空気
古代ギリシャでは空気は4つの元素(四大元素:水、地、火、空気)の1つとされていた(四元素説)。
18世紀後半になるとイギリスで空気の化学(pneumatic chemistry)に関心が高まった。ジョゼフ・ブラックは固定空気(二酸化炭素)の研究を通して気体の特異性を識別し、空気の化学の基礎的な研究に貢献した。また、ジョゼフ・プリーストリーは脱フロギストン空気(dephlogisticated air)という気体(酸素)を研究し、一酸化窒素、酸化二窒素、塩化水素、アンモニア、二酸化硫黄、四フッ化ケイ素、酸素の研究について「様々な種類の空気に関する実験と観察」(Experiments and Observation on Different Kinds of Air)を出版した。
なお、ガス(gas)という語はヤン・ファン・ヘルモントがギリシャ語で混沌を意味するchaosから作った語である。
地球の大気は窒素、酸素のほか多数の微量成分で構成される。1cm当たり3×10個の分子が含まれる。以下に国際標準大気(1975)における、海面付近(1気圧)の、エアロゾル等の微粒子を除いた清浄な乾燥空気の組成を解説する。
(*)を付けた成分は、呼吸や光合成などの生物の活動、車や工場の排気ガスなどの産業活動、空気中で起こる光化学反応に伴う合成・分解により、場所により大きく変動する。
実際の空気中で最も変動するのは水蒸気であり、最大で4%程度、低いときは0%近くまで低下する。全球地表平均では約0.4%となる。(下表には含まない)
(+)をつけた成分は、人為的に排出される成分であり、濃度が近年著しく変化しているものである。主に産業革命以降完全に人為的に排出されて大気中に残存した成分と、元々自然界で排出されていたが産業革命以降人為的に大量に排出されて濃度が高まった成分とがある。
数値の右の(>)は、その値が通常の空気における最大値であることを示す。「1ppm>」であれば、最大1ppm、通常はそれ以下であることを意味している。
空気を中国伝来の理気論の「気」と区別する別の語として「游気(ゆうき)」も使われた。游気は中国の游子六の書いた『天経或問』で使われた言葉で、オランダ科学書を通して、日本ではじめて近代ヨーロッパの科学を学んだ志筑忠雄(1760 - 1806)が著書の中で多用した。志築は游気を水蒸気の意味でも用いており、今日の空気と全く同じというわけではなかった。志築は中国の陰陽五行説の影響も残していた。