- Fázy vodíkového cyklu
- 1 - odparovanie
- 2 - Kondenzácia
- 3 - potenie
- 4 - Zrážky
- Dôležitosť vodíka na Zemi
- Referencie
Vodíka cyklu je, že proces, v ktorom sa pohybuje cez vodíkové vody okolo Zeme, a tým, že nevyhnutnou súčasťou chemického a atómového zloženia tohto prvku.
Hydrosféra získava vodík iba z vody, prvku tvoreného výlučne kombináciou kyslíka a vodíka. Počas fotografickej syntézy sa vodík vytvára disociáciou vody za vzniku glukózy po premiešaní s oxidom uhličitým.
Vatyka / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
Rastliny poskytujú potravu pre bylinožravce a tieto zvieratá získavajú glukózu a bielkoviny iba z rastlín. Vodík tvorí uhľohydráty, ktoré sú dôležitým zdrojom energie pre živé bytosti, a tieto uhľohydráty prichádzajú ako jedlo.
Na Zemi existuje nespočetné množstvo živých vecí. Všetky tieto látky sú v zásade zložené z uhlíka, dusíka, kyslíka a vodíka. Zvieratá získavajú tieto prvky z prírody a bežne sa v nich vyskytujú procesy, ako je tvorba, rast a rozklad.
Výsledkom každého z týchto procesov je niekoľko cyklov a vďaka nim sú navzájom prepojené, čím sa vytvára rovnováha.
Fázy vodíkového cyklu
Atómy vodíka sa môžu skladovať ako vysokotlakový plyn alebo kvapalina. Vodík sa často ukladá ako kvapalný vodík, pretože v normálnej forme plynu zaberá menej miesta ako vodík.
Keď sa atóm vodíka spojí so silne elektronegatívnym atómom, ktorý existuje v blízkosti iného atómu elektronegatívneho typu s osamelým párom elektrónov, vytvorí vodíkovú väzbu, ktorá tvorí molekulu. Dva atómy vodíka tvoria molekulu vodíka, skrátene H2.
Vodík je kľúčovou súčasťou mnohých biogeochemických cyklov vrátane vodného cyklu, cyklu uhlíka, cyklu dusíka a cyklu síry. Pretože vodík je súčasťou molekuly vody, vodíkový cyklus a vodný cyklus sú úzko spojené.
Rastliny tiež kombinujú vodu a oxid uhličitý z pôdy a atmosféry za vzniku glukózy v procese známom ako fotosyntéza. Ak sa rastlina spotrebuje, molekuly vodíka sa prenesú na pasúce sa zviera.
Organické látky sa ukladajú v pôde, keď rastliny alebo zvieratá umierajú, a molekuly vodíka sa oxidáciou uvoľňujú späť do atmosféry.
1 - odparovanie
Väčšina vodíka na našej planéte sa nachádza vo vode, takže cyklus vodíka je úzko spojený s hydrologickým cyklom. Vodíkový cyklus začína odparovaním z povrchu vody.
2 - Kondenzácia
Hydrosféra zahŕňa atmosféru, zeminu, povrchové vody a podzemné vody. Ako voda prechádza cyklom, mení stav medzi kvapalnou, pevnou a plynnou fázou.
Voda prechádza cez rôzne nádrže, vrátane oceánu, atmosféry, podzemnej vody, riek a ľadovcov, fyzikálnymi procesmi odparovania (vrátane transpirácie rastlín), sublimáciou, zrážkami, infiltráciou, odtokom a prietok pod povrchom.
3 - potenie
Rastliny absorbujú vodu z pôdy cez svoje korene a potom ju pumpujú a dodávajú živiny na svoje listy. Potenie predstavuje približne 10% odparenej vody.
Jedná sa o vypúšťanie vodnej pary z listov rastlín do atmosféry. Je to proces, ktorý oko nevidí, napriek značnému množstvu prítomnej vlhkosti. Predpokladá sa, že veľký dub môže potiť 151 000 litrov ročne.
Potenie je tiež dôvodom vyššej vlhkosti v miestach s veľkým vegetačným pokrytím. Množstvo vody, ktoré prechádza týmto procesom, závisí od samotnej rastliny, vlhkosti v pôde (pôde), okolitej teplote a pohybu vetra okolo rastliny.
4 - Zrážky
Je to pokles vody v akejkoľvek podobe na Zem, ktorý umožňuje infiltráciu, čo je proces, v ktorom sa voda absorbuje do zeme alebo tečie povrchom. Tento proces sa opakuje znovu a znovu ako súčasť pozemských cyklov, ktoré udržiavajú obnoviteľné zdroje.
Dôležitosť vodíka na Zemi
Používa sa hlavne na tvorbu vody. Plynný vodík sa môže použiť na redukciu kovovej rudy.
Chemický priemysel ho tiež používa na výrobu kyseliny chlorovodíkovej. Rovnaký plynný vodík je potrebný pre atómové zváranie atómom vodíka (AHW).
Existujú rôzne spôsoby použitia vodíka. Je to najľahší prvok a môže byť použitý ako zdvíhací prostriedok v balónoch, hoci je tiež vysoko horľavý, takže môže byť nebezpečný. Táto vlastnosť a ďalšie robia z vodíka vodík vhodný na použitie ako palivo.
Pretože vodík je vysoko horľavý, najmä v zmesi s čistým kyslíkom, používa sa ako palivo v raketách. Zvyčajne kombinujú kvapalný vodík s kvapalným kyslíkom, čím sa vytvára výbušná zmes.
Vodík je jedným z najčistejších palív, pretože výsledkom vznietenia je čistá voda. Toto je jeden z hlavných dôvodov, prečo existuje snaha vytvoriť motory, ktoré môžu byť poháňané týmto plynom.
Aj keď je vodík vysoko horľavý, aj benzín. Aj keď je potrebné postupovať opatrne, množstvo vodíka použité v automobile by nepredstavovalo väčšie nebezpečenstvo ako množstvo použitého benzínu.
Napriek tomu, že je jedným z najčistejších palív na planéte, jeho vysoké náklady na hromadnú výrobu v blízkej budúcnosti znemožňujú jeho použitie na komerčné a domáce automobily.
Keď sa vodík zohreje na extrémne teploty, jadrá jeho atómov sa spoja a vytvoria jadrá hélia. Táto fúzia vedie k uvoľneniu obrovského množstva energie, nazývanej termonukleárna energia. Tento proces vytvára energiu slnka.
Elektrické generátory používajú plyn ako chladivo, čo viedlo mnoho závodov k používaniu ako prostriedok na kontrolu úniku. Medzi ďalšie aplikácie patrí výroba a spracovanie amoniaku.
Amoniak je súčasťou mnohých čistiacich prostriedkov pre domácnosť. Je to tiež hydrogenačné činidlo používané na zmenu nezdravých nenasýtených tukov na nasýtené oleje a tuky.
Referencie
- Použitie vodíka. Obnovené z adresy Usesof.net.
- Obnovené zo stránky School-for-champions.com.
- Informácie o vodíkových prvkoch. Získané z rsc.org.
- Biogeochemický cyklus. Obnovené z lokality newworldencyclopedia.org.
- Vysvetlenie cyklu vodíka. Obnovené zo stránky slboss.info.
- Vodíkový cyklus. Obnovené z lokality Prezi.com.
- Ako sa voda pohybuje okolo dna Obnovené unep.or.jp.