Disanje je jedan od najvažnijih procesa koji se zahtijeva od svih živih bića. Životinje uzimaju kisik i izbacuju ugljični dioksid. Biljke trebaju ugljični dioksid i daju kisik kao otpadni proizvod. Međutim, niti jedan od ovih plinova nema najviše u Zemljinoj atmosferi. Zrak pretežno čine dušik.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Dušik čini približno 78 posto zraka u Zemljinoj atmosferi.
Od čega je stvoren zrak
Dušik je najzastupljeniji plin u atmosferi. Zrak se sastoji od 78 posto dušika. Na kisik otpada 21 posto, a inertni plemeniti plin argon čini 0,9 posto zraka. Preostalih 0,1 posto sastoji se od nekoliko plinova u tragovima. Većina od 0,1 posto čini ugljični dioksid. Ostali plinovi u tragovima uključuju neon, helij, metan (CH4), dušikov oksid (N2O) i ozon (O3.)
Kemija atmosfere
Dušikov plin nije visoko reaktivan s ostalim molekulama u atmosferi i uglavnom je prisutan u zraku kao N2. Nereaktivno ponašanje dušika rezultat je snažnih trostrukih veza koje nastaju između tri para elektrona podijeljenih između dva atoma dušika. Te veze imaju relativno kratke polumjere, što zahtijeva više energije za pucanje. Dušik postaje reaktivniji pri višim temperaturama. Na nižim temperaturama, prisutnost određenih katalizatora dovodi do toga da dušik postaje reaktivniji s drugim molekulama. Jedna od uobičajenih reakcija na bazi dušika koja se događa u atmosferi je stvaranje NO, dušikovog oksida, tijekom oluja pri udaru groma.
Fiksiranje dušika
Dušik je važan za sve organizme jer čini osnovu mnogih spojeva neophodnih za život. Proteini, enzimi, hormoni i klorofil sadrže dušik. Nukleinske kiseline također sadrže dušik i tvore duge lance nukleotida koji čine okosnicu DNA i RNA. Međutim, živa bića ne mogu koristiti N2 u svom plinovitom obliku u atmosferi. Dušični plin koji se nalazi u zračnim džepovima unutar tla pretvara se u oblik koji biljke mogu koristiti putem postupka koji se naziva fiksiranje dušika. Organizmi koji vežu dušik uključuju određene vrste bakterija i druge mikroorganizme koji žive na korijenima mahunarki poput soje, lucerne i crvene djeteline. Mikroorganizmi pretvaraju N2 u druge spojeve poput amonijaka i nitrata koje uzimaju korijeni biljaka. Potrošači jedu biljke i kasnije talože dušikove spojeve natrag u zemlju eliminacijom ili razgradnjom. Biljke također vraćaju dušik u tlo kada se razgrade. Mikroorganizmi koji vežu dušik u tlu razgrađuju ove spojeve i dušikov ciklus se nastavlja.
Zagađenje zraka
Budući da dušik može biti visoko reaktivan na visokim temperaturama, spojevi dušikovih oksida nastaju kada gorivo gori. Jedan od tih spojeva, dušikov dioksid (NO2), nusprodukt je izgaranja i prisutan u emisijama iz automobila i tvornica. U plinovitom obliku, NE2 je nadraživač dišnih putova. U prisutnosti vode u atmosferi, ona može reagirati i stvoriti kiselu kišu.
