Zemes atmosfēra ir gāzes slānis, kuru notur gravitācija, kas neļauj tam izkļūt kosmosā. Tas aizsargā dzīvību, absorbējot UV starojumu, turot siltumu, lai sasildītu Zemes virsmu, un samazinot temperatūras galējības starp dienu un nakti. Gāzes, kas veido atmosfēru, parasti sauc par gaisu, ko elpo visas Zemes dzīvās būtnes.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Lielāko daļu gaisa, ko elpojam, veido slāpeklis un skābeklis, kaut arī nelielā daudzumā atradīsit arī argonu, oglekļa dioksīdu un citas gāzes.
Slāpeklis: bagātīgs un inerts
Ir izplatīts nepareizs uzskats, ka skābeklis ir visplašākā gāze gaisā, ko elpo uz Zemes; šis gods pienākas slāpeklim, kas veido 78 procentus gaisa. Slāpeklis rodas kā N2 - divi slāpekļa atomi, kas savienoti kopā. Saite ir ļoti spēcīga, padarot gāzi ķīmiski inertu. Kaut arī ieelpotais slāpeklis nonāk asinīs, ķermeņa šūnas to neizmanto. Tomēr, tā kā slāpeklis ir būtisks dzīvībai - tas ir atrodams RNS, DNS un olbaltumvielās -, tas jāpārveido par savienojumiem ar mazāk stabilām saitēm, ko izmantot dzīvniekiem. Viens no veidiem, kā tas notiek, ir slāpekļa fiksācija augos.
Skābeklis: dzīvību sniedzoša gāze
Gandrīz 21 procents gaisa, ko dzīvo visas dzīvās būtnes, elpo, skābeklis tiek absorbēts plaušās vai zemākstāvošiem dzīvniekiem līdzīgām plaušām līdzīgām struktūrām, un ar asinīm tas tiek transportēts uz visām ķermeņa šūnām. Skābeklis ir nestabilākā un līdz ar to arī ķīmiski aktīvākā gaisā atrodamā gāze. Lai gan visiem dzīvniekiem ir vajadzīgs skābeklis, tas var būt nāvējošs, ja koncentrācija pārsniedz normu: ilgstoša elpošana ar tīru skābekli izraisa skābekļa toksicitāti. Papildus savai lomai bioloģijā skābeklis ir būtisks degšanai - ķīmiskajam procesam, kas ir atbildīgs par uguni.
Argons: Cēlgāze
Trešā bagātākā gāze gaisā uz Zemes ir argons, lai gan tas veido mazāk nekā 1 procentu no gaisa. Argons ķīmijā tiek klasificēts kā cēlgāze, tas nozīmē, ka tas ir ļoti stabils un reti reaģē ar citiem savienojumiem. Gaisā esošais argons galvenokārt nāk no kālija-40, radioaktīvā izotopa, kas atrodas Zemes garozā, sabrukšanas. Lielāko zinātnē izmantoto argona daudzumu iegūst, frakcionēti destilējot gaisu šķidrā veidā.
Izsekot gāzes
Atmosfērā ir vairākas papildu gāzes nelielos daudzumos. Šīs gāzes sauc par mikro gāzēm, un tās ietver:
- ūdens tvaiki
- oglekļa dioksīds
- metāns
- hēlijs
- ūdeņradis
- ozons
Šīm gāzēm katrai ir savs mērķis un ražošanas formas. Piemēram, metāns ir spēcīga siltumnīcefekta gāze, kas aiztur siltumu zemes atmosfērā. Ozons ir atrodams divos atšķirīgos atmosfēras slāņos: augsts stratosfērā, kur tas bloķējas kaitīgā ultravioletā gaisma no saules un atmosfēras lejasdaļā, kur tā ir viena no smogs.
