Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Brændende kul og benzin producerer mange nitrogenoxidioner, der forårsager luftforurening og sur regn. Men normalt regn indeholder også nitrogenoxid på grund af tilstedeværelsen af ​​nitrogengas i atmosfæren. Lyn kan forårsage nitrogengas at reagere med oxygen for at fremstille nitrogenoxider, som er den naturlige kilde til nitrogen under normal regn. Nitrogen cykles gennem hele det globale økosystem, går fra nitrogengas til ammoniak til nitritter og nitrater og vender så endelig tilbage til atmosfæren som nitrogengas. Menneskelig aktivitet, som kraftværker og biler, kan øge mængden af ​​kvælstof, der frigives i luften og dermed øge mængden af ​​kvælstof i regnvand.

Strukket af lyn

Rent vand har en pH på 7, hvilket betyder, at den er neutral, ikke sur eller basisk. Naturligt regnvand er dog lidt surt og har en pH på 5,6, fordi den del af atmosfæren, der indeholder skyer, også indeholder kuldioxid, svovldioxid og nitrogendioxid, der kombinerer med vand for at danne syrer. Nitrogen gas i atmosfæren (N2) er ramt af lyn for at blive nitrogenoxid (NO), som reagerer med oxygen (O2) for at give nitrogen dioxid (NO2) gas. NO2 reagerer derefter med vand for at danne salpetersyre (HNO3). Således indeholder regnvand kvælstof i form af salpetersyre.

Bottom Up

Kvælstof kommer også ind i regnvand fra luftforurening på overfladen. Brændingen af ​​fossile brændstoffer i form af kul og benzin producerer nitrit (NO2-) og nitrat (NO3-) ioner. Når brændende temperaturer overstiger 538 grader Celsius, kombineres nitrogen og oxygen fra nitrogenoxider. Nitrit- og nitrationer ind i atmosfæren og interagerer med vanddamp for at blive henholdsvis salpetersyre eller salpetersyre. Disse syrer er en del af, hvad der forårsager surt regn, hvilket ødelægger egenskaben og beskadiger vegetationen.

Menneskelig aktivitet

Menneskelig aktivitet genererer store mængder nitrit- og nitrationer, der kommer ind i atmosfæren for at forårsage sur regn. De vigtigste kilder er brændingen af ​​kul på kraftværker og benzin i biler. Kraftværker i det amerikanske Midwest frigiver hvert år millioner af tons nitrogenoxider i luften. Nitrogenoxiderne i luften forårsager ikke blot sur nedbør, der dræber vegetation, de kommer ind i floder og søer som surt regnafstrømning og virker som en gødning, der skader balancen i økosystemet.

Det sker naturligvis

Kvælstof er et vigtigt element i levende organismer, og naturligvis cykles det hele i økosystemet. Nitrogencyklen gør kvælstofgassen (N2) i atmosfæren til en form, der er bio-tilgængelig for organismer, som ikke kan klare nitrogen. Kvælstoffastgørende bakterier i jorden og planternes rødder omdanner N2-gas til ammoniak. Derefter omdanner nitrificerende bakterier ammoniak til nitritter og nitrater. Planter absorberer ammoniak- og nitrogenoxidionerne i deres strukturer, som forbruges af dyr. Når disse dyr dør og nedbrydes, frigives ammoniak (NH3) i deres kroppe tilbage i jorden. Endelig konverterer denitrificerende bakterier nitritter og nitrater tilbage til nitrogengas, genindfører nitrogen i atmosfæren.

Klik for at udvide hele teksten