Dýchanie je jedným z najdôležitejších procesov vyžadovaných od všetkého živého. Zvieratá prijímajú kyslík a vylučujú oxid uhličitý. Rastliny potrebujú oxid uhličitý a kyslík vydávajú ako odpadový produkt. Ani jeden z týchto plynov však nie je v zemskej atmosfére najhojnejší. Vzduch je prevažne tvorený dusíkom.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Dusík tvorí približne 78 percent vzduchu v zemskej atmosfére.
Z čoho sa vyrába vzduch
Dusík je najrozšírenejší plyn v atmosfére. Vzduch je tvorený 78 percentami dusíka. Kyslík predstavuje 21 percent a inertný vzácny plyn argón tvorí 0,9 percenta vzduchu. Zvyšných 0,1 percenta pozostáva z niekoľkých stopových plynov. Väčšina z 0,1 percenta je oxid uhličitý. Medzi ďalšie stopové plyny patrí neón, hélium, metán (CH4), oxid dusný (N2O) a ozón (O3.)
Chémia atmosféry
Plynný dusík nie je vysoko reaktívny s inými molekulami v atmosfére a vo vzduchu sa vyskytuje hlavne ako N2. Nereaktívne správanie dusíka je výsledkom silných trojitých väzieb, ktoré sa tvoria medzi tromi pármi elektrónov zdieľaných medzi dvoma atómami dusíka. Tieto väzby majú relatívne krátke polomery, čo si vyžaduje viac energie na ich prerušenie. Dusík sa stáva reaktívnejším pri vyšších teplotách. Pri nižších teplotách spôsobuje prítomnosť určitých katalyzátorov reaktivitu dusíka s inými molekulami. Jednou z bežných reakcií na báze dusíka, ktorá sa vyskytuje v atmosfére, je tvorba NO, oxidu dusíka, počas búrok, keď udrie blesk.
Fixácia dusíkom
Dusík je dôležitý pre všetky organizmy, pretože tvorí základ mnohých zlúčenín potrebných pre život. Bielkoviny, enzýmy, hormóny a chlorofyl obsahujú dusík. Nukleové kyseliny tiež obsahujú dusík a tvoria dlhé reťazce nukleotidov, ktoré tvoria kostru DNA a RNA. Živé veci však nemôžu používať N2 v plynnej forme v atmosfére. Plynný dusík, ktorý sa nachádza vo vzduchových vreckách v pôde, sa premieňa na formu použiteľnú pre rastliny procesom nazývaným fixácia dusíka. Medzi organizmy viažuce dusík patria určité druhy baktérií a iných mikroorganizmov, ktoré žijú v koreňoch strukovín, ako sú sója, lucerna a ďatelina červená. Mikroorganizmy premieňajú N2 na ďalšie zlúčeniny, napríklad amónny a dusičnan, ktoré sú absorbované koreňmi rastlín. Spotrebitelia jedia rastliny a neskôr vylučovaním alebo rozkladom ukladajú zlúčeniny dusíka späť do pôdy. Rastliny tiež vracajú dusík do pôdy, keď sa rozložia. Mikroorganizmy viažuce dusík v pôde tieto zlúčeniny štiepia a dusíkový cyklus pokračuje.
Znečistenie vzduchu
Pretože dusík môže byť vysoko reaktívny pri vysokých teplotách, pri spaľovaní paliva sa tvoria zlúčeniny oxidu dusíka. Jedna z týchto zlúčenín, oxid dusičitý (NO2), je vedľajším produktom pri spaľovaní a nachádza sa v emisiách z automobilov a tovární. V plynnej forme č2 dráždi dýchacie cesty. Za prítomnosti vody v atmosfére môže reagovať za vzniku kyslého dažďa.