Luften vi andas är inget enkelt ämne. Den är en komplex blandning av gaser som hålls kvar av jordens gravitation och bildar vår atmosfär. Sammansättningen av den luft som omger oss är till största delen känd, men den är inte konstant överallt.
Vad består luft av?
Torr luft, det vill säga luft där vattenånga räknats bort, har en mycket väldefinierad sammansättning. Här är de viktigaste beståndsdelarna och deras ungefärliga andelar.
78 %
21 %
0,93 %
ca 0,04 %
- Luft är en mekanisk blandning, inte en kemisk förening. Den har därför ingen egen kemisk formel.
- Kväve och syre dominerar fullständigt och utgör 99 procent av volymen i torr luft.
- Andelen vattenånga i luften varierar stort, från nära 0 upp till 4 procent, beroende på väder och geografisk plats.
- Luften i atmosfären har i stort sett samma grundsammansättning, men på mycket hög höjd sker små förändringar.
- Ozonhalten är mycket låg vid markytan men koncentreras i ozonlagret på 15–30 kilometers höjd.
- Koldioxidhalten i luften ökar, vilket är en av de mest noggrant övervakade förändringarna i atmosfären.
| Egenskap | Värde / Kommentar |
|---|---|
| Kemisk beteckning | Ingen enkel (blandning av N₂, O₂, Ar, CO₂ mm) |
| Dominanta gaser | N₂, O₂, Ar, CO₂ |
| Är luft en förening? | Nej, det är en mekanisk blandning |
| Molekylvikt (torr luft) | ca 28,96 g/mol |
| Andel kväve (torr) | 78,084 % |
| Andel syre (torr) | 20,942 % |
| Andel argon (torr) | 0,934 % |
| Andel koldioxid (torr) | ca 0,04 % (ökande) |
| Andel ozon (torr) | 0,0001 % (varierar med höjd) |
| Vattenånga | 0–4 % (varierande, räknas bort vid torr luft) |
| Luftens höjd (atmosfären) | Cirka 10 mil (100 km) |
| Gasernas blandning | Alla molekyler blandas fritt med varandra |
Kväve (N₂) – 78 % av luften
Kväve är den helt dominerande gasen i vår luft. Molekylerna består av två kväveatomer som sitter ihop. Gasen är mycket oreaktiv, vilket innebär att den inte lätt reagerar med andra ämnen. Inom industrin används den som skyddsgas för att förhindra oönskade kemiska reaktioner.
Syre (O₂) – 21 % av luften
Syre är den näst vanligaste gasen och är livsviktig för nästan alla organismer. Den är mycket reaktiv och behövs för både andning och förbränning. Syret i vår atmosfär har bildats av gröna växter, alger och cyanobakterier genom fotosyntes. Det är också syret som gör att järn rostar och koppar ärgar.
Ädelgaser, koldioxid och spårgaser
Den återstående procenten av luften består av flera olika gaser. Den vanligaste av ädelgaserna är argon (Ar) som utgör cirka 0,93 procent. Andra ädelgaser som helium (He), neon (Ne) och krypton (Kr) finns i betydligt mindre mängder. Koldioxid (CO₂) är en växthusgas som bidrar till att hålla kvar solens värme i atmosfären. Dess halt har ökat långsamt till följd av förbränning av fossila bränslen. Ozon (O₃) finns naturligt i ozonlagret, högt upp i atmosfären, och är livsviktigt eftersom det skyddar mot skadlig ultraviolett strålning.
Är luft en kemisk förening eller blandning?
Luft är en mekanisk blandning, inte en kemisk förening. Detta är en viktig skillnad inom kemin. I en förening binds atomerna samman i en bestämd ordning och proportion – till exempel vatten (H₂O) som alltid består av två väteatomer och en syreatom. I en blandning som luft finns gasmolekylerna lösa bredvid varandra och kan när som helst separeras. Kvävgas, syrgas och argon har alla sina egna molekyler som far omkring och blandas helt med varandra.
Eftersom luft inte är en förening har den heller ingen egen kemisk formel. När man ändå ser uttryck som ”luftens sammansättning” syftar det på en summering av gasernas respektive formler, till exempel N₂ + O₂ + Ar + CO₂, inte en enda molekyl.
Tänk på luft som en påse med blandade bollar av olika färg. Varje boll är en helt egen gasmolekyl. Kvävemolekylerna är blå, syremolekylerna är röda och argonatomerna är grå. De sitter inte fast i varandra – de rör sig bara omkring fritt.
Skillnaden mellan luft och atmosfär handlar om perspektiv. Luft är själva gasblandningen. Atmosfären är hela det gashölje som omger jorden, inklusive de olika skikten som troposfär och stratosfär.
Vad består atmosfären av? – Skillnad mot luft
Atmosfären är det tunna gaslager som sträcker sig från jordytan ut i rymden. Den är cirka 10 mil hög, även om den största delen av gasen finns i de lägre skikten. Sammansättningen av atmosfären och luften vid marken är i praktiken densamma, förutom att gaserna är helt blandade med varandra.
Atmosfärens skikt och luftens sammansättning
I de lägre delarna av atmosfären, där vi lever och andas, är sammansättningen av torr luft mycket stabil. På hög höjd, särskilt över 100 kilometer, börjar luften bli tunnare och sammansättningen förändras eftersom de lättaste gaserna långsamt försvinner ut i rymden.
Upptäckt och forskning om luft
Förståelsen av vad luft består av har byggts upp under flera århundraden.
- 1600-talet: Robert Boyle börjar experimentera med luftens egenskaper och tryck. Wikipedia – Jordens atmosfär
- 1772: Joseph Priestley upptäcker syre och dess roll för andning och förbränning. Naturvetenskap.se – Luft
- 1800-talet: Forskare lyckas kvantifiera de exakta procentandelarna av kväve och syre i luften. Ugglans Kemi – Luftens gaser
- 1900-talet: Precisionsmätningar av ädelgaser som argon och den stadiga ökningen av koldioxid blir möjliga. SO-rummet – Atmosfären
Säkerhet och osäkerhet om luftens sammansättning
Det mesta om luftens beståndsdelar är välkänt, men allt är inte helt fastställt.
Kväve och syres procentandelar är mycket välkända för torr luft vid havsytan. Argon utgör cirka 0,93 procent av volymen. Dessa siffror är reproducerbara och accepterade inom hela det vetenskapliga fältet.
Andelen vattenånga i luften varierar från 0 procent i torra öknar upp till 4 procent i fuktiga regnskogar. Ozonhalten varierar kraftigt med både höjd, tid på dygnet och årstid. Koldioxidhalten, som var relativt stabil i tusentals år, ökar nu stadigt på grund av mänsklig påverkan, vilket gör att framtidens exakta siffror är svåra att förutsäga.
| Väl etablerad information | Information som är osäker |
|---|---|
| Kväve 78 % och syre 21 % i torr luft | Andelen vattenånga (varierar 0–4 %) |
| Argon cirka 0,93 % | Ozonhalten vid olika tidpunkter och höjder |
| Luft är en mekanisk blandning, inte en förening | Koldioxidens framtida halt (ökar stadigt) |
| Gasernas molekyler blandas fritt med varandra | Exakt sammansättning på extremt hög höjd |
Analys: Varför är luftens sammansättning viktig?
Kunskapen om vad luft består av har långtgående betydelse. Syre (O₂) är avgörande för all respiration, från människans andning till nedbrytning av organiskt material. Kväve (N₂) spelar en central roll i kvävecykeln och är nödvändigt för växters tillväxt. Koldioxid (CO₂) fungerar som en växthusgas som påverkar jordens klimat. Även de mindre vanliga ädelgaserna som argon, neon och helium har praktisk betydelse, till exempel för att förstå ljudhastigheten i luft och för teknisk tillämpning.
Källor och citat
Informationen i denna artikel bygger på svenska kunskapskällor som används inom grundskoleutbildning och vid universitet.
”Luften består av 78 % kväve, 21 % syre och 1 % andra gaser, däribland ädelgaser och koldioxid.”
Naturvetenskap.se – Luft
”Atmosfären är det tunna lager av gaser som omger jorden. Sammansättningen är väl känd och domineras av kväve och syre.”
SO-rummet – Atmosfären
Sammanfattning: Vad har vi lärt oss?
Luft är en gasblandning där kväve och syre står för 99 procent av volymen, kompletterat med ädelgaser och små mängder koldioxid och ozon. Den är en mekanisk blandning, inte en kemisk förening, och dess sammansättning är välkänd för torr luft även om faktorer som fukt och höjd skapar variation. Läs mer om ämnet på vår sida Luftens sammansättning – Detaljerad översikt.
Vanliga frågor om luftens sammansättning
Vad är luft för barn?
Luft är osynlig gasblandning som vi andas. Den består mest av kväve och syre.
Vad är luftens kemiska formel?
Luft har ingen egen kemisk formel eftersom den är en blandning av flera gaser (N₂, O₂, Ar, CO₂ mm).
Vad är atmosfären?
Atmosfären är gaslagret runt jorden som består av luft och andra gaser.
Vad är skillnaden mellan luft och atmosfär?
Luft är gasblandningen; atmosfär är hela jordens gashölje inklusive rymdgränser.
Hur många procent av luften är argon?
Argon utgör cirka 0,93 procent av torr luft.
Varför är syre viktigt i luften?
Syre är nödvändigt för andning och förbränning hos de flesta organismer på jorden.
Vad är skillnaden mellan torr och fuktig luft?
I torr luft har vattenånga räknats bort för att få en standardiserad sammansättning. Fuktig luft innehåller varierande mängder vattenånga (0–4 %).
Ökar koldioxidhalten i luften?
Ja, halten koldioxid i luften ökar stadigt på grund av förbränning av fossila bränslen.
Du vill inte missa
Jonas Nilsson Rockklassiker Fakta och rykten utredat
Elin Krantz Bilder – Fakta om rättssäkerhet och debatt
Så fixar du den perfekta spelkvällen med vänner – snacks, spel och stämning
Mikael Persbrandt Förmögenhet – Inkomster, bolag och officiella fakta
Fredrik Lundman Idol – Resan från Idol till Melodifestivalen
Carl Fredrik Wachtmeister i arvstvist och rättsprocess