Atmosfera jest mieszaniną gazów otaczających Ziemię. Jest niezbędny do wszelkiego życia i służy kilku celom, takim jak dostarczanie powietrza do oddychania, pochłanianie szkodliwych promieniowanie ultrafioletowe, chroniące ziemię przed spadającymi meteorytami, kontrolujące klimat i regulujące wodę; cykl.
Najczęściej występującym gazem w atmosferze jest azot. Atmosfera ziemska składa się w około 78% z azotu, 21% tlenu, 1% argonu i śladowych ilości innych gazów, w tym dwutlenku węgla i neonu.
Azot
•••Thinkstock/Comstock/Getty Images
Azot jest bezbarwnym, bezzapachowym i obojętnym (nie wchodzi w reakcje z innymi chemikaliami) gazem. Chemik Daniel Rutherford po raz pierwszy odkrył ten pierwiastek chemiczny w 1772 roku. Azot jest najpowszechniejszym gazem w atmosferze i najpowszechniejszym pierwiastkiem w atmosferze.
Znajduje się we wszystkich żywych organizmach. Azot jest ważnym składnikiem aminokwasów, białka, DNA i RNA. Wzrost, procesy metaboliczne i rozmnażanie wszystkich żywych organizmów zależą od azotu.
Atmosfera jest głównym źródłem azotu. Jednak rośliny i zwierzęta nie są w stanie z niego korzystać bezpośrednio. Azot przedostaje się do gleby poprzez opady atmosferyczne, odchody zwierzęce i martwą materię organiczną. Bakterie w glebie przekształcają azot w amon i azotan, czyli dwie formy azotu, które mogą być wykorzystywane przez rośliny.
Zwierzęta następnie pozyskują azot jedząc rośliny i inne zwierzęta. Inne bakterie w glebie przekształcą amon i azotany w dwuazot, powodując uwalnianie azotu z powrotem do atmosfery. Cały ten proces jest znany jako cykl azotowy.
Tlen
•••BananaStock/BananaStock/Getty Images
Tlen jest drugim najliczniej występującym gazem w atmosferze i trzecim najliczniej występującym pierwiastkiem we wszechświecie. Został odkryty podczas dwóch różnych okazji: przez Carla-Wilhelma Scheele w 1771 roku i Josepha Priestleya w 1774 roku. Tlen jest bezwonny, bezbarwny i bardzo reaktywny z innymi pierwiastkami.
Gazowy tlen (O2) jest potrzebny wszystkim żywym organizmom do oddychania i jest składnikiem cząsteczek DNA. Rośliny są w stanie wytwarzać tlen i uwalniać go z powrotem do atmosfery w procesie znanym jako fotosynteza.
Ozon (O3) to forma tlenu obecna w ziemskiej atmosferze. Ozon chroni powierzchnię Ziemi przed promieniowaniem ultrafioletowym, zarówno pochłaniając, jak i odbijając szkodliwe promienie.
Argon
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Argon zaliczany jest do gazów szlachetnych i jest bezbarwny, bezwonny i stosunkowo obojętny. Lord Rayleigh i Sir William Ramsay po raz pierwszy odkryli argon w 1894 roku. Jest to trzeci co do wielkości gaz w atmosferze, ale nie może podtrzymywać życia. Argon jest uważany za prosty środek duszący. Wdychany w dużych ilościach może powodować zawroty głowy, nudności, utratę zdolności osądu, uduszenie, a nawet śmierć.
Ponieważ argon jest wysoce obojętny, jest używany w kilku zastosowaniach, takich jak żarówki żarowe, chroniące spawy przed utlenianiem, izolujące szczeliny między szybami oraz jako zamiennik azotu, gdy niezbędny.
Inne popularne gazy i pierwiastki
Azot, tlen i argon to trzy pierwiastki najobficiej występujące w atmosferze, ale są też inne kluczowe składniki niezbędne do podtrzymania życia, jakie znamy na Ziemi.
Jednym z nich jest gazowy dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla stanowi 0,04 procent ziemskiej atmosfery. Składający się z jednego atomu węgla związanego z dwoma atomami tlenu (CO2), dwutlenek węgla jest kluczowym składnikiem fotosyntezy i innych procesów metabolicznych. Bez CO2 autotrofy, takie jak rośliny i bakterie fotosyntetyczne, nie byłyby w stanie zamienić energii słonecznej w użyteczną energię chemiczną poprzez fotosyntezę. Oznaczałoby to, że nie byłoby możliwości przedostania się energii do ziemskich ekosystemów, co doprowadziłoby do zagłady życia na ziemi.
Woda, H2O, to kolejna niezbędna do życia cząsteczka. Można go znaleźć w postaci pary w atmosferze.
