空气中的主要成分

如题所述

空气是由多种气体组成的复杂混合物。其中,氧气、氮气以及稀有气体氩、氖、氦、氪、氙等是空气的固定组成部分,它们的含量相对稳定。而二氧化碳和水蒸气的含量则根据地球上的位置和温度变化在很小的范围内有所波动。空气中的其他成分,如二氧化硫、氯等,会因地区不同而有所变化。此外,空气还含有微量的氢、臭氧、氧化二氮、甲烷以及尘埃。
实验表明,在距离地面100公里以内,空气中的固定组成部分的体积含量基本保持不变。具体来说,氧气约占20.95%,氮气约占78.09%,氩气约占0.932%。空气中氮气和氧气的相对稳定性是由自然界中的各种化学反应相互补偿的结果。动植物呼吸、物质燃烧、动植物腐烂、钢铁生锈等过程都会消耗氧气,但绿色植物在光合作用中会吸收二氧化碳并释放氧气,使得氧气量保持相对平衡。植物放出的氧气总量比它们呼吸所需的氧气量多约20倍。
氮元素是植物生长的必需元素,其来源就是空气中的氮气。自然界中的固氮过程主要是通过闪电将氮气氧化成一氧化氮,一氧化氮进一步氧化成二氧化氮,然后在雨水中溶解形成亚硝酸和硝酸,最终进入土壤转变为亚硝酸盐和硝酸盐。据估计,每年通过这种途径,大约有4000万吨氮被固定在大气中。此外,豆科植物的根瘤菌也能固定少量氮气。人工固氮的主要方法是合成氨。固定的氮气又能被反硝化细菌这类微生物分解成氮气,重新释放到大气中。这样,自然界就完成了氮循环,使得大气中的氮气含量也保持相对稳定。
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