Zuurstofcyclus aard

Officieel erkend in 1774, het Engels chemicus Dzhozefom Pristli heeft zuurstof (O2) geopend. Door experimenten uitgevoerd in een gesloten vat met kwik oxide onder invloed van zonlicht gerichte lens uitgevoerd, was de uitbreiding: 2HgO O2 → ↑ + 2HG. Dit gasvormige materiaal wordt gekenmerkt door een dichtheid bij normale 0.00142897 g / cc, een molair volume van 14,0 cc / mol, een smeltpunt van min 218,2 ° C en de kooktemperatuur min 182,81 ° C Molmassa gelijk aan 15,9994 g / mol. Het belangrijkste kenmerk van zuurstof - is de mogelijkheid om verschillende stoffen te oxideren. Als actieve non-metal, O2 reageert met metalen onder vorming van basische en amfotere oxiden, alsook alle niet-metalen (anders dan halogeen) met het zuur of nesoleobrazuyuschie oxiden te verkrijgen.

Zuurstof opgenomen in de meer dan duizend stoffen, komt het meest voor in de wereld chemisch element. Hij is lid van verschillende chemische verbindingen (er zijn er meer dan vijftienhonderd). De vaste inhoud van de aardkorst O2 is gelijk aan 47,4%. In zee- en zoet water van zijn aandeel in de gebonden toestand is goed voor 88,8% van het gewicht. In een atmosfeer van zuurstof in een vrije staat, is gelijk aan de volumefractie van ongeveer 21%, en de massa - 23,1%. Het is een essentieel bestanddeel van organische stoffen die aanwezig zijn in elke levende cel. Vol, waarbij hij bezit 25% en 65% gew. zuurstofcyclus aard vanwege de chemische activiteit.

De cyclus een reeks inhoudelijke wijzigingen, als gevolg waarvan het terugkeert naar het beginpunt en herhaalt de gehele pad. Zuurstof is biogeochemische cyclus beweging. Door middel van het door O2 biotische som van alle ecosystemen (de biosfeer, of zone van het leven op aarde) en abiotische (lithosfeer, atmosfeer en hydrosfeer) omgeving. zuurstofcyclus beschrijft de beweging in de hydrosfeer (watermassa zich onder de bodem en boven het oppervlak), de atmosfeer (lucht) in de biosfeer (totale som van alle ecosystemen) en lithosfeer (korst). Schendingen van deze cyclus in de hydrosfeer kan leiden tot hypoxie (laag O2) op het gebied van de grote meren en de oceaan. De belangrijkste drijvende factor is de fotosynthese.

Ecologische systemen (ecosystemen) hebben veel van de biogeochemische cycli, die werkzaam zijn in hun samenstelling. Bijvoorbeeld de waterkringloop, de cyclus van zuurstof, een stikstofstroom, koolstof, etc. Alle chemische elementen het pad, dat deel uitmaakt van de kringlopen. Ze zijn een integraal onderdeel van levende organismen, maar ook verplaatsen door middel van ecosystemen abiotische omgeving. Dit is het water (hydrosfeer), aardkorst (lithosfeer) en lucht (atmosfeer). Levende organismen vul de schaal van de Aarde genoemd de biosfeer. Alle voedingsstoffen zoals koolstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel, worden zij gebruikt en zijn onderdeel van een gesloten systeem, zodat ze worden gerecycled en niet verloren en continu bijgevuld, zoals in een open systeem.

Het grootste reservoir O2 (99,5%) is de schors en aarde mantel, waarbij deze is opgenomen in het oxide silicaat en mineralen. binnendringen van zuurstof voorziene gebied slechts een klein deel in de vorm van vrije O2 in de biosfeer (0,01%) en atmosfeer (0,36%). De belangrijkste bron van atmosferische O2 vrij fotosynthese. Daarvan zijn organische stoffen en de vrije zuurstof gevormd uit kooldioxide en water: 6CO2 + 6H2O + energie → C6H12O6 + 6O2.

Voor de zuurstof cyclus in de biosfeer reageren landplanten, fytoplankton en oceanen. Tiny marine cyanobacteriën (blauwalgen) Prochlorococcus, de grootte van 0,6 micron, werden ontdekt in 1986 jaar. Zij zijn goed voor meer dan de helft van de producten van de fotosynthese in de open oceaan. Een extra bron van beschikbare zuurstof is het fenomeen van fotolyse (chemische reactie als gevolg van de inwerking van fotonen). Door water uit de lucht en stikstofoxide kunnen worden gescheiden in de samenstellende atomen, waterstof (H) en stikstof (N) ruimte verwijderd en O2 in de atmosfeer: 2H2O + energie → 4 H + O2 en 2N2O + energie → 4N + O2. Atmosferische zuurstof wordt verbruikt vrij levende organismen in de luchtwegen en verval processen. Lithosfeer gebruikt vrije O2 als gevolg van chemische verwering en oppervlakte reacties. Zo wordt verbruikt bij de vorming van ijzeroxiden (roest): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 of andere oxiden van metalen en niet-metalen.

zuurstofcyclus ook een lus tussen de aardkorst en de biosfeer. Mariene organismen in de biosfeer dienen als bronnen van calciumcarbonaat (CaCO3), dat rijk is aan O2. Wanneer het lichaam sterft, wordt zijn schelp ingediend ondiepe zeebodem waar lang kalksteen (sediment korst) vormen. Verweringsprocessen geïnitieerd biosfeer kunnen ook de vrije zuurstof van de lithosfeer te halen. Planten en dieren gewonnen voedingsstoffen uit het sediment en vrijgave van zuurstof.