Vzdušje je mešanica plinov, ki obkrožajo Zemljo. Bistvenega pomena je za vse življenje in ima več namenov, na primer zagotavljanje zraka za dihanje in absorpcijo škodljivih snovi ultravijolično sevanje, zaščito zemlje pred padajočimi meteoriti, nadzor podnebja in regulacijo vode cikel.
Najpogostejši plin v ozračju je dušik. Zemeljsko ozračje sestavlja približno 78 odstotkov dušika, 21 odstotkov kisika, 1 odstotek argona in sledi drugih plinov, ki vključujejo ogljikov dioksid in neon.
Dušik
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Dušik je brezbarven, brez vonja in inerten (ne reagira z drugimi kemikalijami) plin. Kemik Daniel Rutherford je ta kemični element prvič odkril leta 1772. Dušik je najpogostejši plin v ozračju in najbolj razširjen element v ozračju.
Najdemo ga v vseh živih organizmih. Dušik je pomembna sestavina aminokislin, beljakovin, DNA in RNA. Vsi živi organizmi so odvisni od dušika za rast, presnovne procese in razmnoževanje.
Vzdušje je glavni vir dušika. Vendar ga rastline in živali ne morejo uporabljati neposredno. Dušik vstopa v tla s padavinami, živalskimi odpadki in odmrlimi organskimi snovmi. Bakterije v tleh pretvorijo dušik v amonij in nitrat, ki sta dve obliki dušika, ki ju lahko uporabljajo rastline.
Živali nato dušik pridobijo z uživanjem rastlin in drugih živali. Druge bakterije v tleh pretvorijo amonij in nitrat v dušik, zaradi česar se dušik sprosti nazaj v ozračje. Celoten postopek je znan kot cikel dušika.
Kisik
•••BananaStock / BananaStock / Getty Images
Kisik je drugi najpogostejši plin v ozračju in tretji najpogostejši element v vesolju. Odkrili so ga dve ločeni priložnosti: Carl-Wilhelm Scheele leta 1771 in Joseph Priestley leta 1774. Kisik je brez vonja, brez barve in zelo reaktiven z drugimi elementi.
Kisik (O2) potrebujejo vsi živi organizmi za dihanje in je sestavni del molekul DNA. Rastline lahko proizvajajo kisik in ga sproščajo nazaj v ozračje s postopkom, znanim kot fotosinteza.
Ozon (O3) je oblika kisika, ki je prisotna v zemeljski atmosferi. Ozon ščiti površino Zemlje pred ultravijoličnim sevanjem tako, da absorbira in odbija škodljive žarke.
Argon
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Argon je razvrščen kot žlahtni plin in je brez barve, vonja in razmeroma inerten. Lord Rayleigh in Sir William Ramsay sta argon prvič odkrila leta 1894. Je tretji najpogostejši plin v ozračju, vendar ne more podpirati življenja. Argon velja za preprostega zadušitelja. Pri vdihavanju v velikih količinah lahko povzroči omotico, slabost, izgubo sodbe, zadušitev in celo smrt.
Ker je argon zelo inerten, se uporablja v več aplikacijah, na primer v žarnicah z žarilno nitko, zaščita zvarov pred oksidacijo, izolacijske reže med steklenimi stekli in kot nadomestek dušika, kadar potrebno.
Drugi pogosti plini in elementi
Dušik, kisik in argon so trije najbolj razširjeni elementi v ozračju, vendar obstajajo še druge ključne komponente, ki so potrebne za podporo življenju, kakršnega poznamo na zemlji.
Eden takšnih je plin ogljikov dioksid. Ogljikov dioksid predstavlja 0,04 odstotka zemeljske atmosfere. Ogljikov dioksid je iz enega atoma ogljika, vezanega na dva atoma kisika (CO2), ključna sestavina fotosinteze in drugih presnovnih procesov. Brez CO2 avtotrofi, kot so rastline in fotosintezne bakterije, s fotosintezo ne bi mogli spremeniti sončne energije v uporabno kemično energijo. To bi pomenilo, da energija ne bi mogla vstopiti v zemeljske ekosisteme, kar bi povzročilo propad življenja na zemlji.
Voda, H2O, je še ena molekula, potrebna za življenje. Najdete ga v obliki hlapov v ozračju.