Salute e malattia
I gas principali nell'aria che respiriamo sono azoto e ossigeno. I due gas minori sono anidride carbonica e argon. L'atmosfera contiene anche vapore acqueo, che varia notevolmente con temperatura e posizione. Almeno 11 altri gas presenti in natura esistono nell'atmosfera in quantità tracce. La composizione dell'atmosfera cambia con il meteo, la stagione, l'ora del giorno, l'elevazione, la latitudine e la longitudine.
L'azoto costituisce la porzione maggiore, circa il 78%, dell'aria che respiriamo. È un gas incolore, inodore e insapore. Le molecole di gas azoto consistono di due atomi di azoto tenuti insieme da un legame forte. Il gas azoto è inerte o non reattivo con altre sostanze. È non infiammabile e non supporterà la combustione. A causa della sua non reattività, il gas azoto è usato per salvaguardare esplosivi, per mantenere i cibi freschi nelle confezioni e per prevenire incendi in alcuni processi di produzione. Un'atmosfera per lo più di azoto soffocherebbe esseri umani e animali a causa del loro bisogno di ossigeno.
L'ossigeno molecolare è composto da due atomi di ossigeno. È un gas incolore, inodore e insapore e costituisce circa il 21% dell'aria che respiriamo. L'ossigeno nell'aria deriva dalla fotosintesi delle piante. Le piante verdi convertono l'anidride carbonica in ossigeno. L'ossigeno è essenziale per la vita sulla Terra. A differenza dell'azoto, il gas ossigeno supporta gli incendi. Reagisce anche con i metalli causando ruggine e corrosione. La concentrazione di ossigeno diminuisce con l'aumentare dell'elevazione, perché la concentrazione di ossigeno dipende dalla pressione atmosferica, che diminuisce con quote più alte.
L'anidride carbonica è un gas leggermente acido, incolore e inodore. La molecola di anidride carbonica è composta da un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. L'anidride carbonica rappresenta solo circa lo 0,03% in volume dell'aria che respiriamo, ma è essenziale per la fotosintesi delle piante e la respirazione di esseri umani, animali e altre forme di vita. Le piante convertono l'anidride carbonica in cibo come glucosio e rilasciano ossigeno nell'aria. Durante la respirazione, composti alimentari più ossigeno generano energia e anidride carbonica. L'anidride carbonica è anche importante per la salute umana mantenendo o tamponando l'acidità (pH) del sangue. La concentrazione di anidride carbonica è più bassa durante la stagione di crescita e più alta il resto dell'anno.
Un'alta concentrazione di anidride carbonica contribuisce al riscaldamento globale. Attualmente, la quantità di anidride carbonica nell'aria è più del 20% maggiore di quella di un secolo fa. L'aumento è in gran parte dovuto ad attività umane come la deforestazione e la combustione di combustibili fossili.
L'argon è un gas incolore, inodore, stabile. Costituisce circa l'1% dell'aria che respiriamo. L'argon non ha effetti noti sulla salute di persone o animali. A causa della sua non reattività e capacità di schermare il calore, è ampiamente usato nell'industria metallurgica.
L'aria che respiriamo contiene almeno 11 altri gas in quantità tracce. Questi gas includono ammoniaca, ozono, monossido di carbonio e biossido di zolfo; i gas inerti elio, kripton, neon e xeno; l'idrogeno gassoso leggero e reattivo; e i gas serra metano e ossido nitroso.
Sicurezza all'aperto