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空气是我们每天都在呼吸的气体混合物。它主要由四种气体组成:氮气占78%,是含量最多的气体;氧气占21%,是维持生命必需的气体;氩气占0.93%,是一种惰性气体;二氧化碳占0.04%,是植物光合作用的原料。除此之外,空气中还含有其他微量气体和水蒸气。
氮气是空气中含量最多的气体,占78%。它的分子式是N₂,由两个氮原子通过三重键结合而成。氮气化学性质非常不活泼,这个特点使它在自然界中起到稀释氧气的作用,防止氧化反应进行得过快。在工业上,氮气有很多重要用途:可以合成氨来制造化肥,用于食品包装起到防腐保鲜的作用,还可以用于低温冷冻保存。
氧气占空气体积的21%,分子式是O₂,由两个氧原子通过双键结合。氧气化学性质活泼,是维持绝大多数生物呼吸作用必需的气体,也是支持燃烧的重要条件。氧气在我们的生活中有广泛用途:首先是维持生物的呼吸作用,这是生命活动的基础;在工业上用于炼钢、焊接和切割金属;在医疗领域用于急救和治疗呼吸系统疾病。
氩气占空气的0.93%,是一种惰性气体,化学性质极不活泼,不与大多数物质发生反应。正因为这个特点,氩气常用于电灯泡中延长灯丝寿命,在焊接时作为保护气防止金属氧化。二氧化碳虽然只占0.04%,但作用重大。它是植物进行光合作用的必需原料,也是重要的温室气体,对地球气候有影响。在工业上,二氧化碳用于制造碳酸饮料和干冰。
除了主要的四种气体,空气中还含有许多微量气体,虽然含量很少,但各有重要作用。氖气用于制造霓虹灯,氦气常用于气球充气,甲烷是天然气的主要成分,水蒸气是形成云雨雪等天气现象的基础,臭氧层能吸收紫外线保护地球生物。这些气体共同构成了我们赖以生存的大气环境,每一种都有其不可替代的作用。