Властивості повітря

Властивості повітря
Довгий час люди розглядали повітря як особливу невидиму стихію, яку, на відміну від води, не можна утримати в руках. У XVIIXVIII вв. словом повітря стали називати різні гази: вуглекислий газ іменували задушливим повітрям (він не підтримує дихання), а водень пальним повітрям.

Головний внесок у вивчення повітря, безумовно, вніс А. Л. Лавуазьє, однак остаточно склад повітря було визначено лише в ХХ столітті. Фізичні властивості повітря відомі кожному. Він не має смаку, кольору і запаху, малорастворим у воді. При кімнатній температурі в 100 об’ємах води розчиняються всього близько 3 об’ємів повітря.

А ось певної температури плавлення і кипіння, а також хімічної формули у повітря немає, так як повітря однорідна, добре перемішана суміш різних газів. Рис. 35.

У цьому легко переконатися на досвіді (рис. 35). На сталеву пластинку, укріплену на шматку пробки, покладемо трохи червоного фосфору і помістимо її в скляну посудину кристалізатор, заповнений водою. Палаючої лучинкой обережно запалимо фосфор і опустимо скляний дзвін.

Фосфор згорає, заповнюючи простір під дзвоном густим білим димом. Вода піднімається приблизно на 1/5 того обсягу, який спочатку займав повітря, рівно стільки в повітрі було кисню. Після того як фосфор згасне, а дзвін охолоне, виймемо з горлечка дзвони пробку і випробуємо залишився в ньому газ. Він не підтримує горіння: внесена в нього палаюча лучинка моментально гасне.

Газ, зібраний під дзвоном, не викликає помутніння вапняної води, отже, це не вуглекислий газ. Лавуазьє, проробивши серію подібних експериментів, назвав цей газ азотом, що в перекладі з грецького означає неживий. На частку азоту, таким чином, припадає близько 4/5 об’єму повітря.

Крім азоту і кисню, що є основними компонентами повітря, до його складу в незначних кількостях входять вуглекислий газ, водяна пара, а також шляхетні (інертні) гази, головним чином аргон. До сімейства благородних газів відносять шість хімічних елементовнеметаллов: гелій He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe і радон Rn. Відповідні їм прості речовини, на відміну від кисню й азоту, складаються з одноатомних молекул. При кімнатній температурі вони являють собою безбарвні гази, малорозчинні у воді.

Довгий час вважали, що інертні гази зовсім не вступають в хімічні реакції. Але близько 40 років тому вченим вдалося отримати хімічні сполуки трьох важких інертних газів криптону, ксенону і радону.

Проте всі вони нестійкі і не витримують сильного нагрівання. З хімічної інертністю пов’язано застосування благородних газів в техніці.

Аргоном наповнюють електричні лампочки розжарювання. У центрі лампи знаходиться вольфрамова спіраль, яка розжарюється струмом до високої температури і випромінює світло.

Якщо всередину лампи потрапить повітря, спіраль тут же згорить. Щоб уникнути цього, лампу заповнюють аргоном. В останні роки замість аргону для наповнення ламп стали використовувати криптон, такі лампи при тій же потужності спіралі дають більш яскраве світло за додаткового світіння (люмінесценції) атомів криптону. Вчені виявили, що при проходженні через розріджене інертний газ електричного розряду спостерігається яскраве свічення. На основі цього створені люмінесцентні лампи, в яких світиться не металева нитка, а сам газ, через який проходить електричний струм.

Лампи, наповнені аргоном, дають яскраво-синє світло, неоном оранжево-червоний, криптоном зелений. Неоновими лампами великої потужності обладнують маяки.

Найлегший з благородних газів гелій використовують для заповнення метеорологічних куль-зондів, аеростатів, дирижаблів. У повітрі гелію мало, його добувають з природного газу, де він також міститься у вигляді домішки. Склад сухого, тобто не містить водяної пари, повітря наведено на діаграмі (рис.

36). Водяна пара обумовлює вологість повітря. У сиру і теплу погоду його більше, в суху і холодну менше. Рис.

36. Вуглекислий газ утворюється при горінні і диханні, тому в повітрі великих міст його більше, ніж над лісами і морями. Особливо багато вуглекислого газу в закритих, погано провітрюваних приміщеннях, місцях великого скупчення людей. Повітря, що містить більше 0, 1% вуглекислого газу, гнітюче діє на людину.

У повітрі промислових центрів часто присутні оксиди азоту, чадний газ CO та інші шкідливі домішки. Вони утворюються при неповному згорянні автомобільного палива, а також викидаються в атмосферу хімічними та металургійними комбінатами, теплоелектростанціями. У таких містах повітря завжди містить багато пилу дрібних частинок сажі та інших речовин. Пил знаходиться в повітрі у зваженому стані, подібно каламуті у воді.

Великі частинки пилу помітні неозброєним поглядом в косих променях сонця. Збереження чистого повітря в містах серйозна екологічна проблема, над якою працюють фахівці.

Властивості повітря

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Добавить комментарий