Najhojnejšia plynu na planéte je atóm dusíka, ktorý zaberá asi štyri pätiny zemskej atmosféry. Tento prvok bol izolovaný a bol uznaný ako špecifická látka počas prvého prieskumu na vzduchu.
Carl Wilhelm Scheele, švédsky chemik, ukázal v roku 1772, že vzduch je zmesou dvoch plynov, z ktorých jeden nazýval „požiarny vzduch“ (kyslík), pretože podporoval spaľovanie a druhý „špinavý vzduch“ (dusík), pretože to bolo to, čo zostalo po vyčerpaní „požiarneho vzduchu“.
Približne v rovnakom čase dusík uznal aj škótsky botanik Daniel Rutherford (ktorý ako prvý zverejnil svoje zistenia), britský chemik Henry Cavendish a britský duchovný a vedec Joseph Priestley, ktorý spolu so Scheele získal uznanie za objav kyslíka (Sanderson, 2017).
Aké plyny vytvárajú atmosféru planéty?
Atmosféra je tvorená zmesou niekoľkých rôznych plynov v rôznych množstvách. Trvalé plyny, ktorých percentuálne podiely sa zo dňa na deň nemenia, sú; dusík, kyslík a argón.
Dusík predstavuje 78% atmosféry, kyslík 21% a argón 0,9%. Plyny ako oxid uhličitý, oxidy dusíka, metán a ozón sú odpadové plyny, ktoré tvoria asi jednu desatinu percenta atmosféry (NC Estate University, 2013).
Hádame teda, že dusík a kyslík tvoria asi 99% plynov v atmosfére.
Zostávajúce plyny, ako je oxid uhličitý, vodná para a vzácne plyny ako argón, sa nachádzajú v oveľa menších pomeroch (BBC, 2014).
Vodná para je jediná, ktorej koncentrácia sa pohybuje od 0 do 4% atmosféry v závislosti od jej polohy a denného času.
V chladných a suchých suchých oblastiach predstavuje vodná para typicky menej ako 1% atmosféry, zatiaľ čo vo vlhkých tropických oblastiach môže vodná para predstavovať takmer 4% atmosféry. Obsah vodnej pary je pri predpovedi počasia veľmi dôležitý.
Skleníkové plyny, ktorých percentuálne podiely sa menia každý deň, sezónne a ročne, majú fyzikálne a chemické vlastnosti, vďaka ktorým sú v interakcii so slnečným žiarením a infračerveným svetlom (teplom) uvoľňovaným zo Zeme, čím ovplyvňujú energetickú rovnováhu zemegule.
To je dôvod, prečo vedci pozorne sledujú pozorovaný nárast skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý a metán, aj keď sú ich malé množstvá, môžu výrazne ovplyvniť globálnu energetickú rovnováhu a teplotu v celom rozsahu. v priebehu času (NASA, SF).
Plynný dusík
Dusík je nevyhnutný pre život na Zemi, pretože je zloženou zložkou všetkých proteínov a nachádza sa vo všetkých živých systémoch.
Dusíkaté zlúčeniny sú prítomné v organických materiáloch, potravinách, hnojivách, výbušninách a jedoch. Dusík je životne dôležitý, ale navyše môže byť škodlivý pre životné prostredie.
Pomenovaný po gréckom slove nitrón, čo znamená „natívna sóda“ a gén, čo znamená „tvoriť“, je dusík piatym najhojnejším prvkom vo vesmíre.
Ako už bolo spomenuté, podľa údajov Národného laboratória Los Alamos, Kalifornia, USA tvorí plyn z dusíka 78 percent zemského vzduchu. Na druhej strane je atmosféra Marsu iba 2,6 percenta dusíka. ,
Štruktúra molekuly dusíka má trojitú väzbu. To veľmi sťažuje rozklad a dáva mu určitý charakter inertného plynu.
Pre chemikov je bežné, že pracujú v atmosfére nasýtenej dusíkom, aby dosiahli podmienky s nízkou reaktivitou (Royal Society of Chemistry, 2017).
Cyklus dusíka
Dusík, napríklad voda a uhlík, je obnoviteľný prírodný zdroj, ktorý sa nahrádza dusíkovým cyklom.
Dusíkový cyklus, v ktorom sa atmosférický dusík premieňa na rôzne organické zlúčeniny, je jedným z najdôležitejších prírodných procesov na udržanie živých organizmov.
Počas cyklu baktérie v pôdnom procese alebo „fixujú“ atmosférický dusík na amoniak, ktorý rastliny musia rásť.
Iné baktérie prevádzajú amoniak na aminokyseliny a proteíny. Zvieratá tak jedia rastliny a konzumujú bielkoviny.
Dusíkaté zlúčeniny sa vracajú do pôdy prostredníctvom živočíšneho odpadu. Baktérie prevádzajú zvyškový dusík na plynný dusík, ktorý sa vracia do atmosféry.
Cyklus dusíka
V snahe urýchliť rast plodín ľudia používajú dusík v hnojivách.
Nadmerné používanie týchto hnojív v poľnohospodárstve však malo ničivé následky pre životné prostredie a zdravie ľudí, pretože prispelo ku kontaminácii podzemných a povrchových vôd.
Podľa Agentúry Spojených štátov na ochranu životného prostredia (EPA) je znečistenie živinami nadmerným obsahom dusíka a fosforu vo vzduchu a vode jedným z najrozšírenejších, nákladných a najnáročnejších environmentálnych problémov (Blaszczak-Boxe, 2014).
Dusíkaté zlúčeniny sú primárnou súčasťou tvorby ozónu na úrovni zeme. Zlúčeniny dusíka v atmosfére okrem toho, že spôsobujú respiračné problémy, prispievajú k tvorbe kyslého dažďa (Oblack, 2016).
Referencie
- (2014). Atmosféra Zeme. Získané z bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (2014, 22. decembra). Fakty o dusíku. Získané z livescience.com.
- (SF). Atmosférické zloženie. Získané z Science.nasa.gov.
- NC Estate University. (2013, 9. augusta). Zloženie atmosféry. Obnovené z ncsu.edu.
- Oblack, R. (2016, 3. februára). Dusík - plyny v atmosfére. Získané z webu thinkco.com.
- Kráľovská spoločnosť chémie. (2017). Dusík. Získané z rsc.org.
- Sanderson, RT (2017, 12. februára). Dusík (N). Obnovené zo stránky britannica.com.