지구상에서 가장 풍부한 가스는 지구 대기의 4/5에 대해 차지하는 질소이다. 이 요소는 첫 번째 항공 조사에서 분리되어 특정 물질로 인식되었습니다.
스웨덴의 화학자 인 Carl Wilhelm Scheele은 1772 년에 공기가 두 가스의 혼합물이라는 것을 보여주었습니다. 그 중 하나는 연소를 지원하고 다른 하나는 "더티 공기"(질소)를 지원하기 때문입니다. 그것은 "불의 공기"가 소진 된 후에 남은 것입니다.
거의 동시에, 질소는 스코틀랜드의 식물학자인 Daniel Rutherford (그의 연구 결과를 처음 발표 한 사람), 영국의 화학자 Henry Cavendish, 영국의 성직자이자 과학자 인 Joseph Priestley가 Scheele과 함께 산소 발견에 대한 인정 (Sanderson, 2017).
행성의 대기를 구성하는 가스는 무엇입니까?
대기는 양이 다른 여러 가지 가스의 혼합물로 구성됩니다. 백분율이 매일 변하지 않는 영구 가스는 다음과 같습니다. 질소, 산소 및 아르곤.
질소는 대기의 78 %, 산소 21 % 및 아르곤 0.9 %를 나타냅니다. 이산화탄소, 아산화 질소, 메탄 및 오존과 같은 가스는 대기의 약 1/10을 차지하는 폐가스입니다 (NC Estate University, 2013).
그래서 우리는 질소와 산소가 대기 가스의 99 %를 차지한다고 추측합니다.
이산화탄소, 수증기 및 아르곤과 같은 고귀한 가스와 같은 나머지 가스는 훨씬 적은 비율로 발견됩니다 (BBC, 2014).
수증기는 위치와 시간에 따라 대기의 0-4 %에서 농도가 변하는 유일한 것입니다.
춥고 건조한 건조한 지역에서 수증기는 일반적으로 대기의 1 % 미만을 차지하는 반면 습한 열대 지역에서는 수증기가 대기의 거의 4 %를 차지할 수 있습니다. 수증기 함량은 날씨를 예측하는 데 매우 중요합니다.
비율이 매일, 계절에 따라, 매년 변하는 온실 가스는 지구에서 방출되는 태양 복사 및 적외선 (열)과 상호 작용하여 지구의 에너지 균형에 영향을주는 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다.
이것이 과학자들이 이산화탄소와 메탄과 같은 온실 가스의 증가가 관찰되는 것을 면밀히 모니터링하는 이유입니다. 그 양은 적지 만 지구 전체의 에너지 균형과 온도에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 시간이 지남에 따라 (NASA, SF).
질소 가스
질소는 모든 단백질의 복합 성분이며 모든 생명체에서 발견 될 수 있기 때문에 지구상의 생명체에 필수적입니다.
질소 화합물은 유기 물질, 식품, 비료, 폭발물 및 독극물에 존재합니다. 질소는 생명에 중요하지만 초과하면 환경에 해로울 수도 있습니다.
"천연 탄산 음료"를 의미하는 그리스어 nitron과 "형성하다"를 의미하는 유전자의 이름을 따서 명명 된 질소는 우주에서 다섯 번째로 풍부한 원소입니다.
앞서 언급했듯이, 미국 캘리포니아 로스 알 라모스 국립 연구소에 따르면 질소 가스는 지구 대기의 78 %를 구성합니다. 반면 화성의 대기는 질소가 2.6 %에 불과합니다. .
질소 분자의 구조는 삼중 결합을 가지고 있습니다. 이것은 분해를 매우 어렵게 만들고 특정 불활성 가스 특성을 부여합니다.
화학자들은 반응성이 낮은 조건을 얻기 위해 질소 포화 대기에서 작업하는 것이 일반적입니다 (Royal Society of Chemistry, 2017).
질소의 순환
물과 탄소와 같은 질소는 질소 순환을 통해 대체되는 재생 가능한 천연 자원입니다.
대기 질소가 다른 유기 화합물로 전환되는 질소 순환은 살아있는 유기체를 유지하기위한 가장 중요한 자연 과정 중 하나입니다.
주기 동안 토양 과정에있는 박테리아는 식물이 자라야하는 암모니아로 대기 질소를 "고정"시킵니다.
다른 박테리아는 암모니아를 아미노산과 단백질로 전환합니다. 그래서 동물들은 식물을 먹고 단백질을 섭취합니다.
질소 화합물은 동물 배설물을 통해 토양으로 돌아갑니다. 박테리아는 잔류 질소를 질소 가스로 전환하여 대기로 돌아갑니다.
질소 순환
작물이 더 빨리 자라도록하기 위해 사람들은 비료에 질소를 사용합니다.
그러나 농업에서 이러한 비료를 과도하게 사용하면 땅과 지표수의 오염에 기여했기 때문에 환경과 인간 건강에 치명적인 결과를 가져 왔습니다.
미국 환경 보호국 (EPA)에 따르면 공기와 물의 과도한 질소와 인으로 인한 영양 오염은 가장 광범위하고 비용이 많이 들고 까다로운 환경 문제 중 하나입니다 (Blaszczak-Boxe, 2014).
질소 화합물은지면에서 오존 형성의 주요 구성 요소입니다. 호흡기 문제를 유발하는 것 외에도 대기 중의 질소 화합물은 산성비 형성에 기여합니다 (Oblack, 2016).
참고 문헌
- (2014). 지구의 대기. bbc.co.uk에서 복구되었습니다.
- Blaszczak-Boxe, A. (2014, 12 월 22 일). 질소에 대한 사실. livescience.com에서 복구되었습니다.
- (SF). 대기 구성. science.nasa.gov에서 복구되었습니다.
- NC 부동산 대학. (2013 년 8 월 9 일). 분위기의 구성. ncsu.edu에서 복구되었습니다.
- Oblack, R. (2016, 2 월 3 일). 질소-대기의 가스. thoughtco.com에서 복구되었습니다.
- Royal Society of Chemistry. (2017). 질소. rsc.org에서 복구되었습니다.
- 샌더슨, RT (2017, 2 월 12 일). 질소 (N). britannica.com에서 복구되었습니다.