ВО́ЗДУХ

ВО́ЗДУХ, смесь га­зов, об­ра­зую­щая ат­мосфе­ру Зем­ли. Плот­ность, дав­ле­ние и со­став В. не­пре­рыв­но из­ме­ня­ют­ся при уве­ли­че­нии рас­стоя­ния от зем­ной по­верх­но­сти (см. в ст. Ат­мо­сфе­ра). Со­став В. за­ви­сит от вре­ме­ни, мес­та, темп-ры, влаж­но­сти, на­ли­чия за­гряз­няю­щих при­ме­сей и пр. В сред­нем чис­тый су­хой В. (на уров­не мо­ря, при темп-ре 0 °C и дав­лении 1013,25 гПа) со­дер­жит 78,084% (по объ­ё­му) азо­та, 20,9476% ки­сло­ро­да, 0,934% ар­го­на, 0,0314% ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, сле­до­вые ко­ли­че­ст­ва ос­таль­ных бла­го­род­ных га­зов, ок­си­дов азо­та и се­ры, мо­но­ок­си­да уг­ле­ро­да, ме­та­на, ам­миа­ка, озо­на, во­до­ро­да и ряд др. при­ме­сей. До вы­со­ты 100–110 км под­дер­жи­ва­ет­ся от­но­си­тель­но ста­биль­ный со­став В. по осн. его ком­по­нен­там – азо­ту и ки­сло­ро­ду. Наи­ме­нее по­сто­ян­ны ср. кон­цен­тра­ции озо­на и ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, влияю­щих на из­ме­не­ние кли­ма­та (см. Пар­ни­ко­вый эф­фект). В ре­зуль­та­те ан­тро­по­ген­ных воз­дей­ст­вий (см. За­гряз­не­ние ок­ру­жаю­щей сре­ды) по­вы­ша­ют­ся кон­цен­тра­ции ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, ок­си­дов азо­та, ди­ок­си­да се­ры, уг­ле­во­до­ро­дов и др. вред­ных при­ме­сей. Со­дер­жа­ние па­ров во­ды мо­жет со­став­лять от 2·10^–5 до 4% от мас­сы В. Су­щест­вен­но из­ме­ня­ет­ся ко­ли­че­ст­во взве­шен­ных в В. твёр­дых и жид­ких час­тиц – ат­мо­сфер­но­го аэ­ро­зо­ля (пы­ли, мик­ро­ор­га­низ­мов, спор, пыль­цы рас­те­ний, ды­мо­вых вы­бро­сов пром. пред­при­ятий и пр.). При не­бла­го­при­ят­ных по­год­ных ус­ло­ви­ях вбли­зи пром. зон и в круп­ных го­ро­дах мо­жет воз­ни­кать смог – опас­ное для здо­ро­вья лю­дей силь­ное ме­ст­ное по­вы­ше­ние за­пы­лён­но­сти и за­гряз­нён­но­сти воз­ду­ха.

В. об­ра­зо­вал­ся в ре­зуль­та­те ес­теств. эво­лю­ции Зем­ли и её ат­мо­сфе­ры. Он со­дер­жит­ся в поч­ве, рас­тво­рён в во­де океа­нов, мо­рей и др. во­до­ёмов. Об­щая мас­са В. на Зем­ле ок. 5·10¹⁵ т.

В. уча­ст­ву­ет в гео­ло­гич. про­цес­сах вы­вет­ри­ва­ния гор­ных по­род; цир­ку­ля­ция В. в ниж­них сло­ях ат­мо­сфе­ры – важ­ней­ший кли­ма­то­об­ра­зую­щий про­цесс. Ки­сло­род, азот, ок­си­ды уг­ле­ро­да и ряд др. ком­по­нен­тов В. уча­ст­ву­ют в об­щем кру­го­во­ро­те ве­ществ. Со­дер­жа­щий­ся в В. ки­сло­род не­об­хо­дим для су­ще­ст­вова­ния боль­шин­ст­ва жи­вых ор­га­низ­мов (см. Ды­ха­ние). Так, ка­ж­дый че­ло­век в сред­нем еже­су­точ­но вды­ха­ет 12 кг В., по­треб­ляя при этом ок. 0,7 кг ки­сло­ро­да и вы­де­ляя эк­ви­ва­лент­ное ко­ли­че­ст­во ди­ок­си­да уг­ле­ро­да.

То, что В. яв­ля­ет­ся сме­сью га­зов, впер­вые в 1775–77 ус­та­но­вил А. Ла­ву­а­зье. В 1877 фи­зи­ки Л. Каль­е­те (Фран­ция) и Р. Пик­те (Швей­ца­рия) прак­ти­че­ски од­но­вре­мен­но по­лу­чи­ли сжи­жен­ный В. Сжи­же­ние В. в пром. мас­шта­бах впер­вые бы­ло ор­га­ни­зо­ва­но нем. инж. К. Лин­де в 1895. См. так­же Сжи­же­ние га­зов.

В. бес­цве­тен, не име­ет вку­са и за­па­ха. Для чис­то­го су­хо­го В. ус­лов­ная ср. мо­ле­ку­ляр­ная мас­са рав­на 28,966; при 0 °C плот­ность со­став­ля­ет 1,2928 кг/м³, рас­тво­ри­мость в во­де – 29,18 см³/дм³. При нор­маль­ном дав­ле­нии и темп-ре –192 °C В. пре­вра­ща­ет­ся в го­лу­бо­ва­тую жид­кость с плот­но­стью 960 кг/м³.

В. слу­жит осн. сырь­ём для по­лу­че­ния ки­сло­ро­да, азо­та, бла­го­род­ных га­зов (см. Воз­ду­ха раз­де­ле­ние). В. на­хо­дит ши­ро­кое при­ме­не­ние в тех­ни­ке: бла­го­да­ря со­дер­жа­ще­му­ся в нём ки­сло­ро­ду вы­сту­па­ет хи­мич. реа­ген­том в разл. про­цес­сах (го­ре­ние то­п­ли­ва, по­лу­че­ние ме­тал­лов из руд и кон­цен­тра­тов, про­из-во сер­ной и азот­ной ки­слот, мн. др. ве­ществ). Так, сжи­га­ние разл. ви­дов ор­га­нич. то­п­ли­ва да­ёт бо­лее 95% не­об­хо­ди­мой че­ло­ве­че­ст­ву энер­гии. На окис­ле­нии уг­ле­ро­да ос­но­ва­на вы­плав­ка чу­гу­на и ста­ли (по­лу­че­ние 1 т сталь­но­го про­ка­та тре­бу­ет бо­лее 10 тыс. м³ воз­ду­ха). Ещё вы­ше рас­ход В. при по­лу­че­нии цвет­ных ме­тал­лов, где он при­ме­ня­ет­ся, напр., для об­жи­га суль­фид­ных кон­цен­тра­тов.

В. яв­ля­ет­ся сре­дой в те­п­ло- и зву­ко­изо­ляц. ма­те­риа­лах; слу­жит уп­ру­гим на­пол­ни­те­лем в пнев­ма­тич. ши­нах; иг­ра­ет роль ра­бо­че­го те­ла в пнев­ма­тич. уст­рой­ст­вах (возд. тор­мо­за, пер­фо­ра­то­ры, рас­пы­ли­те­ли), в су­дах на возд. по­душ­ке, ли­ни­ях пнев­мотранс­пор­та и пнев­ма­тич. поч­ты; дей­ст­ву­ет как те­п­ло­но­си­тель в сис­те­мах возд. ох­ла­ж­де­ния и на­гре­ва­ния. Сжа­тый, обо­га­щён­ный ки­сло­ро­дом или со­дер­жа­щий азот и бла­го­род­ные га­зы В. ис­поль­зу­ют в ме­ди­ци­не, авиа­ции, кос­мо­нав­ти­ке, во­до­лаз­ном де­ле, на под­вод­ном фло­те. В пром-сти и в жи­лищ­ном строи­тель­ст­ве на­хо­дят при­ме­не­ние сис­те­мы кон­ди­цио­ни­ро­ва­ния воз­ду­ха, воз­душ­но­го ото­пле­ния и вен­ти­ля­ции. Для при­ме­не­ния на транс­пор­те (элек­тро­мо­би­ли и др.) соз­да­ют­ся элек­тро­хи­мич. ге­не­ра­то­ры с то­п­лив­ны­ми эле­мен­та­ми, в ко­то­рых ки­сло­род В. яв­ля­ет­ся окис­ли­те­лем.

На пром. пред­при­яти­ях дей­ст­ву­ют сис­те­мы воз­ду­хо­под­го­тов­ки за­би­рае­мо­го В. и воз­ду­хо­очи­ст­ки сбра­сы­вае­мо­го воз­ду­ха.

В сис­те­ме ме­ро­прия­тий по ох­ра­не ок­ру­жаю­щей сре­ды важ­ное зна­че­ние име­ют са­ни­тар­ный кон­троль за со­стоя­ни­ем В., тща­тель­ная очи­ст­ка и обез­вре­жи­ва­ние пром. га­зов пе­ред вы­бро­сом в ат­мо­сфе­ру, вы­нос пром. пред­при­ятий за пре­де­лы жи­лых рай­онов и пр. (см. в ст. Ох­ра­на при­ро­ды).