空氣是如何形成的？ 如何製造比空氣輕的氣體

空氣是指地球大氣中氣體的混合物，所以空氣屬於混合物，主要由氮氣、氧氣、惰性氣體（氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣）、二氧化碳和其他物質（如水蒸氣、雜質等）組成。 其中，氮氣的體積分數約為78%，氧氣的體積分數約為21%，惰性氣體（氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣）的體積分數約為，二氧化碳的體積分數約為最新資料），其他物質（如水蒸氣、雜質等）的體積分數約為。空氣的成分不是固定的，隨著海拔高度的變化，氣壓也會發生變化，空氣成分的比例也會發生變化。

空氣是由原始大氣中的一系列複雜變化形成的。

原始大氣的形成與星系的形成密切相關。 恆星內部存在複雜的核反應，在耗氫過程中，較重元素的豐度逐漸增加，並形成一些更重要的元素，光譜分析結果表明，原子的豐度隨著原子序數的增加而降低。

地球的次生大氣是由地球形成之初在世界各地排氣的過程形成的（一種稱為“排氣”的現象，即在地球形成時吸積並限制在地球內部的氣體，並通過造山運動和火山活動從地表排出）。

當二次大氣形成時，大量的水蒸氣被排放到大氣中，當地表溫度較高時，大氣不穩定和對流的發展非常強烈，強對流導致水蒸氣上公升和凝結，風雨雷頻發，河流， 湖泊、海洋和其他水體出現在地表。這對生命的出現和當前大氣的形成具有很大的意義。

例如，空氣中的氧氣主要來自植物的光合作用，但由於人類活動排放的二氧化氮大幅增加，高層大氣中的臭氧層正在受到破壞，對太陽紫外線的吸收減弱，導致地球表面大氣溫度緩慢上公升， 嚴重影響人類的生存空間。

空氣能是指空氣中所含的低品位熱能。 但是，根據熱力學第二定律，熱量不可能在不引起其他變化的情況下從低溫熱源傳遞到高溫熱源。 因此，在不消耗外界能量的基礎上，不能利用空氣。

熱幫浦可以從空氣中吸收熱量並將其傳遞到熱物體或環境中，這種技術稱為空氣源熱幫浦。 使用熱幫浦需要消耗電力或熱量。 例如，您家中的空調在冬季用於取暖時是典型的空氣源熱幫浦，但如果沒有電或熱，它就無法加熱。

因此，空氣源熱幫浦不是由空氣能驅動的，而是由電能或熱能驅動的。 空氣源熱幫浦可用於供暖、供暖、乾燥等多個領域。

空氣不是製造出來的，它是自然形成的

我們呼吸的空氣？ 它是如何形成的，了解空氣形成的歷史。

有許多氣體比空氣輕，例如氫氣、氨氣、甲烷。

1.製備氫氣：實驗室中通常採用活性較多的金屬與非氧化性酸反應生成氫氣。 在氧化性酸的情況下，如稀硝酸、濃硝酸或濃純硫酸，這些酸不能與金屬反應生成氫氣。

2.氨的製備：將氫氧化鈣和氯化銨混合加熱。

3.甲烷：與無水醋酸鈉和氫氧化鈣混合加熱。 這些氣體的收集可用於採用向下排氣法，除氨外的其他兩種型別均可採用排水法。

空氣是一種混合物，其成分很複雜。 空氣的恆定成分是氮氣、氧氣和惰性氣體，它們幾乎不變，主要是由於自然界各種變化的相互補償。 空氣的可變成分是二氧化碳和水蒸氣。

空氣的不定成分因地區而異。 例如，根據生產專案的不同，工廠附近的空氣中可能含有氨和酸蒸氣。 此外，空氣中含有極少量的氫氣、臭氧、氮氧化物、甲烷和其他氣體。

灰塵或多或少是懸浮在空氣中的雜質。 一般來說，空氣的成分一般是相對固定的。 由於地球的強烈吸引力，百分之八的空氣集中在離地面十五公里以內。

這層空氣對人類的生活和生產活動有很大的影響。 人們通常所說的空氣汙染是指這個範圍內的空氣汙染。 工業的發展向空氣中排放了有害物質，汙染了空氣，增加了空氣中的有害成分。

當空氣中的有害物質達到一定濃度時，會嚴重損害人體健康和農作物的生長，破壞某些物質，降低人們的能見度，影響交通安全等。 因此，必須大力防止空氣汙染。 排放到空氣中的有害物質可分為以下幾類：

粉塵（如碳顆粒等）、金屬粉塵（如鐵、鋁等）、濕霧（如油霧、酸霧等）、有害氣體（如一氧化碳、硫化氫、氮氧化物等）。 從世界範圍來看，排放更多、危害更大的有害氣體是二氧化硫和一氧化碳。 二氧化硫是由煤和石油燃燒產生的。

一氧化碳主要在汽車行駛時排放。 據估計，在全球範圍內，一氧化碳排放量超過了二氧化硫排放量。

產生氧氣。 1.工業製氧。

1.空氣製冷分離法。

空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。 利用氧和氮的不同沸點從空氣中製備氧氣稱為空氣分離法。 首先，對空氣進行預冷和淨化（去除空氣中的少量水分和二氧化碳。

乙炔，碳氫化合物。

和其他雜質如氣體和灰塵），然後壓縮和冷卻，使其成為液態空氣。然後，利用蒸餾塔中氧氣和氮氣沸點的差異。

液態空氣經過多次蒸發和冷凝，分離氧氣和氮氣，得到純氧（可達到的純度）和純氮氣（可達到的純度）。 如果新增一些額外的裝置，還可以提取氬氣、氖氣、氦氣、氪氣、氙氣和其他空氣中含量很少的稀有惰性氣體。

空分機組產生的氧氣經壓縮機壓縮，最後將壓縮後的氧氣裝入高壓鋼瓶儲存，或通過管道直接輸送到廠區和車間。 採用這種方法生產氧氣，雖然需要大型成套裝置和嚴格的安全操作技術，但產量高，可以生產數幹，每小時可生產10000立方公尺的氧氣，而消耗的原料只是無需購買，無需運輸，不使用儲存在倉庫中的空氣， 於是從1903年開始研製出第一台低溫空分製氧機。

從那時起，這種製氧方法得到了最廣泛的應用。

2.分子篩。

製氧法（吸附法）。

利用氮分子大於氧分子的事實，使用特殊的分子篩將氧氣從空氣中分離出來。 首先，利用壓縮機迫使乾燥空氣通過分子篩進入真空的吸附器，空氣中的氮分子被分子篩吸附，氧氣進入吸附器，當吸附器中的氧氣達到一定量（壓力達到一定水平）時， 可以開啟氧氣閥以釋放氧氣。一段時間後，分子篩吸附的氮氣逐漸增加，吸附能力減弱，產生的氧氣純度降低，因此需要真空幫浦。

提取吸附在分子篩上的氮氣並重複該過程。 這種產生氧氣的方法也稱為吸附。 最近，已經開發出使用吸附製氧的小型製氧機，使其易於在家中使用。

我們呼吸的空氣？ 它是如何形成的，了解空氣形成的歷史。

有許多氣體比空氣輕，例如氫氣、氨氣和甲烷。 氫氣可以通過與活性金屬較多的非氧化性酸反應來生產，實驗室製氫通常使用鋅顆粒和稀硫酸反應。 在氧化性酸的情況下，例如稀硝酸（非常稀的酸除外）、濃硝酸或濃硫酸，這些酸不能與金屬反應生成氫氣。

氨可以用氫氧化鈣和氯化銨的混合物加熱。

甲烷可以通過混合無水醋酸鈉和氫氧化鈣來製成。

這些氣體可以通過向下排氣法收集，除氨外，其他兩種氣體可以排出。 （氨易溶於水，所以不溶）。

向上排風法、排水法。

鐵與硫酸或鹽酸反應。

人們普遍認為，當地球最初凝結成一團鬆散的星際物質時，大氣層不僅散布在地球表面，而且還滲入地球。 當時，空氣中含量最豐富的是氫氣，約佔氣體成分的90%。

還有水蒸氣、甲烷、氨氣、氦氣和一些惰性氣體，幾乎沒有發現氮氣、氧氣和二氧化碳。

後來，由於重力作用，地球的這個鬆散質量收縮並變小。 在收縮過程中，地球中的空氣被壓縮，導致地球溫度劇烈上公升，地球內部的空氣大量分散到太空中。 但是，當地球收縮到一定程度時，速度減慢，強烈收縮時產生的熱量逐漸消散，地球逐漸冷卻，地殼凝固。

這時，最後從地殼中擠出的部分空氣被重力拉扯，包圍了地球表面，形成了澱粉氣層。 這時，水蒸氣凝結成水，水體開始在地殼上生長。 當時大氣非常稀薄，大氣成分與現在的大氣有很大不同，靜止的水蒸氣、氫氣、氦氣、氨氣、惰性氣體等。

地殼凝固後，在很長一段時間內，由於放射性元素的作用，地球內部不斷公升溫，導致地層發生重大調整，造成地殼部分斷層和位置偏移，許多岩石和地殼中的水在高溫下不斷釋放， 增加河流、湖泊和海洋中的水量。一些被困在岩石或地層中的氣體，包括二氧化碳，也會大量出來，充滿稀薄的大氣。

此時，大氣上層已經有大量的水蒸氣，被陽光照射，一部分分解成氫氣和氧氣。 這種分解的氧氣的一部分與氨中的氫氣結合，分離出氨中的氮氣; 它的一部分與甲烷中的氫結合，甲烷分離甲烷中的碳，而甲烷又與氧氣結合形成二氧化碳。

這樣，大氣中空氣的主要成分就變成了水蒸氣、氮氣、二氧化碳和氧氣。 然而，二氧化碳和氧氣比現在多。

根據最近的同位素測量，地球已經形成了50多億年。 大約18.19億年前，水中有很多生命。 7.8億年前，陸地上開始出現植物，而當時的大氣中含有較多的二氧化碳，因此非常有利於植物的光合作用，使植物得以繁衍生息。

大量植物進行光合作用時，吸收大氣中豐富的二氧化碳並釋放氧氣，大大增加了大氣中的氧氣含量。 所以大約在5億年前，地球上的動物數量迅速增加，動物的呼吸作用將大氣中的一些氧氣轉化為二氧化碳。

大約46億年前，地球剛形成的時候，空氣中有氮氣和二氧化碳，還有二氧化硫、一氧化碳等有毒氣體，但沒有氧氣。 直到大約35億年前，海洋中才出現了一種可以光合作用的細菌，大氣中開始出現氧氣，後來又出現了植物，產生的氧氣越來越多，二氧化碳慢慢減少。