공중보건학 : 표준상태에서 건조공기의 조성

 

표준상태 (0`C, 1기압) 에서 건조공기의 조성이 큰순서

지구 대기의 구성은 수년에 걸쳐 과학자들이 광범위하게 연구해 온 매혹적인 주제입니다. 지적하신 바와 같이 질소와 산소는 대기 중에 가장 풍부한 두 가지 가스로 우리가 호흡하는 건조한 공기의 약 78%와 21%를 각각 차지합니다. 이러한 가스의 고농도는 지구 생명체의 진화와 발달에 중요한 역할을 했습니다.

대기 중에 질소와 산소가 풍부한 이유 중 하나는 정상적인 대기 조건에서 고유한 안정성과 비반응성 때문입니다. 이는 이러한 가스가 화학 반응이나 기타 환경 요인에 의해 크게 변경되지 않고 오랜 기간 동안 대기 중에 지속될 수 있음을 의미합니다. 반면에 질소와 산소보다 훨씬 가벼운 수소와 헬륨과 같은 다른 기체들은 지구의 상대적으로 낮은 중력과 태양풍의 작용으로 인해 시간이 지남에 따라 점차 소실되었습니다.

질소 가스는 또한 화산 활동, 번개 및 생물학적 질소 고정을 포함한 다양한 과정에 의해 자연적으로 생성됩니다. 화산 폭발은 다량의 질소 가스를 대기 중으로 방출할 수 있으며, 번개는 대기 질소를 스모그 및 기타 형태의 대기 오염 형성에 기여하는 반응성 질소 화합물로 전환할 수 있습니다. 반면에 생물학적 질소 고정은 특정 박테리아가 대기 중의 질소를 식물과 다른 유기체가 사용할 수 있는 형태로 전환시키는 과정을 말합니다. 이 과정은 농작물 및 기타 농작물을 포함한 많은 생물의 성장과 발달에 매우 중요합니다.

대기 중의 풍부한 질소와 산소는 지구 생명의 진화에 지대한 영향을 미쳤습니다. 예를 들어, 이러한 가스는 살아있는 유기체가 산소를 에너지로 전환하는 수단인 호흡 과정에서 중요한 역할을 합니다. 또한, 대기 중의 고농도 질소는 질소를 사용하여 엽록소 및 기타 필수 화합물을 생성하는 식물 및 기타 광합성 유기체의 성장 및 발달에 필요합니다.

전반적으로 지구 대기의 구성은 수십억 년에 걸쳐 진화한 복잡하고 역동적인 시스템입니다. 질소와 산소는 현재 대기에서 지배적인 가스이지만, 다른 대기 성분과 마찬가지로 이러한 가스의 상대 농도는 시간이 지남에 따라 크게 달라졌습니다. 대기의 현재 상태에 기여한 요인을 이해하는 것은 환경 변화가 지구에 미치는 영향을 예측하고 완화하는 데 중요합니다.

 

가스	화학 기호	농도(부피 기준)
Nitrogen	N2	78.08%
Oxygen	O2	20.95%
Argon	Ar	0.934%
Carbon dioxide	CO2	0.041%
Neon	Ne	0.0018%
Helium	He	0.0005%
Methane	CH4	0.00018%
Krypton	Kr	0.00011%
Hydrogen	H2	0.00005%
Nitrous oxide	N2O	Trace amounts
Xenon	Xe	Trace amounts
Ozone	O3	Trace amounts

질소(N2)와 산소(O2)는 건조한 공기에서 가장 풍부한 두 가지 가스로 각각 대기의 약 78%와 21%를 구성합니다.

이것은 주로 이러한 가스가 정상적인 대기 조건에서 상대적으로 안정적이고 반응성이 없기 때문에 오랜 시간 동안 대기 중에 지속될 수 있기 때문입니다. 질소 가스는 또한 화산 활동, 번개 및 생물학적 질소 고정과 같은 자연적 과정에 의해 생성되어 대기 중 고농도에 기여합니다.

또한 지구의 대기는 원래 대부분이 질소와 산소보다 훨씬 가벼운 수소와 헬륨으로 구성되어 있습니다. 이러한 가스는 지구의 상대적으로 낮은 중력과 태양풍의 작용으로 인해 시간이 지남에 따라 소실되었습니다. 더 무거운 기체인 질소와 산소는 대기 중에 존재할 수 있었고 결국 지배적인 기체가 되었습니다.