ก๊าซที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดสามชนิดในชั้นบรรยากาศของโลกคืออะไร?

บรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซที่ล้อมรอบโลก จำเป็นต่อทุกชีวิตและเพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ เช่น การจัดหาอากาศสำหรับการหายใจ การดูดซับอันตราย รังสีอัลตราไวโอเลตปกป้องโลกจากอุกกาบาตที่ตกลงมา ควบคุมสภาพอากาศและควบคุมน้ำ วงจร

ก๊าซที่มีมากที่สุดในบรรยากาศคือไนโตรเจน ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ ออกซิเจน 21 เปอร์เซ็นต์ อาร์กอน 1 เปอร์เซ็นต์ และปริมาณก๊าซอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งซึ่งรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์และนีออน

•••รูปภาพ Thinkstock / Comstock / Getty

ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และเฉื่อย (ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีอื่นๆ) นักเคมี Daniel Rutherford ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีนี้ครั้งแรกในปี 1772 ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่มีมากที่สุดในบรรยากาศและเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในบรรยากาศ

พบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญของกรดอะมิโน โปรตีน ดีเอ็นเอ และอาร์เอ็นเอ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดขึ้นอยู่กับไนโตรเจนในการเจริญเติบโต กระบวนการเมตาบอลิซึม และการสืบพันธุ์

บรรยากาศเป็นแหล่งหลักของไนโตรเจน อย่างไรก็ตาม พืชและสัตว์ไม่สามารถใช้งานได้โดยตรง ไนโตรเจนเข้าสู่ดินโดยการตกตะกอน ของเสียจากสัตว์ และอินทรียวัตถุที่ตายแล้ว แบคทีเรียในดินจะเปลี่ยนไนโตรเจนเป็นแอมโมเนียมและไนเตรต ซึ่งเป็นไนโตรเจนสองรูปแบบที่พืชสามารถใช้ได้

สัตว์จะได้รับไนโตรเจนจากการกินพืชและสัตว์อื่นๆ แบคทีเรียชนิดอื่นในดินจะเปลี่ยนแอมโมเนียมและไนเตรตเป็นได-ไนโตรเจน ทำให้ไนโตรเจนถูกปล่อยกลับคืนสู่บรรยากาศ กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่าวัฏจักรไนโตรเจน

•••BananaStock / BananaStock รูปภาพ / Getty

ออกซิเจนเป็นก๊าซที่มีปริมาณมากเป็นอันดับสองในชั้นบรรยากาศและเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับสามในจักรวาล มันถูกค้นพบในสองครั้งที่แยกจากกัน: โดย Carl-Wilhelm Scheele ในปี ค.ศ. 1771 และ Joseph Priestley ในปี ค.ศ. 1774 ออกซิเจนไม่มีกลิ่น ไม่มีสี และมีปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่นๆ อย่างมาก

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดต้องการก๊าซออกซิเจน (O2) สำหรับการหายใจและเป็นส่วนประกอบของโมเลกุลดีเอ็นเอ พืชสามารถผลิตออกซิเจนและปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง

โอโซน (O3) เป็นรูปแบบหนึ่งของออกซิเจนที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก โอโซนปกป้องพื้นผิวโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตโดยการดูดซับและสะท้อนรังสีที่เป็นอันตราย

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

อาร์กอนจัดเป็นก๊าซมีตระกูลและไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และค่อนข้างเฉื่อย Lord Rayleigh และ Sir William Ramsay ค้นพบอาร์กอนครั้งแรกในปี 1894 เป็นก๊าซที่มีมากเป็นอันดับสามในชั้นบรรยากาศ แต่ไม่สามารถดำรงชีวิตได้ อาร์กอนถือเป็นภาวะขาดอากาศหายใจอย่างง่าย เมื่อสูดดมเข้าไปในปริมาณมาก อาจทำให้เกิดอาการวิงเวียนศีรษะ คลื่นไส้ สูญเสียการตัดสิน หายใจไม่ออก และถึงกับเสียชีวิตได้

เนื่องจากอาร์กอนมีความเฉื่อยสูง จึงใช้ในหลายลักษณะ เช่น ในหลอดไส้ ปกป้องรอยเชื่อมจากการเกิดออกซิเดชัน ฉนวนช่องว่างระหว่างบานกระจกและแทนไนโตรเจนเมื่อ จำเป็น

ไนโตรเจน ออกซิเจน และอาร์กอนเป็นสามองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในบรรยากาศ แต่มีองค์ประกอบสำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการค้ำจุนชีวิตดังที่เรารู้จักบนโลกนี้

หนึ่งในนั้นคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์คิดเป็น 0.04 เปอร์เซ็นต์ของชั้นบรรยากาศของโลก คาร์บอนไดออกไซด์ทำมาจากอะตอมของคาร์บอน 1 อะตอมที่จับกับออกซิเจน 2 อะตอม (CO2) คาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการสังเคราะห์แสงและกระบวนการเผาผลาญ หากไม่มี CO2 autotrophs เช่นพืชและแบคทีเรียสังเคราะห์แสงจะไม่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมีที่ใช้งานได้ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง นี่หมายความว่าจะไม่มีทางที่พลังงานจะเข้าสู่ระบบนิเวศของโลก ซึ่งจะนำไปสู่ความพินาศของชีวิตบนโลก

น้ำ H2O เป็นอีกหนึ่งโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับชีวิต คุณสามารถพบมันได้ในรูปไอของมันในบรรยากาศ