เปอร์เซ็นต์ของไนโตรเจนในอากาศ

การหายใจเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด สัตว์รับออกซิเจนและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา พืชต้องการคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจนเป็นของเสีย อย่างไรก็ตาม ก๊าซเหล่านี้ไม่มีอยู่มากในชั้นบรรยากาศของโลก อากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจน

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ของอากาศในชั้นบรรยากาศของโลก

ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่มีมากที่สุดในบรรยากาศ อากาศประกอบด้วยไนโตรเจน 78 เปอร์เซ็นต์ ออกซิเจนคิดเป็น 21 เปอร์เซ็นต์ และอาร์กอนก๊าซมีตระกูลเฉื่อยคิดเป็น 0.9 เปอร์เซ็นต์ของอากาศ ส่วนที่เหลืออีก 0.1 เปอร์เซ็นต์ประกอบด้วยก๊าซติดตามหลายชนิด ร้อยละ 0.1 ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซอื่นๆ ได้แก่ นีออน ฮีเลียม มีเทน (CH .)₄), ไนตรัสออกไซด์ (N₂O) และโอโซน (O₃.)

ก๊าซไนโตรเจนไม่มีปฏิกิริยาสูงกับโมเลกุลอื่นในบรรยากาศและส่วนใหญ่มีอยู่ในอากาศในรูปของ N₂. พฤติกรรมที่ไม่ทำปฏิกิริยาของไนโตรเจนเป็นผลมาจากพันธะสามอันทรงพลังที่เกิดขึ้นระหว่างอิเล็กตรอนสามคู่ที่ใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมไนโตรเจนสองอะตอม พันธะเหล่านี้มีรัศมีค่อนข้างสั้น ซึ่งต้องใช้พลังงานมากกว่าในการแตก ไนโตรเจนจะมีปฏิกิริยามากขึ้นที่อุณหภูมิสูงขึ้น ที่อุณหภูมิต่ำ การมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาบางอย่างทำให้ไนโตรเจนมีปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นมากขึ้น ปฏิกิริยาที่เกิดจากไนโตรเจนทั่วไปอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นในบรรยากาศคือการก่อตัวของ NO หรือไนโตรเจนออกไซด์ ระหว่างพายุเมื่อเกิดฟ้าผ่า

ไนโตรเจนมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเพราะเป็นพื้นฐานของสารประกอบหลายชนิดที่จำเป็นต่อชีวิต โปรตีน เอนไซม์ ฮอร์โมน และคลอโรฟิลล์ล้วนมีไนโตรเจน กรดนิวคลีอิกยังประกอบด้วยไนโตรเจนและก่อตัวเป็นสายยาวของนิวคลีโอไทด์ที่ประกอบเป็นกระดูกสันหลังของ DNA และ RNA อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตไม่สามารถใช้ N. ได้₂ ในรูปก๊าซในบรรยากาศ ก๊าซไนโตรเจนที่พบในช่องอากาศภายในดินจะถูกแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่พืชใช้งานได้ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการตรึงไนโตรเจน สิ่งมีชีวิตที่ตรึงไนโตรเจนรวมถึงแบคทีเรียบางชนิดและจุลินทรีย์อื่นๆ ที่อาศัยอยู่บนรากของพืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่วเหลือง อัลฟัลฟา และโคลเวอร์สีแดง จุลินทรีย์แปลง N₂ ไปเป็นสารประกอบอื่นๆ เช่น แอมโมเนียมและไนเตรต ซึ่งรากพืชดูดเข้าไป ผู้บริโภคกินพืชและสะสมสารประกอบไนโตรเจนกลับเข้าไปในดินโดยการกำจัดหรือย่อยสลายในภายหลัง พืชยังคืนไนโตรเจนสู่ดินเมื่อสลายตัว จุลินทรีย์ที่ตรึงไนโตรเจนในดินจะทำลายสารประกอบเหล่านี้ และวัฏจักรไนโตรเจนจะดำเนินต่อไป

เนื่องจากไนโตรเจนสามารถเกิดปฏิกิริยาได้สูงที่อุณหภูมิสูง สารประกอบไนโตรเจนออกไซด์จึงก่อตัวขึ้นเมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ หนึ่งในสารประกอบเหล่านี้คือ ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO₂) เป็นผลพลอยได้จากการเผาไหม้และมีอยู่ในการปล่อยมลพิษจากรถยนต์และโรงงาน ในรูปก๊าซ NO₂ เป็นสารระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ ในที่ที่มีน้ำอยู่ในชั้นบรรยากาศ จะทำปฏิกิริยากับฝนกรดได้