Najrasprostranjeniji plina na planeti je dušik, koji se prostire na oko četiri petine Zemljine atmosfere. Ovaj je element bio izoliran i prepoznat kao specifična tvar tijekom prvih ispitivanja zraka.
Carl Wilhelm Scheele, švedski kemičar, pokazao je 1772. godine da je zrak mješavina dva plina, od kojih je jedan nazvao "vatreni zrak" (kisik), jer podržava izgaranje, a drugi "prljavi zrak" (dušik), jer bilo je ono što je ostalo nakon što se „vatreni zrak“ iscrpio.
Otprilike u isto vrijeme dušik su prepoznali i škotski botaničar, Daniel Rutherford (koji je prvi objavio svoja otkrića), britanski kemičar Henry Cavendish i britanski sveštenik i znanstvenik Joseph Priestley, koji su zajedno sa Scheeleom dobili priznanje za otkriće kisika (Sanderson, 2017).
Koji plinovi čine atmosferu planeta?
Atmosferu čini mješavina nekoliko različitih plinova, u različitim količinama. Stalni plinovi čiji se postoci ne mijenjaju iz dana u dan jesu; dušik, kisik i argon.
Dušik predstavlja 78% atmosfere, kisik 21% i argon 0,9%. Plinovi kao što su ugljični dioksid, dušikovi oksidi, metan i ozon otpadni su plinovi koji čine oko desetinu jednog posto atmosfere (NC Estate University, 2013).
Stoga pretpostavljamo da dušik i kisik čine oko 99% plinova u atmosferi.
Preostali plinovi, kao što su ugljični dioksid, vodena para i plemeniti plinovi poput argona, nalaze se u mnogo manjim omjerima (BBC, 2014).
Vodena para je jedina čija koncentracija varira od 0-4% atmosfere, ovisno o mjestu i doba dana.
U hladnim i suhim sušnim područjima vodena para obično predstavlja manje od 1% atmosfere, dok u vlažnim tropskim regijama vodena para može predstavljati gotovo 4% atmosfere. Sadržaj vodene pare vrlo je važan za predviđanje vremena.
Staklenički plinovi, čiji postotak varira dnevno, sezonski i godišnje, imaju fizička i kemijska svojstva zbog kojih djeluju na solarno zračenje i infracrveno svjetlo (toplinu) oslobođeno sa Zemlje, kako bi utjecali na energetsku ravnotežu svijeta.
To je razlog zašto znanstvenici pažljivo prate promatrani porast stakleničkih plinova poput ugljičnog dioksida i metana, jer iako su u malim količinama, mogu snažno utjecati na globalnu energetsku ravnotežu i temperaturu. s vremenom (NASA, SF).
Dušikov plin
Dušik je neophodan za život na Zemlji, jer je složena komponenta svih proteina i može se naći u svim živim sustavima.
Dušikovi spojevi prisutni su u organskim materijalima, hrani, gnojivima, eksplozivima i otrovima. Dušik je ključan za život, ali u višku može biti i štetan za okoliš.
Nazvana po grčkoj riječi nitron, što znači "matična soda" i gen, što znači "oblikovati", dušik je peti najzastupljeniji element u svemiru.
Kao što je spomenuto, dušični plin čini 78 posto Zemljineg zraka, prema Nacionalnoj laboratoriji u Los Alamosu, Kalifornija, SAD. S druge strane, atmosfera na Marsu je samo 2,6 posto dušika, Struktura molekule dušika ima trostruku vezu. Zbog toga se vrlo teško razgrađuje i daje mu određeni karakter inertnog plina.
Kemičari su uobičajeni da rade u atmosferi zasićenom dušikom kako bi postigli uvjete niske reaktivnosti (Royal Society of Chemistry, 2017).
Ciklus dušika
Dušik, poput vode i ugljika, obnovljivi je prirodni resurs koji se zamjenjuje dušikovim ciklusom.
Dušični ciklus u kojem se atmosferski dušik pretvara u različite organske spojeve jedan je od najvažnijih prirodnih procesa za održavanje živih organizama.
Tijekom ciklusa, bakterije u tlu procesiraju ili "fiksiraju" atmosferski dušik u amonijak, koji biljke trebaju uzgajati.
Ostale bakterije pretvaraju amonijak u aminokiseline i proteine. Dakle, životinje jedu biljke i konzumiraju bjelančevine.
Dušikovi spojevi vraćaju se u tlo putem životinjskog otpada. Bakterije pretvaraju zaostali dušik u plin dušik, koji se vraća u atmosferu.
Ciklus dušika
U nastojanju da usjevi brže rastu, ljudi koriste dušik u gnojivima.
No, prekomjerna upotreba tih gnojiva u poljoprivredi imala je razorne posljedice za okoliš i zdravlje ljudi, jer je pridonijela onečišćenju podzemnih i površinskih voda.
Prema američkoj Agenciji za zaštitu okoliša (EPA), onečišćenje hranjivim tvarima uzrokovano viškom dušika i fosfora u zraku i vodi jedan je od najrasprostranjenijih, skupih i najizazovnijih problema okoliša (Blaszczak-Boxe, 2014).
Dušikovi spojevi su glavna komponenta u stvaranju ozona na razini tla. Osim što izazivaju respiratorne probleme, dušični spojevi u atmosferi doprinose stvaranju kisele kiše (Oblack, 2016).
Reference
- (2014). Zemljina atmosfera. Oporavak od bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (2014, 22. prosinca). Činjenice o dušiku. Oporavak od Lifecience.com.
- (SF). Atmosferski sastav. Oporavak od znanosti.nasa.gov.
- Sveučilište NC Estate. (2013., 9. kolovoza). Sastav atmosfere. Oporavak od ncsu.edu.
- Oblack, R. (2016, 3. veljače). Dušik - plinovi u atmosferi. Oporavak od thinkco.com.
- Kraljevsko društvo za kemiju. (2017). Dušik. Oporavak od rsc.org.
- Sanderson, RT (2017, 12. veljače). Dušik (N). Oporavak od britannica.com.