3. Химический состав атмосферы.

Очень долгое время воздух люди считали простым веществом, и только в XVIII в. французский ученый Антуан Лоран Лавуазье установил, что воздух является механической смесью различных газов.

Атмосфера формировалась на протяжении миллиардов лет в результате выделения газов из недр Земли, химических реакций и жизнедеятельности организмов. В настоящее время она представляет собой смесь нескольких газов (в процентах):

Таблица 1

Азот	78,08
Кислород	20,94
Аргон	0,93
Углекислый газ	0,03
Прочие газы	0,02

Азот в атмосфере является разбавителем кислорода и регулирует интенсивность окисления и биологических процессов. Он участвует в биологическом круговороте веществ.

Свободный кислород атмосферы необходим для дыхания организмов, для окислительных процессов. Озон О₃ поглощает ультрафиолетовые лучи и предохраняет организмы от их губительного воздействия.

Углекислый газ СО₂ используется растениями для образования органического вещества.

В атмосфере присутствуют в небольших количествах гелий, неон, ксенон, криптон, водород, метан, аммиак и другие газы.

В атмосфере находится вода в виде пара, капель, снега и града. В воздухе содержатся пыль, споры и пыльца растений, частицы соли, дым, копоть, играющие роль ядер конденсации водяного пара. В верхние слои атмосферы ежегодно попадает около 1000 т космической пыли, образующейся при сгорании метеоритов.

Воздух заполняет трещины и поры земной коры, насыщает гидросферу.

По химическому составу атмосфера Земли подразделяется на

• нижнюю (до 100 км) – гомосферу, имеющую состав, сходный с приземным воздухом, и

• верхнюю – гетеросферу, неоднородного химического состава. В атмосфере кроме газов присутствуют различные аэрозоли – пылеватые или водяные частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в газообразной среде. Они имеют как естественное, так и техногенное происхождение.

Состав атмосферы не является постоянным по высоте и изменяется в довольно широких пределах. Основные причины этого: сила земного притяжения, диффузионное перемещение, действие космических и солнечных лучей и испускаемых ими частиц высокой энергии.

Под влиянием земного притяжения более тяжелые атомы и молекулы опускаются в нижнюю часть атмосферы, а в ее верхней части остаются более легкие. В таблице 2 приведен состав сухого воздуха вблизи уровня моря, а на рис.1 показано изменение средней молекулярной массы атмосферы в зависимости от высоты над поверхностью Земли.

Таблица 2.

Компонент	Содержание, мольные доли	Молекулярная масса, а.е.м.
Азот N2	0,78084	28,013
Кислород O2	0,20948	31,998
Аргон Ar	0,00934	29,948
Диоксид углерода CO2	0,00033	44,0099
Неон Ne	0,00001818	20,183
Гелий He	0,00000524	4,003
Метан CH4	0,000002	16,043
Криптон Kr	0,00000114	83,80
Водород H2	0,0000006	2,0159
Оксид диазота N2O	0,0000005	44,0128
Ксенон Xe	0,000000087	131,30

Примечание: 1. Озон, диоксид серы, диоксид азота, аммиак и монооксид СО присутствуют в виде загрязняющих примесей и вследствие этого их водержание может меняться в существенных пределах.