Кислород — газ, необходимый для жизни. Однако, как оказалось, в воздухе его не так уж много. В основном же воздух состоит совсем из другого газа, для дыхания не пригодного. Его так и назвали: азот, что означает «не поддерживающий жизни».
После этого ученые стали открывать газы, которых хотя и очень мало в воздухе, но зато их можно получить в результате химических превращений. Так, удивительный газ получался, когда железные опилки взаимодействовали с серной кислотой. Выделявшиеся при этом пузырьки очень легко воспламенялись и даже взрывались. А после их сгорания на всех поверхностях появлялись... капельки воды. Газ так и назвали: водород, то есть «рождающий воду».
Иной газ нашли у виноделов. При брожении виноградного сока или пивного сусла выделялись удивительные пузырьки. Если они попадали на огонь свечи, свеча сразу гасла. Если пузырьки пропускали через известковую воду (вода, образовавшаяся после того, как размешанная в ней известь отстоялась), то вода мутнела. А когда в XVIII веке англичанин Джозеф Пристли догадался закупорить загадочные пузырьки в бутылки с водой, получался новый вкусный напиток, известный нам как газировка. Этот газ можно было получить и другим способом — он образовывался при горении угля, то есть при соединении угля с кислородом. Поэтому его и назвали углекислым газом.
А теперь вернемся к основной части воздуха — к азоту. Ученые немного ошиблись, считая, что он не нужен для жизни. Конечно, дышать азотом нельзя, но все же он нам необходим. Только мы не можем усваивать его в том виде, в котором он присутствует в атмосфере. Зато это могут сделать микробы, живущие на корнях бобовых растений. Они перерабатывают атмосферный азот в вещества, которые может усваивать человек.
К ак ни странно, азот нужен нам для нормального дыхания. Дышим-то мы, конечно, кислородом. Однако в чистом кислороде все горит очень сильно и быстро. Так и человек быстро «сгорает», если дышит чистым кислородом. Когда это выяснилось, космонавтам и аквалангистам стали давать баллоны не с кислородом, а со сжатым воздухом, то есть со смесью кислорода и азота.
Сейчас мы знаем, сколько и каких газов есть в атмосфере. Больше всего там азота — около 78% (%, процент — это одна сотая часть целого). Далее идет кислород — около 21%. Оставшаяся малая часть воздуха составлена некоторыми другими газами.
В числе этих прочих хотелось бы упомянуть еще об одном.
Озона очень мало на Земле. Но в стратосфере на высоте 20—25 км над поверхностью Земли образуется тонкий слой озона, закрывающий всю планету. Этот слой защищает Землю от опасных для человека ультрафиолетовых лучей. Поэтому с такой тревогой следят ученые за дырами, появившимися в нем в последнее время.
Итак, для дыхания необходим кислород. Дышащих существ на Земле великое множество. Казалось бы, мы давно должны были потратить весь кислород атмосферы, как мышка из-под банки. Но вот археологи откопали древнюю амфору в развалинах Помпеи (Южная Италия). Этот город 2 тысячи лет назад был уничтожен извержением вулкана Везувий. Некоторые пустые амфоры оказались при этом плотно закупорены крышками из расплавленных горных пород. Таким образом в них сохранились образцы воздуха, который существовал на планете 2 тысячи лет назад. Амфоры открыли — воздух там оказался такой же, как и в современном мире. Почему?
Объяснение дали биологи. Оказалось, что растения поглощают углекислый газ, используя его атомы углерода для роста своих листьев и стеблей. Оставшиеся атомы кислорода после ряда превращений попадают обратно в атмосферу, образуя там газ кислород. А животные дышат кислородом и выделяют в атмосферу углекислый газ. Таким образом, природа сама поддерживает равновесие и постоянство состава атмосферы