הרכב האוויר: הגזים באטמוספירה של כדור הארץ באחוזים

מה מראה התרשים

חנקן (N₂) מהווה 78.084% מהאוויר היבש וחמצן (O₂) 20.946%, ולכן יחד הם מהווים כ-99%. ארגון (Ar), ב-0.934%, הוא כמעט כל השאר. פחמן דו-חמצני הוא כ-0.042%, או 420 חלקים למיליון (ppm), וניאון, הליום, מתאן, קריפטון ומימן קיימים רק בעקבות.

איך קוראים את האחוזים

הערכים הם אחוזים לפי נפח. בגזים, אחוז נפחי שווה לאחוז מולרי, כי נפחים שווים של גזים באותה טמפרטורה ולחץ מכילים מספרים שווים של מולקולות. המספרים הם עבור אוויר יבש; אוויר אמיתי מכיל גם מכמעט 0% עד כ-4% אדי מים, שמורידים מעט את שאר האחוזים.

מדוע ההרכב חשוב

חמצן מקיים נשימה ובעירה, וחנקן מדלל אותו; אש בוערת הרבה יותר בעוצמה בחמצן טהור. ארגון אינו תגובתי, ולכן הוא מגן על מתכות בזמן ריתוך. הוא נפוץ כי אשלגן-40 בסלעים דועך לאט לארגון-40.

פחמן דו-חמצני ומתאן הם רק חלקים קטנים, אך הם גזי חממה שלוכדים חום, ופחמן דו-חמצני עולה בכ-2 עד 3 ppm בשנה, בעיקר משריפת דלקי מאובנים. התעשייה מפרידה חנקן, חמצן וארגון על ידי קירור האוויר עד שהוא הופך לנוזל ואז זיקוקו.

דוגמה פתורה

חוק דלתון אומר שכל גז תורם ללחץ הכולל לפי חלקו. בלחץ של 101.325 kPa בגובה פני הים, הלחץ החלקי של חמצן הוא 0.20946 × 101.325 kPa = 21.22 kPa. באופן דומה, דגימה של 10.0 L אוויר יבש מכילה כ-7.81 L חנקן, 2.09 L חמצן ו-0.0934 L ארגון.