空气是一种什么样的气体：混合气态混合物

空气是一种什么样的气体，它属于多种气体组成的混合气体，常温常压下无色无嗅，没有固定化学式，主要成分包含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳与水汽，氮气占比大约78%，氧气占比大约21%，其余组分占比较低，它可以支持可燃物燃烧、供给绝大多数陆生生物呼吸，该描述适用于海平面附近干燥大气，高空、密闭狭小空间、工业废气环境下的气体组分和性质会出现明显变化，不能直接套用这套组分比例。

空气的基础组分与占比

氮气在空气中占比最高，化学性质较为稳定，不容易和其他物质发生反应，常被用来隔绝氧气，降低氧化反应速率。氧气是空气里具备强反应活性的组分，动植物有氧呼吸、普通物质的燃烧都依靠氧气参与。氩气是含量最高的稀有气体，几乎不参与化学反应，二氧化碳、水汽、甲烷等微量成分占比会随地点、季节、人类活动出现浮动。水汽的波动幅度相对突出，潮湿区域水汽占比可以达到百分之几，干旱区域水汽含量会压到极低水平。

组分可变，是空气区别于纯净气体的关键特征。

空气具备的物理特性

标准状况也就是0摄氏度、101.325千帕时，空气的平均密度大约为每立方米1.29千克，密度会跟随温度、气压改变，温度升高后空气密度下降，热气更容易向上流动，对流天气、热气球升空都依托这个原理。空气拥有流动性与可压缩性，外力施加时体积能够被压缩，压力撤去之后又可以向外膨胀，轮胎充气、气动装置都利用这个属性。纯净空气透光性良好，可见光可以直接穿透，这也是日常环境中肉眼无法直接看见空气的原因，只有灰尘、水滴悬浮在空气内部形成气溶胶时，光路才能够被观察到。

空气的化学行为与反应特点

空气本身不会单独发生燃烧，它是助燃介质，可燃物在空气中的燃烧剧烈程度，一般低于在纯氧环境中的燃烧剧烈程度。空气中的氧气会参与氧化反应，金属锈蚀、食物腐败、油脂酸败都属于缓慢氧化，这类反应不需要明火触发，大多会持续放出少量热量。稀有气体、氮气在常规条件下很难参与氧化还原反应，只有在极端高温、高压或者特殊催化条件下，才有可能生成对应的化合物。二氧化碳可以和强碱溶液发生反应，也能够参与植物光合作用，转化为有机物释放氧气。

空气适用边界与特殊场景区分

这套常规空气的组分和性质描述，只适用于地球对流层内未被明显污染的大气。地下密闭矿井、深海舱室、工业排放区域，气体成分会发生改变，氧气浓度可能下降，有毒气体占比上升，此时气体不再符合普通空气的特征。高层大气会受到太阳辐射影响，分子发生电离，形成等离子体，不再保持低层空气的稳定组分。如果把空气降温加压到足够低的温度，不同气体会按照各自沸点先后液化，液氮、液氧的工业制备，就是依靠不同组分沸点差异完成分离。

你可以借助简单现象判断空气状态，可燃物平稳燃烧时，大多说明氧气浓度处于常规区间；火焰快速熄灭，往往代表局部氧气不足。

分离空气得到单一气体，需要专门的低温精馏设备，普通静置无法实现组分分开。