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空气--地球上生命存在的源泉(二)---大气组成

发布时间:2012-07-10

  现代大气层早在20多亿年前就随着植物的登陆形成了,不过直到17 世纪屮叶,人类对空气的认识还很模糊,认为“空气”是唯一的气体元索。

  到了 17世纪,通过对燃烧和呼吸的研究,人们才开始认识到空气 是由很多种气体元素组成的。而发现这些气体又经历了很多的波折。

  就拿氧气来说吧,它是人类赖以生存的气体,不过很多科学家却都 与它失之交臂了。17世纪中期,波义耳最初做过火焰和空气的实验, 证明了燃烧不能没有空气,但他并没有发现其:巾起作用的是氧气。大 概在1773年的时候,瑞典化嗲家舍勒也制得了一种气休,取名“火气”, 并用实验证明牢气中也存在着“火气”。他所制取的“火气”实际上就是 氧气,但令人遗憾的是,他没能认识氧气。1774年,英同的化学家普利 斯特里也犯丫一个令他遗憾终生的错误。他用一个透镜聚光对着氧化 汞加热,发现很快产生了气体。他收集了这种气体,发现蜡烛在它甩面

  能剧烈燃烧。把老鼠放在里面,发现它们过得非常舒服后,他把这种气 体称之为“尤燃素气”。其实他巳经发现了氧气,可他没有对这种气体 作进一步的研究。后来,普利斯特电的朋友拉礼锡受到们发,决定用粕 确定量的实验来彻底把空气成分搞清楚,他把少挝的汞(水银〕放在密 闭的容器里,连续加热12天,结果发现有一部分锒白色的液态汞变成 了红色的粉末,同时容器甩空气的体积差不多减少丫 1/5。拉瓦锡研 究了剩余的那部分空气,发现这部分空气既不能供给人类及动物呼吸 来维持人类及动物的生命,也不能支持可燃物的燃烧。这种气体后来 被人们称之为氮气。拉瓦锡再把汞扃面上所生成的红色粉末〈现已证 明是氧化汞)收集起来,放在另一个较小的容器甩经过强热后,产生大 量气体,在该气体中投人火红的木炭,马上猛烈燃烧,发出炫0的亮光, 而&该气体的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气的那部分体 积。他把这种气体命名为“0巧识一,大概赴“活命的气体”的意思。我 国化学家徐寿把它翻译成“养气”,后来又规范为“氧气”.

  氧气在大气中的含量排名第二位。它对人类的生存到底有多重 要?只要你屏住呼吸就知道了。利用氧气可供给呼吸的牲质,它首先 被用于医疗急救。是氧气让我们人类“如虎添翼”,有了它我们可以登 上更高的山峰,潜人更深的水中,飞向更广阔的空间。

  不过,純氧仅用于初生的窒息儿童或休克病人,但时间都不能太 长。因为在人们口常呼吸的空气中,氧气只占广空气体积的1/5。那 么,空气中含量最多的气体是仆么呢?

  大气屮含量最多的成分是氮气,按体积比占大气总量的大 气中的氮能冲淡氧,使氧不至于太浓,氧化作用不过于激烈。氮气老成 持重,它的化学性质很不活泼,所以我们常把它用作保护气,很多电灯 泡里都灌冇氮气,因为这样可以减悭钨丝的氧化速度,使灯泡经久耐 用。商业丨1还有充氮包装,把贵重而罕有的凼页、丨5卷保存在充满氮气 的圆筒里。因为蛀虫在氮气中不能生存,也就不会捣蛋丫。

  此外,二氧化碳也是一种很重要的气体。它在空气屮的含縫很少, 约为(! 03乂。动物不能在二氧化碳里生存,有人就错误地认为二氣化 碳是省毒的,其实这只是由于动物得不到维持呼吸所必耑的氧气,所以

  就窒息而死亡了。实际上,二氧化碳不仅没有毒,还有很多用处。

  与氧气相比,―氧化碳品得更容易被掖化和固化。只要增加压强 到一定程度,―氧化碳气就可变成无色液体。若继续降溫、加压,它很 快就变成了外形像冰一样的固体,人们叫它“干冰”,这是一种比冰更好 的制冷剂。用飞机从高空播撒一定量的“干冰”,能使空气里的水蒸气 冷凝,变成水滴下降。所以“干冰”是人工增雨的材料之一。

  大气中还冇一些“稀朽气休”,只占大气组成的。945,论脾气,它 们可真是孤僻,在一般情况下不和其他元素产生反应,被称为“高贵气 体”。这些气体包括氦(讨…,^^^^)、氩(八!:).気(尺0、氙(乂^:)、氡 (议!^等。不过,他们虽然含量稀少,对人类的帮助可是非常大的。如 氦气是除了氢气以外最轻的气体,「I以代替氢气装在飞船铒,不会着火 和发生爆炸。氖灯射出的红光,在资气里透射力很强,可以穿过浓雾。 因此,氖灯常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。世界上笫一盏霓 虹灯是填充氖气制成的。网络上讨论得十分火热的汽车用氙灯是 1991年研制成功的一种充街氙气、少量的水银蒸气和金属卤化物的 “萵压气体放电灯”。这种氙灯在1卯5—1996年首度成为奔驰车的标 准配备,因而备受关注。后来,这种氙灯又相继成为宝马、奥迪、凌志等 品牌汽车一些年度新车的标准配备。