Andel kväve i luften

Andning är en av de viktigaste processerna som krävs av alla levande saker. Djur tar in syre och driver ut koldioxid. Växter behöver koldioxid och avger syre som en avfallsprodukt. Ingen av dessa gaser är dock riklig i jordens atmosfär. Luften består övervägande av kväve.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Kväve utgör cirka 78 procent av luften i jordens atmosfär.

Kväve är den vanligaste gasen i atmosfären. Luft består av 78 procent kväve. Syre står för 21 procent, och den inerta ädelgasargonen utgör 0,9 procent av luften. De återstående 0,1 procenten består av flera spårgaser. De flesta av de 0,1 procenten är koldioxid. Andra spårgaser inkluderar neon, helium, metan (CH₄dikväveoxid (N₂O) och ozon (O₃.)

Kvävegas är inte mycket reaktivt med andra molekyler i atmosfären och är huvudsakligen närvarande i luft som N₂. Kvävets oreaktiva beteende är resultatet av de kraftfulla trippelbindningarna som bildas mellan de tre elektronparen som delas mellan två kväveatomer. Dessa bindningar har relativt korta radier, vilket kräver mer energi för att bryta. Kväve blir mer reaktivt vid högre temperaturer. Vid lägre temperaturer orsakar närvaron av vissa katalysatorer kväve att bli mer reaktivt med andra molekyler. En vanlig kvävebaserad reaktion som inträffar i atmosfären är bildandet av NO, kväveoxid, vid stormar när blixtnedslag.

Kväve är viktigt för alla organismer eftersom det utgör grunden för många föreningar som är nödvändiga för livet. Proteiner, enzymer, hormoner och klorofyll innehåller alla kväve. Nukleinsyror innehåller också kväve och bildar de långa kedjorna av nukleotider som utgör ryggraden i DNA och RNA. Levande saker kan dock inte använda N₂ i sin gasform i atmosfären. Kvävegas som finns i luftfickor i jord omvandlas till en form som kan användas av växter genom en process som kallas kvävefixering. Kvävebindande organismer inkluderar vissa typer av bakterier och andra mikroorganismer som lever på baljväxternas rötter såsom sojabönor, alfalfa och rödklöver. Mikroorganismerna omvandlar N₂ i andra föreningar såsom ammonium och nitrat, som tas upp av växtrötter. Konsumenterna äter växterna och deponerar senare kväveföreningar tillbaka i jorden genom eliminering eller sönderdelning. Växter återför kväve till jorden när de sönderdelas. De kvävebindande mikroorganismerna i jorden bryter ner dessa föreningar och kvävecykeln fortsätter.

Eftersom kväve kan vara mycket reaktivt vid höga temperaturer bildas kväveoxidföreningar när bränsle förbränns. En av dessa föreningar, kvävedioxid (NO₂), är en biprodukt av förbränningen och finns i utsläpp från bilar och fabriker. I gasform, NO₂ är irriterande för andningsorganen. I närvaro av vatten i atmosfären kan det reagera och bilda surt regn.