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Luft ist ein Gemisch aus verschiedenen Gasen. Luft besteht hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff. Der in der Luft enthaltene Sauerstoff ist für alle aeroben Lebewesen zu Lande lebensnotwendig. Ein weiterer Bestandteil der Luft ist Wasserdampf. Die Aufnahmefähigkeit von Gasen für Wasserdampf ist temperaturabhängig. Je höher die Temperatur, desto mehr Wasserdampf kann theoretisch aufgenommen werden. Wasserdampf ist leichter als Luft. Dies bedeutet, dass mit Wasserdampf angereicherte Luft nach oben steigt. Durch die Abkühlung in höheren Schichten wird der Wasserdampf auskondensiert. Das Kondensat setzt sich an Verunreinigungen bzw. Staubpartikel ab, was als Wolken wahrgenommen wird.
Als synthetische Luft gilt ein Gemisch aus den Gasen Stickstoff und Sauerstoff im Verhältnis von z.B. 77,5-80% Stickstoff und 22,5-20% Sauerstoff.
(siehe hierzu auch Mischung von synthetischer Luft)
Nach der Luftzerlegung werden die Gase wieder entsprechend den Spezifikationen gemischt. Die anderen Gasekomponenten fehlen bei der synthetischen Luft weitestgehend. Üblicherweise befinden sich nur noch Kleinstmengen anderer Gase in der synthetischen Luft (je nach Reinheitsklasse). Synthetische Luft kommt überall dort zum Einsatz, wo die in der normalen Luft enthaltenen anderen Gase für Prozesse störend sein können, ein Inertgas aber z.B. nicht geeignet ist. Beispielsweise in der Analyse oder Messtechnik findet synthetische Luft Anwendung.
Weitere Anwendungen finden sich in der Medizin als medizinische Druckluft bzw. Aer medicinalis. Der Sauerstoffanteil in synthetischer medizinischer Luft muss gemäß Pharmacopoea Europaea ( Ph. Eur.) einen Anteil von 21,0 % - 22,5% aufweisen.
Die Zusammensetzung der Luft ist Veränderungen ausgesetzt. Insbesondere der Kohlendioxidanteil unterliegt Schwankungen.
| Gas | Chemisches Zeichen | Stoffmengenanteil Mol % |
Volumenanteil Volumen % |
Massenanteil Massen % |
| Stickstoff | N2 | 78,085% | 78,093% | 75,518% |
| Sauerstoff | O2 | 20,942% | 20,936% | 23,135% |
| Argon | Ar | 0,938% | 0,934% | 1,288% |
| Kohlendioxid | CO2 | 0,038% | 0,038% | 0,058% |
| Neon | Ne | 18,18 ppm | 18,2 ppm | 12,67 ppm |
| Helium | He | 5,24 ppm | 5,24 ppm | 0,724 ppm |
| Methan | CH4 | 1,751 ppm | 1,749 ppm | 0,97 ppm |
| Krypton | Kr | 1,141 ppm | 1,139 ppm | 3,3 ppm |
| Wasserstoff | H2 | 0,500 ppm | 0,501 ppm | 0,035 ppm |
| Distickstoffmonoxid | N2O | 0,316 ppm | 0,314 ppm | 0,48 ppm |
| Kohlenmonoxid | CO | 0,05 - 0,2 ppm | 0,05 - 0,2 ppm | 0,05 - 0,2 ppm |
| Xenon | Xe | 0,087 ppm | 0,087 ppm | 0,4 ppm |
| Gas | Stoffmengen-anteil Mol % |
Volumen-anteil Volumen % |
Massen-anteil Massen % |
| Stickstoff, N2 | 78,085% | 78,093% | 75,518% |
| Sauerstoff, O2 | 20,942% | 20,936% | 23,135% |
| Argon, Ar | 0,938% | 0,934% | 1,288% |
| Kohlendioxid, CO2 | 0,038% | 0,038% | 0,058% |
| Neon, Ne | 18,18 ppm | 18,2 ppm | 12,67 ppm |
| Helium, He | 5,24 ppm | 5,24 ppm | 0,724 ppm |
| Methan, CH4 | 1,751 ppm | 1,749 ppm | 0,97 ppm |
| Krypton, Kr | 1,141 ppm | 1,139 ppm | 3,3 ppm |
| Wasserstoff, H2 | 0,500 ppm | 0,501 ppm | 0,035 ppm |
| Distickstoffmonoxid, N2O | 0,316 ppm | 0,314 ppm | 0,48 ppm |
| Kohlenmonoxid, CO | 0,05 - 0,2 ppm | 0,05 - 0,2 ppm | 0,05 - 0,2 ppm |
| Xenon, Xe | 0,087 ppm | 0,087 ppm | 0,4 ppm |
| Stoff | Berechnung | Stoffmengenanteil |
| N2 |  |
78,08% |
| O2 |  |
20,94% |
| Ar |  |
0,938% |
| CO2 |  |
0,038% |
| Parameter | Luft |
| Molares Volumen bei 0°C, 1,01325bar [m3/kmol] | 22,399 |
| Molare Masse M [kg/kmol] | 28,963 |
| Spezielle Gaskonstante Ri [J/kgK] | 287,1 |
| Dichte bei 0°C, 1,01325bar [kg/m3] | 1,293 |
| spezifische Wärmekapazität Cp bei 0°C idealer Zustand [kJ/kgK] | 1,006 |
| spezifische Wärmekapazität Cv bei 0°C idealer Zustand [kJ/kgK] | 0,718 |
| cp/cv bei 0°C, idealer Gaszustand | 1,4 |
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