Ciklus kisika v naravi

Uradno je priznano, da je leta 1774 angleški kemik Joseph Priestley odkrit kisik (O2). Kot rezultat poskusov, opravljenih v zaprti posodi z živosrebrov oksid, pod vplivom sončne svetlobe usmerjenega leče bila njena širitev: 2HgO → O2uarr- + 2Hg. Ta plinasti material označen z gostoto na normalnih pogojih 0.00142897 g / smsup3-, molski volumen 14,0 smsup3- / mol, tališče minus 218,2 ° C in temperaturo vrelišča minus 182,81 ° C. Molska masa je 15,9994 g / mol. Glavna značilnost kisika je njena sposobnost oksidacije različnih snovi. Kot aktivna nekovine, O2 reagira z vsemi kovin s tvorbo osnovnih in amfoternih oksidi, kot tudi vse nekovin (razen halogena), da dobimo kislino ali nesoleobrazuyuschie okside.

Kisik je del več kot ene in pol tisoč snovi, saj je to najpogostejši kemični element na Zemlji. Je del različnih kemičnih spojin (več kot pol tisoč). V trdni skorji je vsebnost O2 47,4%. V morskih in sladka voda na njenem deležu v ​​povezanem stanju je potrebno 88,8% mase. V atmosferi je kisik v prostem stanju, njegova volumska frakcija je približno 21% in njegova masna frakcija je 23,1%. To je najpomembnejša sestavina organskih snovi, ki so prisotne v vseh živih celicah. Obseg v njih zaseda 25% in 65%. Ciklus kisika v naravi je posledica njegove kemične aktivnosti.

Cikel je vrsta sprememb v snovi, zaradi česar se vrne na izhodiščno točko in celotna pot se ponovi. Ciklični krog je biogeokemijsko gibanje. Skozi to, O2 prehaja skozi biotsko vsoto vseh ekosistemov (biosfera ali življenjsko območje na Zemlji) ter abiotsko okolje (litosfera, atmosfera in hidrosfera). kroženje kisika opisuje njeno premikanje v hidrosfere (masa vode, ki se nahaja pod zemljo in nad površino), atmosfera (zraka) v biosferi (globalna vsota vseh ekosistemov) in litosfera (skorjo). Kršitve tega cikla v hidrosferi lahko privedejo do razvoja hipoksičnih območij (nizkih O2) v velikih jezerih in oceanu. Glavni dejavnik gibanja je fotosinteza.

Ekološki sistemi (ekosistemi) imajo v svoji sestavi številne biogeokemične cikle. Na primer, vodni cikel, kroženje kisika, cikel dušika, ogljika itd. Vsi kemični elementi prehajajo skozi pot, ki je del biogeokemičnih ciklov. So sestavni del živih organizmov, a se premikajo tudi skozi abiotično okolje ekosistemov. Ta voda (hidrosfera), zemeljska skorja (litosfera) in zrak (atmosfera). Živi organizmi napolnijo Zemljino lupino, imenovano biosfera. Vsi hranila kot ogljika, dušika, kisika, fosforja in žvepla, se uporabljajo in so del zaprtega sistema, tako da se reciklira in ne izgubijo in nenehno polnijo, kot v odprtem sistemu.

Največji rezervoar O2 (99,5%) je skorja in plašč Zemlje, kjer se nahaja v silikatnih in oksidnih mineralih. Ciklični cikel je v biosfero (0,01%) in v ozračje (0,36%) zagotovil le majhen del prostega O2. Glavni vir atmosferskega O2 je fotosinteza. Njeni izdelki so organske snovi in ​​prosti kisik, nastali iz ogljikovega dioksida in vode: energija 6CO2 + 6H2O + → C6H12O6 + 6O2.

Zemeljske rastline, kot tudi fitoplankton oceanov, se odzivajo na cikel kisika v biosferi. Drobne morske cianobakterije (modro-zelene alge) Prochlorococcus, velikosti 0,6 mikronov, so bile odkrite leta 1986. Zajemajo več kot polovico produktov fotosinteze v odprtem morju. Dodatni vir prostega atmosferskega kisika je pojav fotolize (kemijska reakcija, ki poteka pod delovanjem fotonov). Kot rezultat, atmosferska voda in dušikov oksid ločiti v sestavne atomi vodika (H) in dušika (N) prostor odstranimo in O2 v atmosferi je: 2H2O + energija → 4H + O2 in 2N2O + energija → 4N + O2. Prost kisik v ozračju porabijo živi organizmi v procesih dihanja in razpada. Litosfera uporablja prost O2 kot posledico kemičnih vremenskih vplivov in površinskih reakcij. Na primer, se porabi za izobraževanje železovi oksidi (rje): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 ali oksidi drugih kovin in nekovin.

Krog kisika vključuje tudi cikel med biosfero in litosfero. Morski organizmi v biosferi služijo kot viri kalcijev karbonat (CaCO3), ki je bogata z O2. Ko telo umre, se njegova lupina prevaža v plitvih vodah morskega dna, kjer se nahaja dolgo časa in tvori apnenca (sedimentna skala zemeljske skorje). Postopki vremenskih pojavov, ki jih sproži biosfera, lahko tudi iztisnejo prosti kisik iz litosfere. Rastline in živali ekstrahirajo hranila iz sedimentnih kamnin in sprostijo kisik.