Runsain kaasun planeetalla on typpi, joka vie noin neljä viidesosaa maapallon ilmakehää. Tämä elementti eristettiin ja tunnistettiin erityiseksi aineeksi ensimmäisten lentotutkimusten aikana.
Ruotsalainen kemisti Carl Wilhelm Scheele osoitti vuonna 1772, että ilma on sekoitus kahdesta kaasusta, joista yhtä hän nimitti "paloilmaksi" (happea), koska se tuki palamista ja toinen "likaista ilmaa" (typpeä), koska se oli mitä jäljelle, kun "paloilma" oli käytetty loppuun.
Noin samaan aikaan typpi tunnusti myös skotlantilaisen kasvitieteilijän, Daniel Rutherfordin (joka oli ensimmäinen julkaisija löytönsä), brittiläisen kemian Henry Cavendishin ja brittiläisen papiston ja tutkijan Joseph Priestleyn kanssa, jotka yhdessä Scheelen kanssa saivat tunnustus hapen löytämisestä (Sanderson, 2017).
Mitkä kaasut muodostavat planeetan ilmakehän?
Ilmakehä koostuu seoksesta, joka koostuu useista eri kaasuista, eri määrinä. Pysyvät kaasut, joiden prosenttimäärät eivät muutu päivittäin, ovat; typpi, happi ja argon.
Typpi edustaa 78% ilmakehästä, happea 21% ja argonia 0,9%. Kaasut, kuten hiilidioksidi, typpioksidit, metaani ja otsoni, ovat jätekaasuja, jotka muodostavat noin kymmenesosan yhdestä prosentista ilmakehästä (NC Estate University, 2013).
Joten arvaamme, että typpi ja happi muodostavat noin 99% ilmakehän kaasuista.
Jäljellä olevia kaasuja, kuten hiilidioksidia, vesihöyryä ja jalokaasuja, kuten argonia, löytyy paljon pienemmissä suhteissa (BBC, 2014).
Vesihöyry on ainoa, jonka pitoisuus vaihtelee välillä 0–4% ilmakehästä riippuen siitä missä se on ja vuorokaudenajasta.
Kylmissä ja kuivissa kuivilla alueilla vesihöyry edustaa tyypillisesti alle 1% ilmakehästä, kun taas kosteilla trooppisilla alueilla vesihöyry voi olla lähes 4% ilmakehästä. Vesihöyrypitoisuus on erittäin tärkeä sääennuste.
Kasvihuonekaasuilla, joiden prosenttimäärät vaihtelevat päivittäin, kausiluonteisesti ja vuosittain, on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä vuorovaikutuksessa maapallosta vapautuvan auringon säteilyn ja infrapunavalon (lämmön) kanssa vaikuttamaan maapallon energiatasapainoon.
Tästä syystä tutkijat seuraavat tarkkaan kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin ja metaanin, lisääntymistä, koska vaikka niiden määrä on pieni, ne voivat vaikuttaa voimakkaasti maailmanlaajuiseen energiatasapainoon ja lämpötilaan kaikkialla. ajan myötä (NASA, SF).
Typpikaasu
Typpi on välttämätöntä maapallon elämälle, koska se on kaikkien proteiinien yhdistelmäkomponentti ja sitä löytyy kaikista elävistä järjestelmistä.
Typpiyhdisteitä on läsnä orgaanisissa aineissa, elintarvikkeissa, lannoitteissa, räjähteissä ja myrkkyissä. Typpi on elintärkeää, mutta ylimääräinen se voi myös olla haitallista ympäristölle.
Nimetty kreikkalaisen sanan nitron mukaan, joka tarkoittaa "luonnollista soodaa" ja geeniä, joka tarkoittaa "muodostamaan", typpi on maailmankaikkeuden viidenneksi runsain alkuaine.
Kuten mainittiin, typpikaasu muodostaa 78 prosenttia maapallon ilmasta, Los Alamosin kansallisen laboratorion mukaan, Kalifornia, USA. Toisaalta Marsin ilmakehä on vain 2,6 prosenttia typpeä.
Typpimolekyylin rakenteella on kolmoissidos. Tämä tekee hajottamisen erittäin vaikeaksi ja antaa sille tietyn inertin kaasun luonteen.
Kemistien on tavallista työskennellä typellä kyllästetyissä ilmakehissä, jotta saadaan alhaisen reaktiivisuuden olosuhteet (Royal Society of Chemistry, 2017).
Typpisykli
Typpi, kuten vesi ja hiili, on uusiutuva luonnonvara, joka korvataan työkierron kautta.
Typpisykli, jossa ilmakehän typpi muuttuu erilaisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi, on yksi tärkeimmistä luonnollisista prosesseista elävien organismien ylläpitämiseksi.
Syklin aikana bakteerit maaperässä prosessoivat tai "kiinnittävät" ilmakehän typen ammoniakkiin, jonka kasvien on kasvatettava.
Muut bakteerit muuntavat ammoniakin aminohapoiksi ja proteiineiksi. Joten eläimet syövät kasveja ja kuluttavat proteiinia.
Typpiyhdisteet palaavat maaperään eläinjätteiden kautta. Bakteerit muuntavat jäännöstypen typpikaasuksi, joka palaa ilmakehään.
Typpisykli
Pyrkiessään kasveja kasvamaan nopeammin ihmiset käyttävät typpeä lannoitteisiin.
Näiden lannoitteiden liiallisella käytöllä maataloudessa on kuitenkin ollut tuhoisia vaikutuksia ympäristöön ja ihmisten terveyteen, koska se on vaikuttanut pohja- ja pintavesien saastumiseen.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (EPA) mukaan ilman ja veden ylimääräisen typen ja fosforin aiheuttama ravinteiden pilaantuminen on yksi yleisimmistä, kalleimmista ja haastavimmista ympäristöongelmista (Blaszczak-Boxe, 2014).
Typpiyhdisteet ovat pääkomponentti otsonin muodostumisessa maanpinnalla. Ilmakehässä esiintyvien typpiyhdisteiden aiheuttamien hengitysvaikeuksien lisäksi happea sade muodostuu (Oblack, 2016).
Viitteet
- (2014). Maan ilmapiiri. Palautettu bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (2014, 22. joulukuuta). Tietoja typestä. Palautettu sivustolta livescience.com.
- (SF). Ilmakehän koostumus. Palautettu tieteestä.nasa.gov.
- NC Estate University. (2013, 9. elokuuta). Ilmakehän koostumus. Palautettu osoitteesta ncsu.edu.
- Oblack, R. (2016, 3. helmikuuta). Typpi - ilmakehän kaasut. Palautettu ajatuksiin.com.
- Royal Society of Chemistry. (2017). Typpeä. Palautettu rsc.org-sivustosta.
- Sanderson, RT (2017, 12. helmikuuta). Typpi (N). Palautettu osoitteesta britannica.com.