CYKL WODOROWY: FAZY I ZNACZENIE - NAUKA - 2025

Cykl wodoru jest procesem, w którym porusza się wodór za pomocą wody na całym świecie, dzięki czemu stanowią zasadniczą część chemicznego i atomu składu tego elementu.

Hydrosfera pozyskuje wodór tylko z wody, pierwiastka utworzonego wyłącznie przez połączenie tlenu i wodoru. Podczas syntezy fotograficznej wodór powstaje w wyniku dysocjacji wody do glukozy po połączeniu z dwutlenkiem węgla.

Vatyka / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Rośliny dostarczają pokarmu roślinożercom, a zwierzęta te pozyskują glukozę i białko wyłącznie z roślin. Wodór tworzy węglowodany, które są ważnym źródłem energii dla istot żywych, które są dostarczane jako pokarm.

Na Ziemi istnieje niezliczona liczba rodzajów żywych istot. Wszystkie składają się zasadniczo z węgla, azotu, tlenu i wodoru. Zwierzęta pozyskują te pierwiastki z natury, a procesy takie jak tworzenie, wzrost i rozkład normalnie zachodzą w naturze.

W wyniku każdego z tych procesów dochodzi do kilku cykli i dzięki nim są one ze sobą połączone, ustanawiając równowagę.

Fazy ​​cyklu wodorowego

Atomy wodoru mogą być przechowywane jako gaz lub ciecz pod wysokim ciśnieniem. Wodór jest często magazynowany jako wodór ciekły, ponieważ zajmuje mniej miejsca niż wodór w swojej normalnej postaci gazowej.

Kiedy atom wodoru łączy się z silnie elektroujemnym atomem, który znajduje się w pobliżu innego elektroujemnego atomu z samotną parą elektronów, tworzy wiązanie wodorowe, które tworzy cząsteczkę. Dwa atomy wodoru tworzą cząsteczkę wodoru, w skrócie H2.

Wodór jest kluczowym składnikiem wielu cykli biogeochemicznych, w tym obiegu wody, węgla, azotu i siarki. Ponieważ wodór jest składnikiem cząsteczki wody, obieg wodoru i obieg wody są ze sobą ściśle powiązane.

Rośliny rekombinują również wodę i dwutlenek węgla z gleby i atmosfery, tworząc glukozę w procesie znanym jako fotosynteza. Jeśli roślina zostanie skonsumowana, cząsteczki wodoru są przenoszone na pasące się zwierzę.

Materia organiczna jest przechowywana w glebie, gdy roślina lub zwierzę umiera, a cząsteczki wodoru są uwalniane z powrotem do atmosfery w wyniku utleniania.

1- Parowanie

Większość wodoru na naszej planecie znajduje się w wodzie, więc cykl wodoru jest ściśle powiązany z cyklem hydrologicznym. Cykl wodoru rozpoczyna się wraz z odparowaniem z powierzchni wody.

2- Kondensacja

Hydrosfera obejmuje atmosferę, ziemię, wody powierzchniowe i podziemne. Gdy woda przechodzi przez cykl, zmienia stan między fazą ciekłą, stałą i gazową.

Woda przepływa przez różne zbiorniki, w tym ocean, atmosferę, wody gruntowe, rzeki i lodowce, w wyniku fizycznych procesów parowania (w tym transpiracji roślin), sublimacji, opadów atmosferycznych, infiltracji, spływu i przepływ podpowierzchniowy.

3 - pocenie się

Rośliny pobierają wodę z gleby przez korzenie, a następnie ją pompują i dostarczają składniki odżywcze do swoich liści. Pocenie się stanowi około 10% odparowanej wody.

Jest to odprowadzanie pary wodnej z liści roślin do atmosfery. Jest to proces, którego oko nie widzi pomimo znacznych ilości wilgoci. Uważa się, że duży dąb może pocić się przez 151 000 litrów rocznie.

Pot jest również przyczyną zwiększonej wilgotności w miejscach o dużej szacie roślinnej. Ilość wody, która przepływa przez ten proces, zależy od samej rośliny, wilgotności gleby (gleby), temperatury otoczenia i ruchu wiatru wokół rośliny.

4- Opady

To upadek wody w dowolnej postaci na ziemię, który ustępuje miejsca infiltracji, czyli procesowi, w którym woda jest wchłaniana do gruntu lub przepływa przez powierzchnię. Ten proces jest powtarzany w kółko w ramach cykli Ziemi, które utrzymują odnawialne zasoby.

Znaczenie wodoru na Ziemi

Służy głównie do tworzenia wody. Do redukcji rudy metalu można użyć wodoru.

Przemysł chemiczny wykorzystuje go również do produkcji kwasu solnego. Ten sam wodór jest wymagany do spawania atomowego wodoru (AHW).

Wodór ma wiele zastosowań. Jest to najlżejszy pierwiastek i może być stosowany jako środek podnoszący w balonach, choć jest również wysoce łatwopalny, więc może być niebezpieczny. Ta właściwość i inne sprawiają, że wodór nadaje się do wykorzystania jako paliwo.

Ponieważ wodór jest wysoce łatwopalny, zwłaszcza zmieszany z czystym tlenem, jest używany jako paliwo w rakietach. Zwykle łączą one ciekły wodór z ciekłym tlenem, tworząc mieszaninę wybuchową.

Wodór jest jednym z najczystszych paliw, ponieważ po zapaleniu powstaje czysta woda. To jeden z głównych powodów, dla których podejmuje się wysiłki w celu stworzenia silników, które można by napędzać tym gazem.

Chociaż wodór jest wysoce łatwopalny, tak samo jak benzyna. Chociaż należy uważać, ilość wodoru użytego w samochodzie nie stanowi większego zagrożenia niż ilość zużytej benzyny.

Pomimo tego, że jest jednym z najczystszych paliw na świecie, jego wysoki koszt masowej produkcji sprawia, że ​​w najbliższej przyszłości nie będzie można go używać w samochodach użytkowych i domowych.

Gdy wodór zostanie podgrzany do ekstremalnych temperatur, jądra jego atomów połączą się, tworząc jądra helu. Ta fuzja powoduje uwolnienie ogromnej ilości energii, zwanej energią termojądrową. To właśnie ten proces tworzy energię słoneczną.

Generatory elektryczne wykorzystują gaz jako czynnik chłodniczy, co skłoniło wiele zakładów do stosowania go jako środka sprawdzającego szczelność. Inne zastosowania obejmują produkcję i przetwarzanie amoniaku.

Amoniak jest częścią wielu domowych środków czyszczących. Jest także środkiem uwodorniającym, używanym do zamiany niezdrowych tłuszczów nienasyconych na oleje i tłuszcze nasycone.

Bibliografia

1. Zastosowania wodoru. Odzyskany z Usesof.net.
2. Odzyskany z School-for-champions.com.
3. Informacje o pierwiastku wodoru. Odzyskany z rsc.org.
4. Cykl biogeochemiczny. Odzyskany z newworldencyclopedia.org.
5. Wyjaśnienie cyklu wodorowego. Odzyskany z slboss.info.
6. Cykl wodoru. Odzyskany z Prezi.com.
7. Jak woda porusza się po wo Odzyskane unep.or.jp.