Повітря

Латинська назва повітря aër походить від дав.-гр. ἀήρ, що виводиться від пра-і.є. *aews- («схід», «світанок»). Похідний корінь аеро- присутній у багатьох пов'язаних термінах: аероплан, аеродром, аеродинаміка тощо.

Українська назва повітря за походженням пов'язана з вітер: схожі слова існують і в інших слов'янських мовах (біл. паветра, пол. powietrze). У більшості слов'янських мов слова зі значенням «повітря» пов'язані з прасл. *duxъ, «дух» (рос. і мак. воздух, болг. въздух, чеськ. і словац. vzduh, серб. ваздух/vazduh) і походять від староцерк.-слов. въздухъ (також має значення «великий покрив на потир і дискос»), утвореного від духъ за допомогою приставки въз-^[3]. Із слов'янських це слово було запозичене і в румунську (văzduh), де співіснує з aer. Активно вживалось слово воздух і в староукраїнській мові, трапляється воно й у І. П. Котляревського в «Енеїді»^{[Прим. 1]}, наводиться паралельно з повітря і в Словарі української мови Б. Грінченка^[4]. У XX ст. остаточно виходить з ужитку, заміняючись сучасним повітря^[5]; в СУМ-11, укладеному в 1970-х, лексема воздух наводиться лише в значенні «великий літургійний покрив»^[6], це ж визначення зберігається й у ВТССУМ^[7]. У словенській, хорватській і боснійській вживається слово zrak, пов'язане з прасл. *zorkъ («вигляд», «вид»).

Повітря утворює газову оболонку навколо земної кулі завтовшки понад 1000 км. Зі збільшенням висоти повітря стає все розрідженішим, а тиск зменшується. Склад повітря до висот 90—100 км залишається практично незмінним. Вище атмосфера втрачає однорідність і складається переважно з легких газів (гелій, водень)^[8].

Основними компонентами сухого повітря є азот (78,09 % за об'ємом) і кисень (20,95 %), а також невелика кількість аргону (~1 %), вуглекислого газу (~0,03 %), водню та інших газів. Вміст водяної пари в повітрі постійно змінюється (від 0,2 до 3 %) залежно від її агрегатного стану. Повітря містить також тверді й рідкі домішки (аерозолі). Від їх кількості та різновиду залежать процеси поглинання і розсіювання випромінювання, утворення окремих оптичних явищ в атмосфері тощо. Вуглекислий газ є фізіологічним регулятором дихального центру людини і тварин. Концентрація вуглекислого газу в повітрі закритих приміщень, яка зростає одночасно із збільшенням вмісту пилу, мікроорганізмів тощо, є головним показником забруднення повітря^{[джерело?]}.Переважна більшість живих організмів споживають з повітря кисень для дихання. Рослини використовують вуглекислий газ для фотосинтезу, біологічні азотфіксатори використовують азот^[9].

Головними складовими частинами повітря (біля земної поверхні) є азот — 78,08 % об'єму, кисень — 20,96 % об'єму та інертні гази — 0,94 % об'єму, у тому числі аргон — близько 0,9 % об'єму. Кількість цих газів у повітрі не змінюється, тому їх називають постійними складовими частинами повітря^{[джерело?]}.

До складу повітря входять також: діоксид вуглецю CO₂ (вуглекислий газ) — близько 0,03 % об'єму — і водяна пара 0,1—2,8 % об'єму. Однак їхня кількість залежно від умов може значно змінюватись, тому їх називають змінними складовими частинами повітря^{[джерело?]}.

Крім того, у повітрі можуть бути різні випадкові домішки, наприклад водень H₂, аміак NH₃, озон O₃, сірководень H₂S, метан CH₄, діоксид сірки SO₂ (сульфітний ангідрид) та інші гази, які потрапляють у повітря внаслідок гниття органічних решток, виверження вулканів, роботи хімічних заводів тощо. Серед випадкових домішок у повітрі також нерідко трапляються дрібні частинки сажі й мінеральних речовин, а також різні мікроорганізми.

Очищене від сторонніх домішок, водяної пари й вуглекислого газу повітря зовсім безбарвне й прозоре. Воно не має ні запаху, ні смаку. Маса 1 дм³ повітря за температури 0 °C та атмосферного тиску 760 мм рт. ст. дорівнює 1,293 г. Середня молярна маса 22,4 дм³/моль• 1,293 г/дм³ = 28,96 г/моль.

За температури —140,7°С і тиску близько 40 атм повітря скраплюється в безбарвну легкорухливу рідину з густиною 0,9 г/см³. Попри дуже низьку температуру кипіння (близько —192°С за звичайного тиску) рідке повітря можна тривалий час зберігати у відкритих посудинах Дьюара. У таких посудинах рідке повітря випаровується дуже повільно.

При обережному кип'ятінні зрідженого повітря його складові частини випаровуються нерівномірно. Спершу випаровується майже чистий азот (t_кип −196 °C), потім — аргон (t_кип −186 °C). Залишається майже чистий кисень (t_кип −183 °C). На цьому ґрунтується використання рідкого повітря в техніці для отримання азоту, кисню і аргону.

Атмосферне повітря в населених пунктах, на територіях підприємств, установ, організацій та інших об'єктів, повітря у виробничих та інших приміщеннях тривалого чи тимчасового перебування людей повинно відповідати санітарним нормам^[10].

Основними показниками, які визначають якість повітря у виробничих приміщеннях є його температура, відносна вологість та швидкість руху^[11].

Гранично допустимі норми вмісту вуглекислого газу в повітрі житлових, офісних та громадських споруд на 2014 рік не було затверджено^[12].

Для оцінки якості повітря у Європі використовують загальний Індекс якості повітря (англ. — Air quality index, AQI). Три різні показники дозволяють зіставляти різні часові масштаби:^[13][14]

• Погодинний індекс описує якість повітря, виходячи з погодинних значень та оновлюється кожну годину;
• Щоденний індекс відповідає за загальні якості повітря попереднього дня, базується на основі щоденних значень і оновлюється раз в день;
• Щорічний індекс демонструє індекс якості повітря протягом всього року і порівнюється з європейськими нормами якості повітря.

В даний час, у всьому світі добова концентрація дрібнодисперсних частинок у повітрі більшу частину часу перевищує рекомендовані межі. Згідно з результатами рецензованого дослідження, опублікованого 6 березня 2023 року в журналі "Lancet Planetary Health", близько 99,82 % території земної кулі схильне до впливу концентрації найдрібніших твердих частинок у повітрі РМ_2.5, що перевищує межу безпеки, рекомендовану ВООЗ. І лише 0,001 % населення земної кулі дихає повітрям, яке вважається прийнятним, йдеться у документі. В ході дослідження вчені з Австралії та Китаю вивчили, як змінилося забруднення повітря за два десятиліття до 2019 року. Було встановлено, що щорічні концентрації РМ_2.5 та кількість днів з високим вмістом РМ_2.5 у Європі та Північній Америці — знизилися, завдяки посиленню норм, що є досить обнадійливим результатом^[15].

• Забруднення повітря
  • Забруднення атмосферного повітря в Україні
  • Конвенція про транскордонне забруднення повітря
• Очищення повітря
• Дихальна суміш
• Азотна станція

• Середньомісячна концентрація домішок у атмосфері // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 159.
• Середньорічна коцентрація домішок у атмосфері // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 159.