อากาศที่เราหายใจมีก๊าซอะไรบ้าง?

เนื้อหา

• TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
• ไนโตรเจน: มากมายและเฉื่อย
• ออกซิเจน: ก๊าซที่ให้ชีวิต
• อาร์กอน: แก๊สมีตระกูล
• ก๊าซติดตาม

ชั้นบรรยากาศของโลกเป็นชั้นของก๊าซที่จัดขึ้นโดยแรงโน้มถ่วงซึ่งจะป้องกันไม่ให้มันหนีออกสู่อวกาศ ปกป้องชีวิตด้วยการดูดซับรังสี UV โดยการถือในความร้อนเพื่อทำให้พื้นผิวโลกอุ่นขึ้นและลดอุณหภูมิสุดขั้วระหว่างกลางวันและกลางคืน ก๊าซที่ประกอบด้วยบรรยากาศมักถูกเรียกว่าอากาศซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกหายใจ

TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)

อากาศที่เราหายใจส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจนและออกซิเจนแม้ว่าคุณจะพบอาร์กอนคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่น ๆ

ไนโตรเจน: มากมายและเฉื่อย

เป็นความเข้าใจผิดทั่วไปว่าออกซิเจนเป็นก๊าซที่มีมากที่สุดในอากาศที่หายใจบนโลก เกียรติยศนั้นไปสู่ไนโตรเจนซึ่งคิดเป็น 78 เปอร์เซ็นต์ของอากาศ ไนโตรเจนเกิดขึ้นเมื่อ N2 - อะตอมไนโตรเจนสองพันธะรวมกัน พันธะมีความแข็งแรงมากทำให้ก๊าซเฉื่อยทางเคมี แม้ว่าสูดดมไนโตรเจนส่งผ่านเข้าไปในกระแสเลือดมันไม่ได้ใช้โดยเซลล์ในร่างกาย อย่างไรก็ตามเนื่องจากไนโตรเจนเป็นสิ่งจำเป็นต่อชีวิต - พบได้ใน RNA, DNA และโปรตีน - จึงต้องถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่มีพันธะมั่นคงน้อยกว่าที่จะใช้กับสัตว์ สิ่งหนึ่งที่เกิดขึ้นคือการตรึงไนโตรเจนในพืช

ออกซิเจน: ก๊าซที่ให้ชีวิต

คิดเป็นร้อยละ 21 ของอากาศสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหายใจออกซิเจนถูกดูดซับโดยปอดหรือโครงสร้างคล้ายปอดในสัตว์ที่ต่ำกว่าและส่งไปยังเซลล์ทั้งหมดในร่างกายด้วยเลือด ออกซิเจนเป็นก๊าซที่ไม่เสถียรที่สุดและเป็นก๊าซที่มีปฏิกิริยาทางเคมีมากที่สุดที่พบในอากาศ แม้ว่าสัตว์ทุกชนิดต้องการออกซิเจน แต่ก็สามารถเป็นอันตรายถึงตายได้ในระดับความเข้มข้นสูงกว่าปกติ: การหายใจด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์เป็นระยะเวลานานทำให้เกิดพิษต่อออกซิเจน นอกเหนือจากบทบาทในด้านชีววิทยาแล้วออกซิเจนยังเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเผาไหม้กระบวนการทางเคมีที่รับผิดชอบต่อไฟ

อาร์กอน: แก๊สมีตระกูล

ก๊าซที่มีมากเป็นอันดับสามในอากาศบนโลกคืออาร์กอนแม้ว่าจะมีปริมาณอากาศน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ก็ตาม อาร์กอนจัดเป็นก๊าซมีตระกูลในทางเคมีหมายถึงมีความเสถียรมากและไม่ค่อยทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่น ๆ อาร์กอนในอากาศส่วนใหญ่มาจากการสลายตัวของโพแทสเซียม -40 ซึ่งเป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีในเปลือกโลก อาร์กอนที่ใช้ในวิทยาศาสตร์จำนวนมากได้มาจากการกลั่นอากาศในรูปของเหลว

ก๊าซติดตาม

มีก๊าซเพิ่มเติมหลายชนิดในบรรยากาศในจำนวนนาที ก๊าซเหล่านี้เรียกว่าก๊าซติดตามและรวมถึงไอน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, มีเธน, ฮีเลียม, ไฮโดรเจนและโอโซน ก๊าซเหล่านี้ต่างมีจุดประสงค์และรูปแบบการผลิตของตนเอง ยกตัวอย่างเช่นมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพดักความร้อนในชั้นบรรยากาศของโลก โอโซนพบอยู่ในชั้นบรรยากาศที่แตกต่างกันสองชั้น: สูงในสตราโตสเฟียร์ซึ่งจะป้องกันแสงอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์และชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่าซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของหมอกควัน