Det iltcyklus henviser til kredsløbets bevægelse af ilt på jorden. Det er en gasformig biogeokemisk cyklus. Ilt er det næstmest forekommende element i atmosfæren efter kvælstof og det næstmest forekommende i hydrosfæren efter brint. I denne forstand er iltcyklussen forbundet med vandcyklussen..
Cirkulationsbevægelsen af ilt inkluderer produktionen af dioxygen eller to-atom molekylært ilt (Oto). Dette sker på grund af hydrolyse under fotosyntese udført af de forskellige fotosyntetiske organismer..
Oto Det bruges af levende organismer i cellulær respiration og genererer produktionen af kuldioxid (COto), hvor sidstnævnte er et af råmaterialerne til fotosyntese processen.
På den anden side forekommer der i den øvre atmosfære fotolyse (hydrolyse aktiveret af solenergi) af vanddamp forårsaget af ultraviolet stråling fra solen. Vand nedbrydes og frigiver brint, der går tabt i stratosfæren, og ilt integreres i atmosfæren.
Ved at interagere med et molekyle af Oto Med et iltatom, ozon (O3). Ozon udgør det såkaldte ozonlag.
Artikelindeks
Oxygen er et ikke-metallisk kemisk element. Dens atomnummer er 8, det vil sige, det har 8 protoner og 8 elektroner i sin naturlige tilstand. Under normale temperatur- og trykforhold er den til stede i form af dioxygengas, farveløs og lugtfri. Dens molekylformel er Oto.
Oto inkluderer tre stabile isotoper: 16ELLER, 17Eller og 18O. Den fremherskende form i universet er 16O. På jorden repræsenterer det 99,76% af det samlede ilt. Det 18Eller repræsenterer 0,2%. Formen 17Eller er det meget sjældent (~ 0,04%).
Ilt er det tredje mest forekommende element i universet. Isotopproduktion 16Eller det startede i den første generation af solheliumforbrænding, der opstod efter Big Bang.
Etableringen af kulstof-nitrogen-ilt-nukleosyntese-cyklus i senere generationer af stjerner har givet den dominerende iltkilde på planeterne..
Høje temperaturer og tryk producerer vand (HtoO) i universet ved at generere reaktion mellem brint og ilt. Vand er en del af sammensætningen af jordens kerne.
Magma outcrops afgiver vand i form af damp, og dette kommer ind i vandcyklussen. Vand nedbrydes ved fotolyse til ilt og brint gennem fotosyntese og ved ultraviolet stråling i de øverste niveauer af atmosfæren..
Den primitive atmosfære før udviklingen af fotosyntese af cyanobakterier var anaerob. For levende organismer tilpasset denne atmosfære var ilt en giftig gas. Selv i dag forårsager en atmosfære af rent ilt uoprettelig skade på cellerne.
Fotosyntese stammer fra den evolutionære afstamning af nutidens cyanobakterier. Dette begyndte at ændre sammensætningen af Jordens atmosfære for cirka 2,3-2,7 milliarder år siden..
Spredningen af fotosyntetiserende organismer ændrede atmosfærens sammensætning. Livet udviklede sig mod tilpasning til en aerob atmosfære.
De kræfter og energier, der virker for at drive iltcyklussen, kan være geotermisk, når magma uddriver vanddamp, eller det kan komme fra solenergi.
Sidstnævnte giver den grundlæggende energi til fotosyntese processen. Kemisk energi i form af kulhydrater som følge af fotosyntese driver igen alle levende processer gennem fødekæden. På samme måde producerer solen differentieret planetvarme og forårsager marine og atmosfæriske strømme..
På grund af sin overflod og høje reaktivitet forbinder iltcyklussen med andre cyklusser såsom COto, nitrogen (Nto) og vandcyklus (HtoELLER). Dette giver det en multicyklisk karakter.
Reservoirerne til Oto og COto de er forbundet med processer, der involverer skabelse (fotosyntese) og destruktion (respiration og forbrænding) af organisk materiale. På kort sigt er disse oxidationsreduktionsreaktioner den største kilde til variation i O-koncentration.to i atmosfæren.
Denitrifierende bakterier får ilt til deres åndedræt fra nitrater i jorden og frigiver kvælstof.
Ilt er en af hovedkomponenterne i silicater. Derfor udgør det en vigtig brøkdel af jordens kappe og skorpe..
21% af atmosfæren er sammensat af ilt i form af dioxygen (Oto). De andre former for atmosfærisk ilttilstedeværelse er vanddamp (H.toO), kuldioxid (COto) og ozon (O3).
71% af jordens overflade er dækket af vand. Mere end 96% af vandet på jordens overflade er koncentreret i havene. 89% af havenes masse består af ilt. COto Det opløses også i vand og gennemgår en udvekslingsproces med atmosfæren..
Kryosfæren henviser til massen af frossent vand, der dækker visse områder på jorden. Disse ismasser indeholder ca. 1,74% af vandet i jordskorpen. På den anden side indeholder is varierende mængder fanget molekylært ilt.
De fleste af de molekyler, der udgør strukturen i levende ting, indeholder ilt. På den anden side er vand en stor andel af levende ting. Derfor er den jordbaserede biomasse også en iltreserve.
Generelt omfatter den cyklus, som ilt følger som et kemisk middel, to store områder, der udgør dets karakter som en biogeokemisk cyklus. Disse områder er repræsenteret i fire faser.
Det geomiljømæssige område omfatter forskydninger og indeslutning i atmosfæren, hydrosfæren, kryosfæren og geosfæren af ilt. Dette inkluderer miljøstadiet i reservoiret og kilden og scenen for tilbagevenden til miljøet..
To faser er også inkluderet i det biologiske område. De er forbundet med fotosyntese og åndedræt.
Den vigtigste kilde til atmosfærisk ilt er fotosyntese. Men der er andre kilder, hvorfra ilt kan komme ud i atmosfæren..
En af disse er den flydende ydre kappe af jordens kerne. Ilt når atmosfæren i form af vanddamp gennem vulkanudbrud. Vanddamp stiger til stratosfæren, hvor den gennemgår fotolyse som et resultat af højenergistråling fra solen, og der produceres frit ilt..
På den anden side udsender respiration ilt i form af COto. Forbrændingsprocesser, især industrielle processer, forbruger også molekylært ilt og bidrager med COto til atmosfæren.
I udvekslingen mellem atmosfæren og hydrosfæren passerer opløst ilt i vandmasser i atmosfæren. CO på sin sideto Atmosfærisk opløses i vand som kulsyre. Opløst ilt i vand kommer hovedsageligt fra fotosyntese af alger og cyanobakterier.
I de øvre niveauer af atmosfæren hydrolyserer højenergistråling vanddamp. Kortbølgestråling aktiverer O-molekylerto. Disse er opdelt i frie iltatomer (O).
Disse frie O-atomer reagerer med O-molekylerto og producere ozon (O3). Denne reaktion er reversibel. På grund af effekten af ultraviolet stråling, O3 nedbrydes igen til frie iltatomer.
Ilt som en komponent i atmosfærisk luft er en del af forskellige oxidationsreaktioner og bliver en del af forskellige jordiske forbindelser. En vigtig vask for ilt er oxidation af gasser fra vulkanudbrud..
Den største vandkoncentration på Jorden er havene, hvor der er en ensartet koncentration af iltisotoper. Dette skyldes den konstante udveksling af dette element med jordskorpen gennem hydrotermiske cirkulationsprocesser..
Ved grænserne for de tektoniske plader og havkanterne genereres en konstant gasudvekslingsproces.
Landismasser, herunder polarismasser, gletschere og permafrost, er en vigtig vask for ilt i form af faststofvand..
På samme måde deltager ilt i gasudvekslingen med jorden. Der udgør det det vitale element for åndedrætsprocesser i jordmikroorganismer..
En vigtig vask i jorden er processerne med mineraloxidation og afbrænding af fossile brændstoffer..
Det ilt, der er en del af vandmolekylet (HtoO) følger vandcyklussen i fordampning-transpiration og kondens-udfældningsprocesserne.
Fotosyntese finder sted i kloroplaster. I lysfasen af fotosyntese kræves et reduktionsmiddel, det vil sige en kilde til elektroner. Det nævnte middel er i dette tilfælde vand (HtoELLER).
Ved at tage brint (H) fra vand, ilt (Oto) som affaldsprodukt. Vand kommer ind i planten fra jorden gennem rødderne. I tilfælde af alger og cyanobakterier kommer det fra vandmiljøet.
Alt molekylært ilt (Oto) produceret under fotosyntese kommer fra det vand, der anvendes i processen. CO forbruges i fotosynteseto, solenergi og vand (HtoO), og ilt frigøres (Oto).
Oto genereret i fotosyntese udvises i atmosfæren gennem stomata i tilfælde af planter. Alger og cyanobakterier returnerer det til miljøet ved membrandiffusion. På samme måde returnerer respiratoriske processer ilt til miljøet i form af kuldioxid (COto).
For at udføre deres vitale funktioner skal levende organismer effektivisere den kemiske energi, der genereres ved fotosyntese. Denne energi lagres i form af komplekse kulhydratmolekyler (sukker) i tilfælde af planter. Resten af organismerne får det fra kosten
Den proces, hvorved levende væsener udfolder kemiske forbindelser for at frigive den krævede energi kaldes respiration. Denne proces finder sted i celler og har to faser; en aerob og en anaerob.
Aerob respiration finder sted i mitokondrier hos planter og dyr. Hos bakterier udføres det i cytoplasmaet, da de mangler mitokondrier.
Det grundlæggende element for åndedræt er ilt som et oxidationsmiddel. Åndedræt forbruger ilt (Oto) og CO frigivesto og vand (HtoO), der producerer nyttig energi.
COto og vand (vanddamp) frigives gennem stomata i planter. Hos dyr COto det frigives af næseborene og / eller munden og vandet ved sved. I alger og bakterier COto frigives ved membrandiffusion.
I planter udvikles en proces, der forbruger ilt og energi kaldet fotorespiration, i nærvær af lys. Fotorespiration stiger med stigende temperatur på grund af stigningen i CO-koncentration.to med hensyn til koncentrationen af Oto.
Fotorespiration etablerer en negativ energibalance for planten. Forbruge Oto og kemisk energi (produceret ved fotosyntese) og frigiver COto. Af denne grund har de udviklet evolutionære mekanismer til at modvirke det (C4- og CAN-metabolisme)..
I dag er langt størstedelen af livet aerobt. Uden cirkulation af Oto i det planetariske system ville livet, som vi kender det i dag, være umuligt.
Derudover udgør ilt en betydelig del af jordens luftmasser. Derfor bidrager det til de atmosfæriske fænomener, der er knyttet til det, og dets konsekvenser: erosive effekter, klimaregulering, blandt andre..
Direkte genererer det oxidationsprocesser i jorden, af vulkanske gasser og på kunstige metalliske strukturer..
Oxygen er et element med en høj oxidativ kapacitet. Selvom iltmolekyler er meget stabile, fordi de danner en dobbeltbinding, da ilt har en høj elektronegativitet (evne til at tiltrække elektroner), har den en høj reaktiv kapacitet. På grund af denne høje elektronegativitet griber ilt ind i mange oxidationsreaktioner.
Langt størstedelen af forbrændingsprocesser, der forekommer i naturen, kræver deltagelse af ilt. Ligeledes i dem, der genereres af mennesket. Disse processer opfylder både positive og negative funktioner i antropiske vendinger.
Forbrænding af fossile brændstoffer (kul, olie, gas) bidrager til økonomisk udvikling, men repræsenterer samtidig et alvorligt problem på grund af dets bidrag til global opvarmning.
Store skovbrande påvirker biodiversiteten, selv om de i nogle tilfælde er en del af naturlige processer i visse økosystemer.
Ozonlaget (O3) i stratosfæren, er atmosfærens beskyttende skjold mod indtrængen af overskydende ultraviolet stråling. Denne meget energiske stråling øger den globale opvarmning.
På den anden side er det meget mutagent og skadeligt for levende væv. Hos mennesker og andre dyr er det kræftfremkaldende.
Emissionen af forskellige gasser forårsager ødelæggelsen af ozonlaget og letter derfor indtrængen af ultraviolet stråling. Nogle af disse gasser er chlorfluorcarboner, hydrochlorfluorcarboner, ethylbromid, nitrogenoxider fra gødning og haloner..
Endnu ingen kommentarer