Воздух

I(атмосферный В. — см. Атмосфера) — невидимая, газообразная оболочка земли. Присутствием своим обусловливает животную и растительную жизнь, изменения погоды, распространение звука, выветривание горных пород и т. Д. Хотя земля представляет не единственное небесное тело, окруженное атмосферой (таковые несомненно имеются у Солнца, Юпитера, Марса, Сатурна), но и поныне нельзя утверждать, что В. Распространен безгранично в междупланетном пространстве, потому что присутствие атмосферы на луне нельзя считать доказанным [Однако, в долинах Лунных гор по некоторым фактам, наблюденным Гершелем и др. Астрономами (см. Менделеев, "Основы химии", 5 изд., стр. 166), должно признать существование атмосферы, масса которой на нашем спутнике должна быть весьма малою, судя по малой массе самой луны, а объем должен быть также мал по причине низкой там температуры, а потому на вершинах Лунных гор, если есть В., то столь редкий, что его присутствие нельзя надеяться открыть измерениями преломления света.

— Δ.]. Можно утверждать, что высота земной атмосферы больше 30-40 километров. Если бы В. Обладал равномерной плотностью, равной той, которую он имеет при 0° Ц. И при высоте барометра в 760 миллиметров, то высота атмосферы составляла бы только 9 километров. Но так как В. Обладает упругостью и сжимается пропорционально давлению, под которым находится, то по мере поднятия над уровнем моря В. Становится реже. Если принять во внимание это обстоятельство, то высота атмосферы до предела ощутимой ее весомости или плотности по приближенному вычислению оказывается в 28-30 км. Но эта величина несомненно ниже истинной. Установлено, что высота, до которой поднялся пепел при извержении вулкана Кракатоа (1883 г.), была не мене 30 км, а следов., на такой высоте В.

Должен еще обладать заметной плотностью. Затем, фотографируя одновременно с двух достаточно удаленных пунктов те светящиеся облака, которые можно наблюдать в наших широтах над северным горизонтом по ночам от конца мая и до конца июня и которые состоят, по всей вероятности, из ледяных кристалликов (Кольрауш), удалось найти, что высота их около 80 километров. Астроном Секки из наблюдений над светящимися метеорами вычислил, что воздух имеет еще ощутительную плотность даже на высоте 200 км, что подтверждается наблюдениями над высотой северных сияний, которая в некоторых случаях равнялась 200-500 км, а так как северные сияния (см. Это сл.) представляют явления электрических разрядов, а последние невозможны в пустоте, то след.

И на только что указанных высотах В. Имеет еще плотность, вероятно близкую той, которая достигается нашими ртутными насосами, т. Е. Около 1/1000000 плотности В. У поверхности земли. Как крайнюю величину для высоты атмосферы остается вместе с Лапласом допустить ту границу, где сила земного притяжения уравновешивается центробежной силой, а это составляет над экватором 42500 км. Начиная отсюда и приближаясь к земле атмосфера все уплотняется и нагревается. [А о том, что выше и как на пределе разрежения газы переходят в световой эфир, наполняющий междупланетное пространство (см. Вещество), ныне судить нет сколько-либо прочных оснований. По моему личному мнению, переход этот не имеет никаких следов резкости, так как в сильно разреженных газах, по моим исследованиям, уже замечаются в отношении к сжимаемости те признаки, свойственные твердым телам, которые существуют и в световом эфире, плотность которого не равна нулю, а выше нуля.

— Д. Менделеев.] Хотя еще до Аристотеля предполагалось, что В. Обладает весом, но это доказано было только Галилеем, который нашел, что вес медного шара возрастает, если его наполнить сгущенным В. Вес одного литра чистого воздуха, т. Е. Освобожденного от водяных паров, углекислоты, аммиачных и других соединений (см. Ниже), при +0 Ц. И 760 миллим. Ртутного давления в Париже (48°50' сев. Широты и 60 метр. Над уровнем моря [Вес литра воздуха на различных широтах и высотах различен потому, что напряжение силы тяжести при этом изменяется, а вместе с тем изменяется и давление ртутного столба в 760 мм. Если напряжение силы тяжести увеличивается, то давление, производимое столбом ртути данной высоты, возрастает. Следовательно, под давлением, равным 760 мм, В.

Будет сжат больше там, где напряжение тяжести будет больше, почему 1 литр его будет весить больше у полюсов, чем на экваторе. Общепринято относить барометрические давления к широте в 45° и к уровню моря (подробнее ст. Статьи. Взвешивание и Гипсометрия).], по Реньо, равняется — 1,29318 граммам [Если допустить, что отношение между кислородом и азотом воздуха на разных высотах подвергается изменению, как о том говорится далее, то и вес объема воздуха должен измениться, потому что О тяжелее N.], а по новейшим определениям Ледюка — 1,29329. Давление, производимое атмосферою на поверхность, лежащую при уровне моря, можно принять близким к давлению на ту же поверхность столба ртути в 760 миллиметров, а так как 1 куб.

Сантим. Ртути весит 13,59 граммов, то очевидно, что давление атмосферы на 1 квадратный сант. Земной поверхности (у уровня моря) составляет почти 1033 гр. (13,56 х 76) [Давление в 1033 гр. На квадратный сантиметр и есть та величина, которая подразумевается, когда идет речь об измерении давления в атмосферах. Так, напр., сказать, что давление водяного пара при 180° Ц. Равняется 10 атм. Значит, что на квадратный смт. Его давление равняется 10х1033 гр., или 101/3 килограммам.]. Если бы всю земную атмосферу заключить в шар и поместить его на весы, то на противоположную чашку надо было бы поставить 581000 кубических километров меди (Дюма и Буссенго). Чтобы дать приблизительное представление о этой величине, заметим, что ежегодная добыча меди в мире не превосходит теперь 300 млн.

Килограм., и, след., 5 ½ триллионов могут быть добыты только в 18000 с лишком л. Впрочем, как ни велики для нас эти количества — все же вес земной атмосферы сравнительно с сушею ничтожен. Если сравнивать с весом земной коры, считая последнюю только в 15 килм. Толщиною, то и тогда все количество азота (составляющего около ¾) атмосферы не превышает 0,02% (Ф. В. Кларк), так что он является одним из редких элементов [При таком расчете количество водорода, входящего в состав всех вод на земном шаре, не превышает 0,94%, количество углерода, составной части, столь важной для организованного мира, — 0,21%, а фосфора — 0,09% (Ф. В. Кларк). Главные массы составляют кислород и кремний.]. Выше упомянуто, что плотность, а следовательно, и давление В.

Уменьшается по мере того, как мы поднимаемся от уровня моря и потому на горах высота ртутного столба должна быть меньше, чем у их подножия. Факт этот, впервые наблюденный в 1648 г. Берегарди — который нашел в Пизе, что высота барометра на верху башни меньше, чем у подножия, — был окончательно установлен в 1648 г. Перрье, который по предложению своего зятя Паскаля поднялся для этого на вершину Пюи-де-Дом [Следующая таблица, данная Менделеевым (на основании среднего из наблюдений Глешера и др.), показывает общую последовательность в изменении давления, температуры, веса и влажности воздушных слоев на различных высотах в ясную погоду, приняв исходную температуру на земле = 15° Ц., влажность — 60%, давление = 760 мм.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------| Давление  | Температура,° | Высота, | Вес 100 куб.

 | Влажность || | Ц. | метр. | метров, кило | % ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 760 | +15 | 0 | 1222  | 60 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 700 | 11,0° | 690 | 1141  | 64 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 650 | 7,6 | 1300 | 1073  | 64 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 600 | 4,3 | 1960 | 1003  | 63 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 550 | 1,0 | 2660 | 931 | 62 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 500 | -2,4 | 3420 | 857 | 58 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 450 | -5,8 | 4250 | 781 | 52 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 400 | -9,1 | 5170 | 703 | 44 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 350 | -12,5 | 6190 | 624 | 36 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 300 | -15,9 | 7360 | 542 | 27 ||------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 250 | -19,2 | 8720 | 457 | 18 |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- С переменою исходных (на уровне моря) величин и с облачностью — наступают соответственные изменения и разные временные и местные возмущения, сильно влияющие на погоду.

Расчеты, сюда относящиеся, см. В статье. Гипсометрическое определение высот]. Вскоре после того, по-видимому, в 1658 г., Декарт и Бойль подметили, что высота ртути в барометре постоянно меняется, даже на одном и том же месте, а при дальнейших исследованиях выяснилось, что величина атмосферного давления для каждой местности обусловлена положением ее на земном шаре, правильно меняясь с временами года и часами дня. А именно, по А. Букану, земной шар опоясывают две широких области высокого давления, одна лежащая в северном, а другая в южном полушарии. Последняя почти параллельна экватору, между тем как первая имеет сравнительно очень неправильное очертание, что объясняется неправильным распределением в этом полушарии суши и моря.

Между ними заключается область пониженного давления тропических стран с минимумом посередине, по направлению к которому дуют пассатные ветры. Пониженные давления имеются и у обоих полюсов, причем в северном полушарии два минимума - один в северной части Атлантического океана, другой в Тихом. По временам года атмосферное давление также распределяется своеобразно. В январе наивысшее давление находится над материками северного полушария, а наинизшее над северными частями Атлантического и Тихого океанов. Максимум — в Восточной Сибири — достигает (по иссл. А. А. Тилло) 777 мм, а минимум, в Северном Атлантическом океане и у берегов Исландии, около 745 мм. Площадь высокого давления в это время проходит по направлению с востока на запад, через Центральную и Южную Европу, через северную часть Атлантического океана между 25° и 45° северной широты, через Северную Америку (исключая северной и северо-западной частей ее) и затем через Тихий океан.

В июле среднее давление в Сев. Индии и Белуджистане около 748 мм. Низшее давление в северном полушарии распределено над материками, высшее же над океанами. В то же время давление повышено над Южной Африкой и Австралией. Вообще говоря, над океаном атмосферное давление гораздо постояннее, чем над материками, и к западу от каждого материка почти круглый год над морем господствует область повышенного давления сравнительно с давлением над материком. Этим распределением атмосферного давления определяются господствующие в данной местности ветры, так как они представляют собою не что иное, как движение воздуха из области высокого давления в область низкого давления по закону Бейс-Балло с отклонением вправо в северном и влево в южном полушарии (см.

Ветер, Давление воздуха). Наиболее важным фактором, определяющим давления, является распределение температуры В. И его влажности. Последняя в свою очередь в значительной степени зависит от температуры. Во всех точках земного шара, где наблюдается смена дня и ночи, замечаются и суточные колебания в атмосферном давлении. Вообще говоря, в продолжение суток наблюдаются два барометрических максимума — около 10 час. Утра и 10 час. Вечера [Напр. 9 ч 50 м утра и 10 ч 22 м вечера в Батавии] и два минимума — около 4 час. Утра и 4 час. Пополудни [В 8 ч. 40 м утра и 3 ч. 40 м пополудни в Батавии.]. Точное время различно для различных местностей. В тропических странах суточные колебания барометра повторяются изо дня в день с такою правильностью, что, по замечанию Гумбольдта, можно определять время приблизительно по высоте барометра.

Притом амплитуда колебания сравнительно очень значительна (для Батавии, напр., она равняется 2,7 мм, а внутри материков она достигает до 4 мм). В умеренных и холодных поясах суточный ход барометра вообще очень неправилен, так что определить суточный период можно только как среднее из наблюдений, произведенных в более или менее продолжительное время, напр., в течение месяца. Что касается причин, вызывающих суточные колебания барометрического давления, то, по всей вероятности, предполуденный максимум обусловливается давлением вышележащих слоев атмосферы на расширяющиеся от нагревания нижние. Это видно из того, что он совпадает приблизительно с временем наиболее быстрого возрастания температуры (исследования Августина и Бланфорда).

Вечерний же максимум совпадает с ясно выраженным минимумом облачности между закатом солнца и полуночью. Дневной минимум обусловливается восходящим током в теплые часы дня. Объяснение же ночных минимумов несколько сложнее (см. Мон, "Метеорология"). Таким образом, воздушный океан, постоянно двигаясь, образует свои волны, видимые в показаниях барометра. Но в данном месте земной поверхности действие В. Определяется не столько его массою и плотностью, сколько температурою и количеством влаги. Предметы эти рассматриваются в метеорологических статьях (Ветер, Погода, Климат, Давление В. И др.), и здесь даются лишь первичные общие сведения, касающиеся распределения тепла и влаги. Если бы В. Остыл до низких температур последних (верхних) граней атмосферы, то он лишился бы своей энергии, перестал бы действовать в том виде, в каком ныне он принимает участие в процессах, на земной поверхности совершающихся, и, лишившись влаги, оледенил бы всю земную поверхность, как то видим около полюсов.

При низких температурах холода и некотором давлении (см. Газы сжиженные) даже самые составные части воздуха (азот и кислород) переходят в жидкий вид, а потому температура, свойственная В., составляет важнейший фактор его влияния, что особенно ясно на растениях (см. География растений), а через них и на животных и поэтому на всей жизни людей. Воздух получает тепло четырьмя способами. 1) прямым действием солнечных лучей [Необходимо заметить, что солнечная энергия, получаемая землею, является не в виде тепла, а состоит (согласно теории Клерка Максвелля, приобретающей все Солее и более вероятности благодаря опытам над радиацией электричества — Герца, Лоджа и др.) в электромагнитном возмущении светового эфира и превращается в теплоту, уже достигнуве земной атмосферы.

См. Электромагнетизм.], 2) отражением этих лучей от земной поверхности, 3) прямым соприкосновением с земною поверхностью и 4) через посредство водяных паров. Хотя В. И не вполне теплопрозрачен, но несомненно, что прямое действие солнечных лучей играет наименьшую роль в определении его температуры. О зависимости теплопрозрачности от плотности В. Ничего пока не известно, и потому нельзя сказать, поглощают ли нижние слои его больше тепла, чем верхние. Большая часть запаса тепла, имеющегося в В., получается 2-м и 3-м способами. Но количество тепла, передаваемого таким образом воздуху, зависит от поверхности почвы, подверженной действию солнечных лучей, и от способности ее в большей или меньшей степени удерживать тепло, почему даже местности, находящиеся на одной и той же широте и не особенно далеко удаленные друг от друга, могут обладать различной средней температурой.

Не менее важным фактором, влияющим на температуру атмосферы, является водяной пар. Всякому известно, как самые незначительные облака или туман достаточны, чтобы преградить доступ к земле большей части солнечной теплоты. Происходит это от поглощения и отчасти от отражения теплоты водяными пузырьками — вследствие чего тепло распределяется в воздухе, окружающем облако. Но водяной пар действует еще другим образом. Превращение воды в пар сопровождается очень значительным поглощением тепла (скрытое тепло испарения), которое освобождается при осаждении пара в виде дождя. По вычислению Тэта, если бы одновременно мог сгуститься пар, заключающийся в нижнем слое воздуха в 1 милю толщиною (что дало бы около 1 дюйма осадка), то воздух нагрелся бы на 33° Ц.

Водяной пар действует задерживающим образом на солнечные лучи даже в состоянии вполне газообразном, а так как количество паров уменьшается по мере поднятия вверх, то, следовательно, поглощение солнечных лучей возрастает по мере того, как они приближаются к земной поверхности. Температура воздуха каждой данной местности находится, кроме того, в зависимости от очень многих и разнообразных других причин. Между причинами, которые обыкновенно повышают ее, можно указать. На близость западного морского берега в умеренном поясе. На разорванную конфигурацию материка с полуостровами и глубоко вдающимися морскими заливами. На горные цепи, если они защищают от холодных ветров. На отсутствие лесов при сухой песчаной почве.

На более или менее постоянную ясность неба во время летних месяцев. На сравнительную пасмурность (облачность) зимних и, наконец, на близость морского течения, приносящего воду высшей температуры, чем вода окружающего моря (напр., берега Англии и Норвегии, согреваемые Гольфстрёмом). С другой стороны, следующие причины обыкновенно понижают температуру. Высота над морским уровнем, близость восточных морских берегов в высоких и средних широтах, сплошное очертание берегов без заливов и бухт, протяжение материка в полярные страны с вечным льдом при отсутствии моря, открытого зимою. Горные цепи, положение которых препятствует доступу теплых ветров. Обилие лесов, мешающих своею листвою нагреванию почвы и способствующих испарению большого количества воды.

И, наконец, на малую облачность зимой, способствующую излучению тепла и на большую облачность летом, мешающую нагреванию земли от солнца. В., представляя прототип газов, обладает по своей физической природе их общими свойствами, излагаемыми в статье Газы, а потому, заметив, что В., как смесь азота и кислорода, имеет физические свойства, определяемые по свойствам составных своих начал, мы укажем в этой статье только на немногие физические свойства В., применимые в расчетах, до него относящихся. Коэффициент расширения В. При нагревании на 1°Ц. — 0,003684, т. Е. 1 литр воздуха при 0° (и при 760 мм давления) при 100 °Ц. (и при 760 мм давления) занимает 1,3684 литра (Менделеев и Каяндер). Коэффициент изменения упругости В.

При нагревании на 1° Ц. (и при постоянном объеме) = 0,00367, а следовательно, если принять упругость В. При 0° за единицу, то при 100 °Ц. Она = 1,367 (Реньо и Магнус). Теплоемкость В. При постоянном давлении = 0,2376, а при постоянном объеме = 0,1685 (Реньо, подробности см. Газ). Показатель преломления сухого В. (при 0° Ц. И 760 мм давления, по Кеттлеру) для фрауенгоферовых линий A, D, F и H равняется. NA= 1,00029286, nD = 1,00029470, nF = 1,00029685 и nH = 1,00030026. Химическая природа В. Выяснена сравнительно очень недавно. Уже с древних времен было известно, что многие металлы, подверженные на В. Действию огня, теряют свойственный им блеск и в конце концов при достаточно продолжительном нагревании превращаются в землистые порошки, или "извести".

Что эти последние тяжелее металлов, из которых они получены, знал уже Гебер (алхимик VIII столетия). Верные объяснения этого являения можно, по-видимому, найти у алхимиков же, начиная с XVI столетия. Так, Кардан (1506-1576), упоминая об увеличении веса свинца при прокаливании, приписывает его газу (flatus — дуновение), который питает пламя. Цезальпин (1602) тоже указывает, что налет (жир, как он называет массикот и глёт), образующийся на свинце, подверженном действию нагретого В., содержит воздушное вещество, которое увеличивает вес металла. Жан Рей, кажется, первый вполне определенно высказал, что увеличение веса происходит на счет В. — "Я ручаюсь, — говорит он, — и уверенно поддерживаю мое мнение, что этот излишек веса берется из воздуха, который сгущается в сосуде".

Гук (1665) предполагал, что В. Содержит сущность аналогичную, если не тождественную, с сущностью, содержащейся в селитре, и он же предполагал, что только часть В. Поддерживает горение и дыхание [Впрочем, еще Леонардо да Винчи (1452-1519) знал, что огонь "уничтожает" В. И что животные не могут жить в В., который не в состоянии поддерживать огня.]. Еще определеннее представления Джона Майова, который на основании своих наблюдений (1674) пришел к заключению, что не весь В., а только часть его поддерживает дыхание, что она же поддерживает горение и, принимая активное участие в образовании кислот, содержится в кислоте селитры, почему он и назвал ее Spiritus nitro-aëreus. Но и воззрения Майова не обратили на себя внимание современников, которые предпочли примкнуть к теории флогистона (см.

Горение и Флогистон), и только спустя целое столетие они были правильно оценены. В 1774 году Пристлей нашел, что при нагревании окиси ртути выделяется газ. Горение в нем происходит с большей легкостью, чем в обыкновенном В. Кровь поглощает вновь полученный газ, превращаясь из темной в светло-красную. Пристлей отсюда заключил, что В. Содержанию этого газа обязан свойством поддерживать дыхание и горение. И он счел его за В., лишенный флогистона. Значение этого открытия, его действительное отношение к составу В. И настоящую природу явлений кальцинации (образования "известей") впервые оценил и верно понял основатель современных химических воззрений — Лавуазье. Повторяя опыты Пристлея и нагревая ртуть с определенным объемом Б., Лавуазье подметил, что исчезает около 1/6 [Впоследствии Лавуазье принимал, что должна бы исчезнуть 1/4.

Настоящее число = почти 1/5.] части первоначально взятого объема В., а взвесив образовавшуюся при этом окись ртути, он доказал, что эта часть соединялась со ртутью. Оставшиеся 5/6 частей оказались обладающими удушающими свойствами. Тогда он приступил к обратному опыту, а именно. Смешал газ из окиси ртути с "удушающим" газом и получил смесь, которая ничем не отличалась от первоначально взятого В. "Из описанных опытов очевидно, — говорит Лавуазье, — 1) что 5/6 В., которым мы дышим, представляют удушающее вещество (sont. Dans l'étât de mofette), т. Е. Неспособны поддерживать дыхание животных, воспламенение и горение тел, 2) что только избыток, т. Е. 1/6 объема атмосферного В., пригоден для дыхания, 3) что в процессе образования ртутной извести ртуть поглощает здоровую часть В., оставляя удушающую, 4) что соединяя уединенные таким образом части В., т.

Е. Часть, пригодную для дыхания, и часть удушающую, мы обратно синтезируем (on refait) В., подобный атмосферному" [Лавуазье на основании опытов, произведенных вместе с Лапласом над парами воды, эфира и спирта, пришел к заключению, что нагреванием можно превратить все летучие тела ("вследствие соединения их с теплородом") в воздухообразные. На основании этого он говорит. "понятно, что атмосфера земли должна представлять результат и смесь во-1), всех веществ, способных испаряться или, скорее, пребывать в воздухообразном виде при тех условиях температуры и давления, при которых мы живем, и во-2), изо всех веществ жидких или твердых, способных растворяться в указанной смеси воздухообразных жидкостей".].

Представление о химической сложности В., который до тех пор считался элементом, было тут впервые ясно высказано. Доказано было и то, что процесс окисления ртути состоит в простом соединении ее с "здоровой частью В.". Вскоре это доказательство было распространено Лавуазье и на случаи образования других окисей, и им же было установлено, что явления горения и дыхания не только тождественные с химической стороны [Лавуазье и Сеген в отношении дыхания и питания животных пришли к такому заключению, ныне по существу общепринятому. "Дыхание есть не что иное, как замедленное горение углеродистых и водородистых начал животных, вполне подобное тому горению, которое совершается в зажженной лампе или свече, и в этом отношении дышащие животные представляют настоящие горючие тела, которые зажжены и сгорают.

При дыхании, как и при горении, кислород почерпается из атмосферы, но так как при дыхании само тело животных, их кровь — доставляет горючий материал, то, если бы животные не восстановляли посредством пищи потери, происходящей при дыхании, они скоро гибли бы подобно тому, как тухнет лампа, когда в ней не хватает масла".], но что они представляют не что иное, как процессы соединения с кислородом (газом, поглощаемым ртутью и затем выделяемым), или окисления (см. Горение и Дыхание). Представлений этих всюду держатся и поныне. Лавуазье же предложил называть ту часть В., которая поддерживает горение кислородом (oxygène), а часть "удушающую" азотом (azote с греч. Значит не поддерживающий жизни). Так как "благотворность" В., как можно думать на основании вышеизложенного, обусловливается содержанием в нем кислорода, то количественное определение его в В.

Получило название эвдиометрии (от греч. Слов — хороший и измерять). Скоро, однако, оказалось излишним измерять качество В. Содержанием кислорода, так как уже в 1781 г. Кавендиш нашел, что состав В. Почти постоянен, или, как он выражался, В. Всегда одинаково "дефлогистизирован". Из его данных количество кислорода в 100 объемах В. Вычисляется в 20,83%. Почти к тождественному результату пришли Гей-Люссак и Гумбольдт, по определениям которых в 100 объемах В. Заключаются 21% кислорода и 79% азота. Эти наблюдения послужили английским химикам Томсону и Прауту основанием, чтобы считать В. За химическое соединение, образованное из четырех объемов азота и одного объема кислорода, которое они рассматривали как низшую степень окисления азота.

Такое допущение ее не имеет в настоящее время никакой точки опоры. Начать с того, что объемные отношения между количествами азота и кислорода в В. Совсем не такие простые, какими их приняли Томсон и Праут, а следовательно, это соединение не удовлетворяет основному для определенных химических соединений закону Гей-Люссака, требующему, чтобы газообразные вещества, входящие в химическое соединение, занимали при одинаковых физических условиях равные или кратные между собою объемы. Затем, во время смешения азота с кислородом не замечается никаких явлений, которые указывали бы на химическое между ними взаимодействие. Нет ни повышения, ни понижения температуры. Плотность, показатель преломления и другие свойства В.

Как смеси с точностью вычисляются из данных, взятых для смешения газов, чего не бывает в случае химического соединения. Сверх того, В. Может быть разделен, и это очень важно, на составные части прямо механическими способами, а именно диффузией и взбалтыванием с различными растворителями [А именно, Греэм нашел, что скорости проникновения азота и кислорода через каучуковую пластинку относятся как 1:2,55, а потому достаточно один раз пропустить В. Через такую пластинку в пустоту, чтобы количество кислорода возросло в нем до 41,6% (по объему, азота 58,4%) и чтобы тлеющая лучинка начала в нем вспыхивать. Еще более резкого разделения можно добиться, если при температуре кипения кадмия заставлять В. Диффундировать в эвакуированный серебряный сосуд, так как при этих условиях, по Троосту, скорость диффузии кислорода в 12 раза более таковой же для азота.

О явлениях растворимости В. В жидкостях и о законах, этими явлениями управляющих, си. Газы и Диффузия газов.]. Наконец, точные эвдиометрические анализы последних 40 лет показали, что отношение между количествами кислорода и азота В. Не вполне постоянно. Впервые это выяснил Бунзен, нашедший (в Гейдельберге, в январе и феврале 1846 г.), что содержание кислорода колеблется между 20,84% и 20,97% (по объему взятого В. Ошибка отдельных опытов не превосходит 0,03%). Затем Реньо (отчасти с Рейзетом) нашел (в декабре 1847 г. В Париже) колебания от 20,96% до 21,0%, а в январе 1848 г. От 20,90% до 20,97% [Приводим результаты, полученные Реньо при анализах В., взятого на разных точках земного шара.]------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------| 7 образчиков | из Лиона и Монпелье | дали от 20,92% до  || |  | 20,96% кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 30 образчиков  | из Берлина  | дали от 20,91 до  || |  | 21,0 кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 1 образчик | из Мадрида  | дали от 20,92 до  || |  | 20,98 кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 23 образчика | из Женевы, Mont Saler, Mont Buet | дали от 20,91 до  || |  | 20,99 кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 15 образчиков  | из гавани Тулона, с Средиземного | дали от 20,91 до  || | моря и гавани Алжира | 20,98 кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 5 образчиков | из при поездке в Веракрус | дали от 20,92 до  || |  | 20,96 кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 1 образчик | из Гвалаламбы (Эквадор Южн.

| дали от 20,95 до  || | Америки)  | 20,99 кислорода ||----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|| 17 образчиков  | собранных в 1848 и 1840 гг. капитаном  | дали от 20,05 до  || | Джемсом Россом в полярных морях | 20,94 кислорода |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Большие отступления получены Лидсом (в Нью-Йорке), а именно от 20,83% до 21,03%. Жоли (в Мюнхене) прямым взвешиванием сухого и лишенного углекислоты В. Показал, что вес 1 литра В. Изменяется, по-видимому, в зависимости от направления ветра, причем разница может доходить до 0,84 миллигр., что отвечает колебанию почти в 0,5% в содержании кислорода в В.

[Плотность кислорода, по Реньо, — 1,10563 (плотность В. = 1), а исправленная — 1,10560 (Крафтс). По Жоли — 1,10509 и по Ледюку — 1,10536. — Плотность азота, по Реньо, — 0,97137 (с поправкой — 0,07138 — Крафтс), по Жоли — 0,97249 и по Ледюку — 0,97203. Вес 1 литра кислорода найден. Реньо — 1,42980 гр. (с поправкой — 1,43011 гр. Крафтс), Жоли — 1,42939 гр. И Ледюком — 1,42916. Вес такого же объема азота, по Реньо, = 1,25616 гр. (с поправкой — 1,25647 гр., Крафтс), по Жоли = 1,25787 гр. И по Ледюку — 1,25711 гр. Зная, следовательно, вес определенного объема В., нетрудно вычислить его состав. Прямые опыты определения содержания кислорода в В. Весовым путем дали следующие результаты. Дюк и Буссенго нашли в Париже (в 100 ч. В. По весу) — 23,01% кислорода (в среднем — крайние цифры 22,92% и 23,09%).

Брава и Мартэд — на Фаульгорне = 22,92%, Мариньяк в Женеве от 22,87% до 23,01%, Стас в Брюсселе — 23,61% до 23,08 и в другом ряде опытов от 23,14%. Эти результаты довольно хорошо согласуются с результатами, приведенными в тексте, если их перечислить на объемы. Таких же больших разностей в содержании кислорода при разных состояниях погоды, как у Жоли, в дальнейших исследованиях воздуха, однако, не оказалось, так что часть различий в составе В., замеченных Жоли, должно приписать недостаточной точности его способов исследования.]. Из данных Реньо, по-видимому, следует, что В., собранный в тропических странах и над поверхностью моря, содержит относительно меньше кислорода, но вопрос требует дальнейших опытных подтверждений.

Очень мало известно об относительных содержаниях кислорода и азота в верхних слоях атмосферы. По теории Дальтона, относящейся к парциальному (частному) давлению (см. Это сл.) смеси газов, следовало бы, чтобы с поднятием над уровнем моря содержание кислорода убывало. Прибавим, что жидкий кислород, как показал Ольшевский, обладает синим цветом, чем, быть может, отчасти объясняется синий цвет неба. Спектр поглощения кислорода характеризуется несколькими темными линиями, из которых наиболее резки совпадающие с фрауенгоферовыми линиями А и В (Егоров, Жансен, Ливеинг и Дьюар). При больших давлениях (до 85 атм.) наблюдаются еще несколько полос с длиною волн в 630, 578, 535 и 479 (десятимиллионных миллиметра, Ливеинг и Дьюар), которые характерны для жидкого кислорода (Ольшевский).

Жидкий азот обладает, кажется, желтоватым оттенком (Вроблевский), но спектр поглощения его неизвестен. Кроме кислорода и азота, в состав атмосферы входят углекислота и водяной пар. В сравнительно малых количествах, но почти всегда, находили в В. Еще след. Вещества. Озон, перекись водорода, азотную кислоту, аммиачные соединения, углеводороды, водород, йод, спирт обыкновенный, и как механические примеси. Некоторые неорганические соли, пыль и микроорганизмы. К описанию этих составных частей В. Мы и переходим теперь. Выше была указана изменчивость содержания и роль водяного пара в природе и в процессе нагревания В. Прибавим еще, что Тиндаль и Соре показали, что чем влажнее воздух, тем менее лучеиспускание, т. Е. Тем менее потеря тепла землей.

Количество водяного пара, содержащегося в данном объеме В., как указал уже Дальтон, зависит только от степени влажности и от температуры В. Наибольшее содержание определяется прямо из данных для наибольшей упругости паров (см. Вода). Зная плотность водяного пара (см.), вес куб. Метра В. При 0° и 760 мм (= 1293 грам.), найдем, что если при t° упругость пара = h мм, то вес водяных паров, насыщающих кубич. Метр В., будет = 0,8 x (h/760) x [273/(273 + t)] килограммам. Так находится, что вес паров, насыщающих кубический метр В., равняется (приблизительно, в круглых цифрах). 0,5 граммам при -30° Ц. 2 граммам при -10° Ц. 5 граммам при 0° Ц. 13 граммам при +15° Ц. 30 граммам при +30° Ц. Если к В., таким образом насыщенному водяным паром, прибавить сухого В., то водяной пар распространится равномерно во всей массе В., который станет относительно суше.

Если же В., насыщенный водяными парами, охладить, то он уже не будет в состоянии содержать прежнее количество водяного пара, часть которого и выделится, смотря по условиям, в твердом или жидком виде. От этого и образуется, напр. При ночном охлаждении, роса, а при охлаждении воздуха вследствие поднятия его туман и дождевые или снеговые облака. Так как водяной пар увеличивает объем В., то при равных объемах сырой В. Содержит меньше азота и кислорода, чем сухой. Притом сырой В. Легче сухого, потому что плотность водяных паров менее, чем воздуха (см. Вода). Количество водяного пара, содержащегося в В., подвержено большим колебаниям (см. Далее). В наших широтах оно колеблется приблизительно от 1/6% до 21/2% по весу воздуха.

При сыром климате (напр., в тропиках, на островах) В. Может иногда быть почти насыщенным парами, между тем как в странах с континентальным климатом (центральная и юго-восточная Россия, Центральная Азия) В. Иногда достигает очень высокой степени сухости. Большие колебания в количестве водяного пара в В. По его важности как для органической жизни, так и для накопления и распределения тепла на земном шаре повели к тому, что оп.