16. Ilman koostumus
Mikä on seos?
Ilma, jota hengität, on eri aineiden seos. Ennen kuin tutkimme ilmaa, on hyvä hieman tutustua seoksiin.
Kun kahta eri ainetta, esimerkiksi suolaa ja sokeria sekoitetaan, syntyy seos. Seoksessa aineet pysyvät omana itsenään: suola suolana ja sokeri sokerina. Kun suolaa sekoitetaan veteen, syntyy silloinkin seos. Suola pysyy siinä suolana ja vesi vetenä, mutta suolaa ei voi kuitenkaan enää silmin erottaa. Tällaista seosta kutsutaan liuokseksi. Suolan saa jälleen näkyviin, kun haihduttaa veden pois. Arkikielessä sanotaan usein, että sokeri sulaa veteen, mutta luonnontieteilijän pitää olla tarkkana ja sanoa, että sokeri liukenee veteen.
Vasemmassa putkessa on veden ja hiekan seos. Oikeassa putkessa on veden ja suolan seos. Kun seoksia sekoitetaan voimakkaasti minuutin verran, pysyy vesi ja hiekka tavallisena seoksena vasemmassa putkessa. Sen sijaan oikeassa putkessa vedestä ja suolasta tulee liuos, eikä suolaa voi enää silmin erottaa.
Mitä kaasu on?
Ilma on näkymätöntä. Se johtuu siitä, että sen olomuotona on kaasu. Ilma on kaasuseos. Kerrataanpa tärkeimmät aineen olomuodot.
Maapallolla aineet voivat olla kolmessa eri olomuodossa: kiinteänä, nesteenä ja kaasuna. Kiinteän aineen molekyylit eivät juurikaan liiku. Nesteessä molekyylien liike on hieman suurempaa. Kaasun molekyylit kiitävätkin sitten jo hurjaa vauhtia. Aine on kaasuna näkymätöntä. Arkikielessä sanotaankin, että pöydällä oleva lasi on tyhjä. Luonnontieteilijän mukaan se ei suinkaan ole tyhjä, vaan täynnä ilmaa.
Kuinka lämpötilan nosto vaikuttaa molekyyleihin?
Mitä typpi on?
Ilma on kaasujen seos. Suurin osa ilmasta on typpeä. Sitä on ilmassa noin 78 prosenttia. Typellä sellaisenaan ei ole ihmiselle tavallisesti merkitystä (paitsi hengitysilman osana). Kasveille typpi on tärkeä aine. Joillakin kasveilla, kuten tervalepällä, on jopa apunaan bakteereita, jotka siirtävät ilmassa olevaa typpeä kasvin juuriin. Muuten kasvit saavat tarvitsemansa typen maaperästä tai lannoitteista. Typen kemiallinen merkki on N eli nitrogen. Sitä voidaan käyttää elintarvikepakkauksissa suojakaasuna, koska se ei reagoi helposti muiden aineiden kanssa. Ruoka säilyy pidempään tuoreena, kun pakkauksessa on ilman sijaan pelkkää typpeä.
Myös tavallisessa sukeltajan pullossa on paineilmaa (katso kuva). Pullon yläpään musta väri tarkoittaa typpeä ja valkoinen happea. Tähän pulloon on puristettu 2 400 litraa tavallista ilmaa.
Mitä happi on?
Ilma on kaasujen seos. Toiseksi suurin osa ilmasta on happea. Sitä on ilmassa noin 21 prosenttia. Happi on ihmiselle elintärkeä kaasu. Sen avulla myös hyödynnämme ravinnon sokeria. Hapen kemiallinen merkki on O eli oxygen. Kun happi yhtyy toiseen aineeseen, on kyse palamisesta. Kasvit vapauttavat ilmaan happea samalla, kun ne valmistavat sokeria.
Lisähappea
Mitä muita kaasuja ilmassa on?
Typen ja hapen lisäksi ilmassa on noin prosentin verran muita kaasuja. Niistä suurin osa on jalokaasuja, erityisesti argonia.
Ilmassa oleva hiilidioksidi on kasveille tärkeä kaasu, sillä sen avulla ne sitovat auringon valoa sokeriin. Sitä kutsutaan biologiassa yhteyttämiseksi. Ihmiselle hiilidioksidi on palamisjätettä, josta on päästävä uloshengittämällä eroon, sillä suurena annoksena se on myrkkyä. Hiilidioksidin kemiallinen merkki on CO2.
Ilmassa on myös vesihöyryä eli vettä näkymättömänä kaasuna. Sen voit todistaa pyydystämällä kylmällä lasilla näkymätöntä vesihöyryä. Vasen lasi on otettu juuri pakastimesta. Ilmassa oleva vesihöyry on härmistynyt sen pintaan jääksi. Veden kemiallinen merkki on H2O.
Ilman koostumusta voidaan kuvata monella eri tavalla. Katso alta kuvakansiosta, miltä näyttää ilman koostumus pylväinä, piirakkana ja ruudukkona esitettynä.
