Թթվածնային ցիկլը բնության մեջ

Պաշտոնապես ճանաչվել է 1774-ի, Անգլերեն քիմիկոս Dzhozefom Pristli թթվածնի (O2) բացվել է: Որպես փորձերի արդյունքում իրականացվող փակ նավի հետ սնդիկի օքսիդի, ազդեցության տակ արեւի ուղղված ոսպնյակի էր նրա ընդլայնումը: 2HgO → O2 ↑ + 2Hg: Այս գազային նյութը բնութագրվում է խտության նորմալ պայմաններում 0.00142897 գ / cm³, մի մոլյար ծավալը 14.0 cm³ / խլուրդ, մի հալման կետը մինուս 218,2 ° C, իսկ եռման ջերմաստիճանը մինուս 182,81 ° C. Սեղանատամ զանգվածային հավասար է 15,9994 գ / մոլ: Հիմնական բնորոշ թթվածնի նրա կարողությունը օքսիդացնել տարբեր նյութեր: Որպես ակտիվ ոչ-մետաղական, O2 արձագանքում է բոլոր մետաղների հետ ձեւավորման հիմնական եւ amphoteric օքսիդների, ինչպես նաեւ բոլոր ոչ մետաղների (բացի այլ halogen) ստանալ թթու կամ nesoleobrazuyuschie օքսիդներ:

Թթվածնային ընդգրկված է ավելի քան հազար նյութերի, քանի որ առավել տարածված է աշխարհի քիմիական տարր. Նա հանդիսանում է անդամ տարբեր քիմիական միացությունների (կան ավելի քան մեկ հազար հինգ հարյուր): Կուռ բովանդակությունը երկրի ընդերքը O2 հավասար է 47.4%: Ծովային եւ թարմ ջրերի նրա մասնաբաժինը կարված պետական հաշիվների համար 88.8% կշիռը: Ի մթնոլորտը թթվածին է ազատ պետության, դա հավասար է ծավալային բաժինը, մոտ 21%, իսկ զանգվածը `23.1%: Դա կարեւոր բաղկացուցիչ օրգանական նյութերի, որոնք ներկա է ամեն կենդանի բջջի. Ըստ ծավալի, որը նա զբաղեցնում է 25% եւ 65% (ըստ կշռի): թթվածնային ցիկլը բնության մեջ շնորհիվ իր քիմիական գործունեության.

Ցիկլը մի շարք փոփոխությունների էության, որպես արդյունք, որը վերադառնում է ելման կետ, եւ կրկնում է ամբողջ ուղին: Թթվածին կենսաքիմիական ցիկլ միջնորդությունը: Միջոցով այն անցնում է O2 կեսածին գումարը բոլոր էկոհամակարգերի (կենսոլորտի, կամ գոտի կյանքի Երկրի վրա) եւ աբիոտիկ (ընդերքի, մթնոլորտի եւ ջրոլորտի) շրջակա միջավայրի. թթվածնային ցիկլը նկարագրում է իր շարժման ջրոլորտի (զանգվածային ջրի գտնվում է գետնի տակ եւ բարձր մակերեսի), այն մթնոլորտը, (օդային) է կենսոլորտի (գլոբալ գումարը բոլոր էկոհամակարգերի) եւ ընդերքի (ընդերքը): Խախտումներ ցիկլի մեջ ջրոլորտի կարող է հանգեցնել hypoxic (ցածր O2) ոլորտներում խոշոր լճեր եւ օվկիանոսում. Հիմնական շարժիչ գործոնը հանդիսանում է photosynthesis.

Էկոլոգիական համակարգերը (էկոհամակարգերի) ունեն շատ կենսաքիմիական փուլերից, աշխատում են իրենց կազմը: Օրինակ, ջրային ցիկլի, որ ցիկլի թթվածնի, շրջանառության ազոտի, ածխածնի եւ այլն Բոլոր քիմիական տարրերն են այն ուղին, որը մաս է կազմում կենսաքիմիական փուլերից: Նրանք անբաժանելի մասն կենդանի օրգանիզմների, այլեւ տեղափոխել միջոցով էկոհամակարգերի abiotic միջավայրը: Սա է ջուրը (Հիդրոսֆերա), Երկրի ընդերքը (ընդերքի) եւ օդը (մթնոլորտը): Կենդանի օրգանիզմները լրացնել վահանակ Երկրի կոչվում կենսատարածքը: Բոլոր nutrients, ինչպիսիք են ածխածնի, ազոտի, թթվածնի, ֆոսֆորի եւ ծծմբի, դրանք օգտագործվում են եւ մաս են կազմում մի փակ համակարգի, այնպես որ նրանք վերամշակված եւ չեն կորցրել եւ համալրվել շարունակաբար, ինչպես, օրինակ, բաց համակարգի.

Ամենամեծ ջրամբարը O2 (99,5%) է հաչել եւ երկիրը թիկնոց, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը, այն պարունակվում է սիլիկատային եւ օքսիդային օգտակար հանածոների. թթվածնային մուտք ցիկլը տրամադրվում է միայն մի փոքր մասն է ձեւով ազատ O2 է կենսոլորտի (0.01%) եւ մթնոլորտի (0.36%): Հիմնական աղբյուրը մթնոլորտային O2 ազատ photosynthesis. Արտադրանք դրանց են օրգանական նյութերի եւ ազատ թթվածնային ձեւավորվել է ածխածնի երկօքսիդի եւ ջուր: 6CO2 + 6H2O + էներգետիկ → C6H12O6 + 6O2:

Համար թթվածնի ցիկլի կենսոլորտի արձագանքել ցամաքային բույսերի, Phytoplankton եւ օվկիանոսների. Փոքրիկ Մարինե ցիանոբակտերիաներից (կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ) Prochlorococcus, չափը 0,6 մկմ, հայտնաբերվել են 1986 թ.: Նրանք հաշվի համար կեսից ավելին ապրանքների photosynthesis բաց օվկիանոսում. Լրացուցիչ աղբյուր առկա մթնոլորտային թթվածնի այն երեւույթը photolysis (քիմիական ռեակցիայի հետեւանքով առաջացած գործողության ֆոտոնների): Որպես արդյունք մթնոլորտային ջրի եւ ազոտի օքսիդի են դիսոցիացված մեջ բաղկացուցիչ ատոմների, ջրածինը (H) եւ ազոտի (N) տարածք են հեռացվել, եւ O2 մթնոլորտում: 2H2O + էներգիայի → 4H + O2 եւ 2N2O + էներգետիկ → 4n + O2. Մթնոլորտային թթվածնի սպառվում ազատ կենդանի օրգանիզմների շնչառական եւ տրոհման գործընթացներում: Ընդերքի օգտագործում է ազատ O2 հետեւանքով քիմիական Դիմակայելով եւ մակերեսային ռեակցիաների: Օրինակ, այն սպառվում է ձեւավորման երկաթի օքսիդների (ժանգը): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 կամ այլ օքսիդների մետաղների եւ մետաղների.

թթվածնային ցիկլը ներառում է նաեւ մի հանգույց միջեւ ընդերքի եւ biosphere. Ծովային օրգանիզմների կենսոլորտի ծառայել որպես աղբյուրների կալցիումի կարբոնատ (CaCO3- ի), որը հարուստ է O2. Երբ մարմինը մահանում, նրա վահանակ ներկայացվում է մանրացած ծովի հատակում, որտեղ կա մի երկար ժամանակ է ձեւավորել կրաքարային (նստվածք ընդերքը): Դիմակայելով գործընթացներ նախաձեռնած կենսատարածքը կարող է նաեւ հանել ազատ թթվածին է ընդերքի: Բույսեր եւ Կենդանիներ վերականգնվել nutrients են նստվածք եւ ազատ արձակման թթվածնի.