A légzés az egyik legfontosabb folyamat, amelyet minden élőlény megkövetel. Az állatok oxigént vesznek fel és kiűzik a szén-dioxidot. A növényeknek szén-dioxidra van szükségük, és oxigént adnak ki hulladékként. Ezen gázok közül azonban egyik sem a Föld légkörében található. A levegő túlnyomórészt nitrogénből áll.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A nitrogén a Föld légkörében lévő levegő körülbelül 78 százalékát teszi ki.
Miből készül a levegő
A nitrogén a legelterjedtebb gáz a légkörben. A levegő 78 százalék nitrogénből áll. Az oxigén 21% -ot tesz ki, az inert nemesgáz argon pedig a levegő 0,9% -át teszi ki. A fennmaradó 0,1 százalék több nyomgázból áll. A 0,1 százalék legnagyobb része szén-dioxid. Egyéb nyomgázok a neon, a hélium, a metán (CH4), dinitrogén-oxid (N2O) és ózon (O3.)
A légkör kémiája
A nitrogéngáz nem nagyon reagál a légkörben lévő más molekulákkal, és főleg N-ben van jelen a levegőben2. A nitrogén reagálhatatlan viselkedése az erőteljes hármas kötésekből adódik, amelyek a két nitrogénatom között megosztott három elektronpár között keletkeznek. Ezeknek a kötéseknek viszonylag rövid sugara van, aminek megszakításához több energiára van szükség. A nitrogén reaktívabbá válik magasabb hőmérsékleten. Alacsonyabb hőmérsékleten bizonyos katalizátorok jelenléte miatt a nitrogén reaktívabbá válik más molekulákkal. Az atmoszférában bekövetkező egyik általános nitrogénalapú reakció az NO, nitrogén-oxid képződése viharok idején, amikor villámcsapás történik.
Nitrogén rögzítése
A nitrogén minden organizmus számára fontos, mert számos élethez szükséges vegyület alapját képezi. A fehérjék, az enzimek, a hormonok és a klorofill mind nitrogént tartalmaznak. A nukleinsavak nitrogént is tartalmaznak, és a nukleotidok hosszú láncait alkotják, amelyek a DNS és az RNS gerincét alkotják. Az élőlények azonban nem használhatják az N-t2 gázos formában a légkörben. A talajon belül a légzsákokban található nitrogéngáz a növények által felhasználható formává alakul át az úgynevezett nitrogénmegkötés útján. A nitrogénmegkötő szervezetek közé tartoznak bizonyos típusú baktériumok és más mikroorganizmusok, amelyek a hüvelyesek gyökerein élnek, mint például a szójabab, a lucerna és a vörös lóhere. A mikroorganizmusok átalakítják az N-t2 más vegyületekbe, például ammóniumba és nitrátba, amelyeket a növényi gyökerek felvesznek. A fogyasztók megeszik a növényeket, és később nitrogénvegyületeket ürítéssel vagy bomlással visszavezetnek a talajba. A növények bomlásukkor nitrogént is juttatnak a talajba. A talajban lévő nitrogénmegkötő mikroorganizmusok lebontják ezeket a vegyületeket, és a nitrogén körforgása folytatódik.
Légszennyeződés
Mivel a nitrogén magas hőmérsékleten nagyon reaktív lehet, az üzemanyag elégetésekor nitrogén-oxid-vegyületek keletkeznek. Ezen vegyületek egyike, a nitrogén-dioxid (NO2), az égés mellékterméke, és jelen van az autók és gyárak kibocsátásában. Gáznemű formában NO2 légúti irritáló hatású. Víz jelenlétében a légkörben savas eső képződik.