Воздух - это самое обыденное и привычное для нас вещество. Мы дышим им каждую секунду, не задумываясь о его удивительном составе и свойствах. Но что если заглянуть за занавес привычки и увидеть в воздухе волшебную формулу, дарящую нам жизнь?
История открытия состава воздуха
В 1754 году шотландский химик Джозеф Блэк провел серию экспериментов по нагреванию воздуха в закрытых сосудах. Он обнаружил, что при нагревании воздух ведет себя не как однородное вещество, а как смесь разных газов. Это навело Блэка на мысль, что воздух на самом деле представляет собой смесь, а не простое вещество.
Я пришел к выводу, что то, что мы называем воздухом, на самом деле является смесью различных типов воздуха, а не однородным веществом.
Джозеф Блэк
Это открытие Блэка стало революционным для науки того времени. До него считалось, что воздух - это некое единое вещество со своими свойствами. Открытие состава воздуха позволило химикам и физикам исследовать свойства отдельных газов, входящих в его состав.
Выделение кислорода и азота
Вскоре после экспериментов Блэка другие ученые начали пытаться выделить из воздуха отдельные газы. В 1774 году английский химик Джозеф Пристли получил «дефлогистированный воздух» - чистый кислород - путем нагревания оксида ртути. А в 1772 году другой английский химик Генри Кавендиш выделил азот, пропустив электрический разряд через воздух.
Эти открытия позволили детально изучить свойства кислорода и азота, которые оказались главными компонентами воздуха. Выяснилось, что кислород поддерживает процессы горения и дыхания, а азот играет роль инертного газа-наполнителя. Так мало-помалу раскрывалась формула воздуха.
Современные методы анализа
Современные ученые используют продвинутые физико-химические методы для изучения точного состава воздуха:
- Хроматография позволяет разделить смесь газов на отдельные компоненты.
- Масс-спектрометрия дает возможность по массе молекул определить содержание каждого газа.
- Оптическая спектроскопия выявляет присутствие газов по их спектрам поглощения.
Благодаря этим методам ученые могут в любой момент узнать точный состав воздуха, чтобы понять, как меняется его загадочная формула.
Основные газы в составе воздуха и их свойства
Давайте рассмотрим подробнее основные газы, входящие в состав воздуха, и их удивительные свойства.
Азот
На долю азота приходится около 78% от объема сухого воздуха. Этот газ играет роль инертной среды, разбавляющей активный кислород. Азот необходим для жизнедеятельности растений и животных. Он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, витаминов. Без азота невозможно нормальное функционирование организма.
Интересный факт: азот оказывает обезболивающее и наркотическое действие при дыхании воздухом под повышенным давлением. Поэтому водолазы и аквалангисты используют смеси с повышенным содержанием азота.
Кислород
На кислород приходится около 21% объема сухого воздуха. Он необходим для дыхания и окислительных процессов, протекающих в организме. Кислород осуществляет связь между дыханием и энергетическим метаболизмом клетки. Достаточное содержание кислорода в воздухе - залог здоровья и активного долголетия.
Любопытно, что первооткрыватель кислорода Джозеф Пристли назвал его «дефлогистированным воздухом», поскольку считал, что это воздух без гипотетического «флогистона». Термин «кислород» предложил в 1778 году Антуан Лавуазье.
Таким образом, постепенно раскрывался состав воздуха и секрет его формулы, дающей нам жизнь. В следующей части статьи мы поговорим о том, как сама эта формула влияет на наше здоровье.
