Состав воздуха: газы в атмосфере Земли в процентах

Что показывает диаграмма

Азот (N₂) составляет 78,084% сухого воздуха, а кислород (O₂) — 20,946%, так что вместе они дают около 99%. Аргон (Ar) с 0,934% — почти весь остаток. Углекислого газа около 0,042%, или 420 миллионных долей (ppm), а неон, гелий, метан, криптон и водород присутствуют лишь в следовых количествах.

Как читать проценты

Значения даны в процентах по объёму. Для газов объёмная доля равна мольной, потому что равные объёмы газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое число молекул. Цифры относятся к сухому воздуху; реальный воздух содержит ещё от почти 0% до примерно 4% водяного пара, что немного понижает остальные проценты.

Почему состав важен

Кислород поддерживает дыхание и горение, а азот его разбавляет; в чистом кислороде огонь горит гораздо яростнее. Аргон неактивен, поэтому защищает металлы при сварке. Его много, потому что калий-40 в горных породах медленно распадается на аргон-40.

Углекислого газа и метана лишь малые доли, но это парниковые газы, удерживающие тепло, а содержание углекислого газа растёт примерно на 2–3 ppm в год, главным образом из-за сжигания ископаемого топлива. Промышленность разделяет азот, кислород и аргон, охлаждая воздух до сжижения и затем перегоняя его.

Разобранный пример

Закон Дальтона гласит, что каждый газ вносит вклад в общее давление пропорционально своей доле. При давлении на уровне моря 101,325 kPa парциальное давление кислорода равно 0,20946 × 101,325 kPa = 21,22 kPa. Аналогично, в 10,0 L сухого воздуха содержится около 7,81 L азота, 2,09 L кислорода и 0,0934 L аргона.