Najobficiej gazu na planecie jest azot, który zajmuje około czterech piątych atmosferze ziemskiej. Pierwiastek ten został wyodrębniony i uznany za specyficzną substancję podczas pierwszych badań powietrza.
Szwedzki chemik Carl Wilhelm Scheele wykazał w 1772 r., Że powietrze jest mieszaniną dwóch gazów, z których jeden nazwał „ogniem powietrznym” (tlen), ponieważ wspomagał spalanie, a drugi „brudnym powietrzem” (azot), ponieważ to było to, co zostało po wyczerpaniu się „powietrza ognia”.
Mniej więcej w tym samym czasie azot został również rozpoznany przez szkockiego botanika Daniela Rutherforda (który jako pierwszy opublikował swoje odkrycia), przez brytyjskiego chemika Henry'ego Cavendisha oraz przez brytyjskiego duchownego i naukowca Josepha Priestleya, który wraz ze Scheele uzyskał uznanie za odkrycie tlenu (Sanderson, 2017).
Jakie gazy tworzą atmosferę planety?
Atmosfera składa się z mieszaniny kilku różnych gazów w różnych ilościach. Trwałymi gazami, których zawartość procentowa nie zmienia się z dnia na dzień, są; azot, tlen i argon.
Azot stanowi 78% atmosfery, tlen 21%, a argon 0,9%. Gazy takie jak dwutlenek węgla, tlenki azotu, metan i ozon są gazami odpadowymi, które stanowią około jednej dziesiątej jednego procenta atmosfery (NC Estate University, 2013).
Więc domyślamy się, że azot i tlen stanowią około 99% gazów w atmosferze.
Pozostałe gazy, takie jak dwutlenek węgla, para wodna i gazy szlachetne, takie jak argon, występują w znacznie mniejszych proporcjach (BBC, 2014).
Jedyną parą wodną jest para wodna, której stężenie waha się od 0-4% atmosfery w zależności od tego gdzie się znajduje i pory dnia.
W zimnych i suchych regionach suchych para wodna zazwyczaj stanowi mniej niż 1% atmosfery, podczas gdy w wilgotnych regionach tropikalnych para wodna może stanowić prawie 4% atmosfery. Zawartość pary wodnej jest bardzo ważna przy prognozowaniu pogody.
Gazy cieplarniane, których zawartość procentowa zmienia się codziennie, sezonowo i corocznie, mają właściwości fizyczne i chemiczne, które powodują, że oddziałują z promieniowaniem słonecznym i światłem podczerwonym (ciepłem) uwalnianym z Ziemi, wpływając na bilans energetyczny globu.
To jest powód, dla którego naukowcy uważnie monitorują obserwowany wzrost emisji gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla i metan, ponieważ chociaż ich ilość jest niewielka, mogą mieć silny wpływ na globalny bilans energetyczny i temperaturę w całym okresie. w czasie (NASA, SF).
Azot
Azot jest niezbędny do życia na Ziemi, ponieważ jest składnikiem wszystkich białek i można go znaleźć we wszystkich żywych organizmach.
Związki azotu są obecne w materiałach organicznych, żywności, nawozach, materiałach wybuchowych i truciznach. Azot jest niezbędny do życia, ale w nadmiarze może być również szkodliwy dla środowiska.
Nazwany na cześć greckiego słowa nitron, które oznacza „rodzimy sodę”, a gen, co oznacza „tworzyć”, azot jest piątym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie.
Jak wspomniano, gaz azotowy stanowi 78 procent powietrza na Ziemi, według Los Alamos National Laboratory w Kalifornii, USA. Z drugiej strony, atmosfera Marsa to tylko 2,6 procent azotu .
Struktura cząsteczki azotu ma wiązanie potrójne. To sprawia, że jest bardzo trudny do rozbicia i nadaje mu pewien charakter gazu obojętnego.
Chemicy często pracują w atmosferach nasyconych azotem w celu uzyskania warunków niskiej reaktywności (Royal Society of Chemistry, 2017).
Cykl azotu
Azot, podobnie jak woda i węgiel, jest odnawialnym zasobem naturalnym, który jest zastępowany w obiegu azotu.
Cykl azotu, w którym azot atmosferyczny przekształca się w różne związki organiczne, jest jednym z najważniejszych procesów naturalnych dla utrzymania organizmów żywych.
Podczas tego cyklu bakterie w glebie „wiążą” azot atmosferyczny w amoniaku, którego rośliny potrzebują do wzrostu.
Inne bakterie przekształcają amoniak w aminokwasy i białka. Więc zwierzęta jedzą rośliny i zjadają białko.
Związki azotu powracają do gleby wraz z odchodami zwierzęcymi. Bakterie przekształcają pozostały azot w azot, który powraca do atmosfery.
Cykl azotowy
Chcąc przyspieszyć wzrost upraw, ludzie używają azotu w nawozach.
Jednak nadmierne stosowanie tych nawozów w rolnictwie miało niszczycielskie konsekwencje dla środowiska i zdrowia ludzi, ponieważ przyczyniło się do zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych.
Według Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) zanieczyszczenie substancjami biogennymi spowodowane nadmiarem azotu i fosforu w powietrzu i wodzie jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych, kosztownych i trudnych problemów środowiskowych (Błaszczak-Boxe, 2014).
Związki azotu są głównym składnikiem powstawania ozonu na poziomie gruntu. Oprócz problemów z oddychaniem związki azotu w atmosferze przyczyniają się do powstawania kwaśnych deszczy (Oblack, 2016).
Bibliografia
- (2014). Atmosfera ziemska. Odzyskany z bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (22 grudnia 2014). Fakty na temat azotu. Odzyskany z livescience.com.
- (SF). Skład atmosferyczny. Odzyskany z science.nasa.gov.
- NC Estate University. (2013, 9 sierpnia). Skład atmosfery. Odzyskany z ncsu.edu.
- Oblack, R. (3 lutego 2016). Azot - gazy w atmosferze. Odzyskany z thinkco.com.
- Królewskie Towarzystwo Chemii. (2017). Azot. Odzyskany z rsc.org.
- Sanderson, RT (12 lutego 2017). Azot (N). Odzyskany z britannica.com.