De atmosfeer van de aarde is een laag gas die op zijn plaats wordt gehouden door de zwaartekracht, waardoor het niet in de ruimte kan ontsnappen. Het beschermt het leven door UV-straling te absorberen, door warmte vast te houden om het aardoppervlak te verwarmen en door extreme temperaturen tussen dag en nacht te verminderen. De gassen waaruit de atmosfeer bestaat, worden gewoonlijk lucht genoemd, wat alle levende wezens op aarde inademen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Het grootste deel van de lucht die we inademen, bestaat uit stikstof en zuurstof, hoewel je ook argon, koolstofdioxide en andere gassen in sporenhoeveelheden zult aantreffen.
Stikstof: overvloedig en inert
Het is een algemene misvatting dat zuurstof het meest voorkomende gas is in de lucht die op aarde wordt ingeademd; die eer gaat naar stikstof, dat 78 procent van de lucht uitmaakt. Stikstof komt voor als N2 - twee stikstofatomen aan elkaar gebonden. De binding is zeer sterk, waardoor het gas chemisch inert is. Hoewel ingeademde stikstof in de bloedbaan terechtkomt, wordt het niet gebruikt door de cellen in het lichaam. Omdat stikstof echter essentieel is voor het leven - het wordt aangetroffen in RNA, DNA en eiwitten - moet het worden omgezet in verbindingen met minder stabiele bindingen die door dieren kunnen worden gebruikt. Een manier waarop dit gebeurt, is door stikstofbinding in planten.
Zuurstof: levengevend gas
Bijna 21 procent van de lucht die alle levende wezens inademen, maken deel uit van de lucht, zuurstof wordt geabsorbeerd door de longen, of longachtige structuren in lagere dieren, en door het bloed naar alle cellen in het lichaam getransporteerd. Zuurstof is het meest onstabiele en daarom chemisch meest actieve gas dat in de lucht wordt aangetroffen. Hoewel alle dieren zuurstof nodig hebben, kan het dodelijk zijn in hoger dan normale concentraties: het langdurig inademen van zuivere zuurstof leidt tot zuurstofvergiftiging. Naast zijn rol in de biologie is zuurstof essentieel voor verbranding, het chemische proces dat verantwoordelijk is voor vuur.
Argon: edelgas
Het op twee na meest voorkomende gas in de lucht op aarde is argon, hoewel het minder dan 1 procent van de lucht uitmaakt. Argon is geclassificeerd als een edelgas in de chemie, wat betekent dat het zeer stabiel is en zelden reageert met andere verbindingen. Het argon in de lucht is voornamelijk afkomstig van het verval van kalium-40, een radioactieve isotoop in de aardkorst. Het grootste deel van het argon dat in de wetenschap wordt gebruikt, wordt verkregen door gefractioneerde destillatie van lucht in vloeibare vorm.
Traceergassen
Er zijn verschillende extra gassen in kleine hoeveelheden in de atmosfeer aanwezig. Deze gassen worden sporengassen genoemd en omvatten:
- waterdamp
- kooldioxide
- methaan
- helium
- waterstof
- ozon
Deze gassen hebben elk hun eigen doel en productievormen. Methaan is bijvoorbeeld een krachtig broeikasgas dat warmte vasthoudt in de atmosfeer van de aarde. Ozon wordt gevonden in twee verschillende lagen van de atmosfeer: hoog in de stratosfeer, waar het blokkeert schadelijk ultraviolet licht van de zon en de lagere atmosfeer, waar het een van de componenten is van smog.