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空气的状态

【来源:通达滤器 发布时间:2012-03-21 浏览: 次】

【空气的状态】:
常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。

空气作为混合气体,在定压下冷凝时温度连续降低,如在标准大气压(101.3KPa)下,空气于81.7K(露点)开始冷凝,温度降低到78.9K(泡点)时全部转变为饱和液体。这是由于高沸点组分(氧、氩)开始冷凝较多,而低沸点组分(氧)到过程终了才较多地冷凝。

【空气的成分】:
在远古时代,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。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论,就是“燃素学说”。他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,他认为,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说明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。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,剩余的空气不能支撑燃烧,动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支撑生命),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.

空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸取了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。

空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些成分所以几乎不变,主要是自然界各种变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等。另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说,空气的成分一般是比较固定的。

【空气的分层】:
空气包裹在地球的外面,厚度达到数千千米。这一层厚厚的空气被称为大气层。大气层分为几个不同的层,这几个气层其实是相互融合在一起的。大家生活在最下面的一层(即对流层)中。在同温层,空气要稀薄的多,这里有一种叫做“臭氧”(氧气的一种)的气体,它可以吸取太阳光中有害的紫外线。同温层的上面是电离层,这里有一层被称为离子的带电微粒。电离层的作用非常重要,它可以将无线电波反射到世界各地。若不考虑水蒸气、二氧化碳和各种碳氢化合物,则地面至100km高度的空气平均组成保持恒定值。在25km高空臭氧的含量有所增加。在更高的高空,空气的组成随高度而变,且明显地同每天的时间及太阳活动有关。

【“沉重”的空气】:
空气并非没有重量——一桶空气的重量大约相当于一本书中两页纸的重量。大气层中的空气始终给大家以压力,这种压力被称为大气压,大家人体每平方厘米上大约要承受一千克的重量。因为大家体内也有空气,这种压力体内外相等,所以,大气的压力才不会将大家压垮。

【生命赖以生存的空气】:
由于地球有强大的吸引力,使百分之八十的空气集中在离地面平均为十五公里的范围里。这一空气层对人类生活、生产活动影响很大。人们通常所说的大气污染指的是这一范围内的空气污染。工业的发展,向空气排放了有害物质,污染了空气,使空气里增加了有害成分。当空气里的有害物质达到一定浓度后,就会严重地损害人类的健康和农作物的生长,破坏了某些物质,又会使人的能见度降低,影响交通安全等等。因此,必须大力防止空气的污染。

排放到空气里的有害物质,可以分为以下几类:粉尘类(如炭粒等),金属尘类(如铁、铝等),湿雾类(如油雾、酸雾等),有害气体类(如一氧化碳、硫化氢、氮的氧化物等)。从世界范围来看,排放量较多、危害较大的有害气体是二氧化硫和一氧化碳。二氧化硫是煤、石油在燃烧中产生的。一氧化碳主要是汽车开动时排出的。从全球估计,一氧化碳的排出量超过二氧化硫的排出量。

【空气质量】:

假如没有空气,大家的地球上将是一片荒芜的沙漠,没有一丝生机。绿色植物利用空气中的二氧化碳以及阳光和水合成营养物质,在此过程中,氧气被释放出来,人类和其他动物呼吸空气来获取氧气,动物还需要氧气从摄入的食物中获取能量。
根据国家环保局统一规定,我国空气质量分为5级。它是将一系列复杂的空气监测数据,按一定方法处理后,算出其空气污染指数具体是多少,然后再确定其空气质量等级。
  
  其具体标准如下:当空气污染指数达0—50时为1级;51—100时为2级;101—200时为3级;201—300时为4级;300以上时为5级。其中3级属于轻度污染,4级属于中度污染,5级则属于重度污染了。

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