酸素とエアの違い

酸素と空気の大きな違いは、酸素が空気の一部として存在する単一気体成分であるのに対し、空気は複数の気体の混合物であること...です。

酸素と空気の大きな違いは、酸素が空気の一部として存在する単一気体成分であるのに対し、空気は複数の気体の混合物であることです。

45億年前、地球が誕生したとき、大気は水素、窒素、二酸化炭素、水蒸気、硫化水素、アンモニア、メタンなどの気体だけで構成され、その気体から発生した水蒸気や大気は、地球を構成している水圏（ハイドロスフィア）、土壌（リソスフィア）とは異なり、大気（エア）または大気が主な構成要素になっていた。大気中に酸素がないのです。約35億年前に進化した最初の生命体は、酸素に頼らずエネルギーを生産していた。その後、光合成を行う生物が進化し、光合成の副産物として大気中に酸素を放出するようになった。大気中の酸素が増えると、生物はその酸素を利用するように適応していった。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 酸素とは 3. 空気とは 4. 横並び比較 - 表形式での酸素と空気 5. まとめ

酸素は何ですか？

酸素は原子番号8の元素で、周期表16族に含まれる。16O、17O、18Oの3つの同位体を持ち、16Oが最も安定で多く存在する同位体である。また、酸素原子は8個の電子を持っており、さらに別の原子から2個の電子を獲得して-2価のマイナスイオンを形成することができる。あるいは、2つの酸素原子が4つの電子を共有し、2原子分子（O2）を形成して安定性を保つことも可能だ。標準的な温度と圧力で気体の状態で存在する分子なので、俗に酸素と呼んでいる。o2の分子量は32 g mol-1である。

図01: バットモデルにおける酸素分子

同様に、酸素の3つの原子形態を、もう一つの一般的な酸素の形態であるオゾンと名付けました。分子状酸素は無色・無臭の気体です。地球の大気は、約21％が酸素でできています。水には溶けにくく、空気よりわずかに重い。酸素は希ガスを除くすべての元素と反応し、酸化物を形成する。したがって、非常に優れた酸化剤である。しかし、このガスは生体の呼吸や燃焼に必要なものである。酸素は病院や溶接など、さまざまな産業で役立っています。

空気は何ですか？

空気は、さまざまな気体、水蒸気、粒子状物質がさまざまな量で集まったものです。窒素（78％）、酸素（21％）、アルゴン（0.9％）、二酸化炭素（0.03％）の気体で、空気の99.99％が構成されています。その他、ネオン、ヘリウム、クリプトン、二酸化硫黄、水素、メタン、アンモニアなどはごく微量に存在するため、微量ガスと呼ばれる。空気は、気候パターンや有害な太陽エネルギーの吸収、音波の伝搬などに重要な役割を担っています。また、空気はその組成によって色やにおいを持つことがあるが、当然ながら空気は無色無臭である。例えば、工場からの煙など粒子状物質が多くなると、空気の色が濃くなり、化学物質の臭いがすることがあります。

図02：気球

大気汚染とは、自然界のプロセスの円滑な/平衡な運用を妨げ、環境と健康に悪影響を及ぼす物質やエネルギーが大量に放出されることによる大気質の悪化のことです。主な大気汚染物質としては、二酸化硫黄、窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素、粒子状物質、フロン、二酸化炭素、オゾンなどがあります。これらの物質は人間の活動によって排出され、現在、地球規模でさまざまな問題を引き起こしています。