Atmosfæren er en blanding af gasser, der omgiver Jorden. Det er vigtigt for alt liv og tjener flere formål, såsom at give luft til åndedræt, absorbere skadeligt ultraviolet stråling, der beskytter jorden mod faldende meteoritter, styrer klimaet og regulerer vandet cyklus.
Den mest rigelige gas i atmosfæren er kvælstof. Jordens atmosfære består af cirka 78 procent nitrogen, 21 procent ilt, 1 procent argon og spormængder af andre gasser, der inkluderer kuldioxid og neon.
Kvælstof
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Kvælstof er en farveløs, uparfumeret og inaktiv (reagerer ikke med andre kemikalier) gas. Kemiker Daniel Rutherford opdagede først dette kemiske element i 1772. Kvælstof er den mest rigelige gas i atmosfæren og det mest rigelige element i atmosfæren.
Det findes i alle levende organismer. Kvælstof er en vigtig bestanddel af aminosyrer, protein, DNA og RNA. Alle levende organismer er afhængige af kvælstof til vækst, metaboliske processer og reproduktion.
Atmosfæren er den primære kvælstofkilde. Imidlertid er planter og dyr ikke i stand til at bruge det direkte. Kvælstof kommer ind i jorden gennem nedbør, animalsk affald og dødt organisk materiale. Bakterier i jorden omdanner kvælstof til ammonium og nitrat, som er to former for kvælstof, der kan bruges af planter.
Dyr erhverver derefter kvælstof ved at spise planter og andre dyr. Andre bakterier i jorden omdanner ammonium og nitrat til di-nitrogen, hvilket får kvælstof til at frigives tilbage til atmosfæren. Hele denne proces er kendt som nitrogencyklussen.
Ilt
•••BananaStock / BananaStock / Getty Images
Oxygen er den næstmest forekommende gas i atmosfæren og er det tredje mest rigelige element i universet. Det blev opdaget ved to separate lejligheder: af Carl-Wilhelm Scheele i 1771 og Joseph Priestley i 1774. Oxygen er lugtfri, farveløs og meget reaktiv med andre elementer.
Oxygengas (O2) kræves af alle levende organismer til åndedræt og er en komponent i DNA-molekyler. Planter er i stand til at producere ilt og frigive det tilbage i atmosfæren gennem en proces kendt som fotosyntese.
Ozon (O3) er en form for ilt, der er til stede i jordens atmosfære. Ozon beskytter jordens overflade mod ultraviolet stråling ved både at absorbere og reflektere skadelige stråler.
Argon
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Argon er klassificeret som en ædelgas og er farveløs, lugtfri og relativt inert. Lord Rayleigh og Sir William Ramsay opdagede først argon i 1894. Det er den tredje mest rigelige gas i atmosfæren, men den kan ikke understøtte livet. Argon betragtes som en simpel kvælende. Ved indånding i store mængder kan det medføre svimmelhed, kvalme, tab af dømmekraft, kvælning og endda død.
Da argon er meget inert, bruges det i flere applikationer, såsom i glødepærer, beskytte svejsninger mod oxidation, isolere huller mellem ruder og som en erstatning for kvælstof, når nødvendig.
Andre almindelige gasser og elementer
Kvælstof, ilt og argon er de tre mest udbredte elementer i atmosfæren, men der er andre nøglekomponenter, der kræves for at understøtte livet, som vi kender det på jorden.
En af disse er kuldioxidgas. Kuldioxid udgør 0,04 procent af jordens atmosfære. Lavet af et atom af kulstof bundet til to iltatomer (CO2), kuldioxid er en nøglekomponent i fotosyntese og andre metaboliske processer. Uden CO2 ville autotrofer som planter og fotosyntetiske bakterier ikke være i stand til at omdanne solenergi til brugbar kemisk energi via fotosyntese. Dette ville betyde, at der ikke ville være nogen måde for energi at komme ind på jordens økosystemer, hvilket ville føre til dødens død på jorden.
Vand, H2O, er et andet nødvendigt molekyle for livet. Du kan finde det i sin dampform i atmosfæren.