Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Andel af kvælstof i luften

Respiration er en af ​​de vigtigste processer, der kræves af alle levende ting. Dyr tager i ilt og udviser kuldioxid. Planter har brug for kuldioxid og afgiver ilt som affaldsprodukt. Imidlertid er ingen af ​​disse gasser mest rigelige i Jordens atmosfære. Luften består overvejende af nitrogen.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Kvælstof udgør ca. 78 procent af luften i Jordens atmosfære.

Hvilken luft er lavet af

Nitrogen er den mest rigelige gas i atmosfæren. Luft består af 78 procent nitrogen. Oxygen tegner sig for 21 procent, og den inerte ædelgas argon udgør 0,9 procent af luften. De resterende 0,1 procent består af flere sporgasser. De fleste af de 0,1 procent er kuldioxid. Andre sporgasser omfatter neon, helium, methan (CH 4), nitrousoxid (N 2O) og ozon (O 3.)

Atmosfærens kemi

Nitrogen er ikke stærkt reaktiv med andre molekyler i atmosfæren og er hovedsagelig til stede i luft som N 2. Kvælstofets urreaktive opførsel stammer fra de kraftige tredobbelt bindinger, der dannes mellem de tre par elektroner, der deles mellem to nitrogenatomer. Disse obligationer har relativt korte radii, hvilket kræver mere energi at bryde. Kvælstof bliver mere reaktivt ved højere temperaturer. Ved lavere temperaturer får tilstedeværelsen af ​​visse katalysatorer nitrogen til at blive mere reaktive med andre molekyler. En fælles nitrogenbaseret reaktion, der forekommer i atmosfæren, er dannelsen af ​​NO, nitrogenoxid, under storme, når lynnedslag rammer.

Kvælstoffiksering

Kvælstof er vigtigt for alle organismer, fordi det danner grundlag for mange forbindelser, der er nødvendige for livet. Proteiner, enzymer, hormoner og chlorophyll indeholder alle nitrogen. Nukleinsyrer indeholder også nitrogen og danner de lange kæder af nukleotider, som udgør rygraden af ​​DNA og RNA. Levende ting kan imidlertid ikke bruge N 2 i sin gasform i atmosfæren. Nitrogen gas fundet i luftlommer i jorden omdannes til en form, der kan anvendes af planter gennem en proces kaldet kvælstoffiksering. Nitrogen-fikserende organismer omfatter visse typer bakterier og andre mikroorganismer, der lever på rødder af bælgfrugter som sojabønner, alfalfa og rødkløver. Mikroorganismerne omdanner N 2 til andre forbindelser som ammonium og nitrat, som optages af planterødder. Forbrugerne spiser planterne og deponerer senere nitrogenforbindelser tilbage i jorden gennem elimination eller nedbrydning. Planter returnerer også kvælstof til jorden, når de nedbrydes. Kvælstoffastgørelsesmikroorganismerne i jorden nedbryder disse forbindelser, og kvælstofcyklusen fortsætter.

Luftforurening

Fordi nitrogen kan være yderst reaktive ved høje temperaturer, dannes nitrogenoxidforbindelser, når brændstof brændes. En af disse forbindelser, nitrogendioxid (NO 2), er et biprodukt af forbrænding og er til stede i emissioner fra biler og fabrikker. I gasform er NO 2 et åndedrætsirriterende middel. I nærværelse af vand i atmosfæren kan det reagere på at danne sur regn