐵、鋁等。)、濕霧(如油霧、酸霧等。),以及有害氣體(如壹氧化碳、硫化氫和氮氧化物等。).從全球範圍來看,二氧化硫和壹氧化碳是排放量大、危害大的有害氣體。煤和石油燃燒時會產生二氧化硫。壹氧化碳主要是在汽車行駛時排放的。在全球範圍內,據估計壹氧化碳的排放量超過了二氧化硫。
空氣質量:
如果沒有空氣,我們的地球將是壹片貧瘠的沙漠,沒有生機。綠色植物利用空氣、陽光和水中的二氧化碳合成養分。在這個過程中,氧氣被釋放出來。人類和其他動物通過呼吸空氣來獲取氧氣。動物也需要氧氣從它們吃的食物中獲取能量。
根據國家環保局的統壹規定,我國空氣質量分為五個等級。它按照壹定的方法對壹系列復雜的空氣監測數據進行處理,計算出具體的空氣汙染指數,進而確定其空氣質量等級。
其具體標準如下:空氣汙染指數達到0-50時,為1;二級從51到100;三級當101-200;201-300的四級;300以上的時候5級。其中,3級屬於輕度汙染,4級屬於中度汙染,5級屬於重度汙染。