Vodikov cikel in njegove najpomembnejše faze



Cikel vodika je tisti proces, v katerem se vodik giblje po vodi okoli Zemlje, zato je bistveni del kemične in atomske sestave tega elementa.

Hidrosfera dobiva vodik samo iz vode, elementa, ki ga sestavlja izključno kombinacija kisika in vodika. Med fotografsko sintezo se vodik proizvaja z disociacijo vode, ki po česanju z ogljikovim dioksidom tvori glukozo.

Rastline imajo hrano za rastlinojedce in te živali dobijo le glukozo in rastlinske beljakovine. Vodik tvori ogljikove hidrate, ki so pomemben vir energije za živo bitje, ti ogljikovi hidrati pa pridejo kot hrana.

Na Zemlji so številne vrste živih bitij. Vse to je v osnovi sestavljeno iz ogljika, dušika, kisika in vodika. Živali pridobijo te elemente iz narave in v njem običajno nastajajo procesi, kot so tvorba, rast in razgradnja.

Zaradi vsakega od teh procesov se pojavi več ciklov in zaradi njih so povezani, kar ustvarja ravnovesje.

Faze cikla vodika

Vodikov atom se lahko shrani kot plin ali visokotlačna tekočina. Vodik se pogosto shranjuje kot tekoči vodik, ker v običajnem plinu zavzema manj prostora kot vodik.

Ko se atom vodika pridruži močno elektronegativnemu atomu, ki obstaja v bližini drugega elektronegativnega atoma z osamljenim parom elektronov, tvori vodikovo vez, ki tvori molekulo. Dva vodikova atoma tvorita vodikovo molekulo, H2 na kratko.

Vodik je ključna sestavina mnogih biogeokemičnih ciklov, vključno s ciklom vode, ciklom ogljika, ciklom dušika in ciklom žvepla. Ker je vodik sestavni del molekule vode, sta vodik in cikel vode globoko povezana.

Rastline prav tako rekombinirajo vodo in ogljikov dioksid iz zemlje in atmosfere, da tvorijo glukozo v procesu, znanem kot fotosinteza. Če se rastlina porabi, se molekule vodika prenesejo na pašno žival.

Organska snov se hrani v tleh, ko rastlina ali žival umre, in molekule vodika se sprostijo nazaj v ozračje z oksidacijo.

1. Izhlapevanje

Večina vodika na našem planetu je v vodi, zato je vodikov cikel zelo tesno povezan s hidrološkim ciklom. Vodikov cikel se začne z izhlapevanjem površine vode.

2. Kondenzacija

Hidrosfera vključuje atmosfero, zemljo, površinske vode in podtalnico. Ko se voda premika skozi cikel, se stanje med tekočo, trdno in plinsko fazo spremeni.

Voda se giblje skozi različne rezervoarje, vključno z oceanom, atmosfero, podtalnico, rekami in ledeniki, fizičnimi procesi izhlapevanja (vključno s transpiracijo rastline), sublimacijo, padavinami, infiltracijo, odtokom in podtalni tok.

3. Transpiracija

Rastline absorbirajo vodo iz zemlje skozi svoje korenine, nato pa jo črpajo in oskrbujejo s hranilnimi snovmi. Transpiracija predstavlja približno 10% uparene vode.

To je odvajanje vodne pare iz listov rastlin v ozračju. To je proces, ki ga oko ne vidi, čeprav so količine vlažnosti pomembne. Domneva se, da velik hrast lahko preživi 151.000 litrov na leto.

Znojenje je tudi razlog, zakaj je v mestih z veliko vegetacije več vlage. Količina vode, ki se prenaša skozi ta proces, je odvisna od same rastline, vlažnosti v zemlji (zemlji), temperature okolice in gibanja vetra okoli rastline..

4. Padavine

Padec vode v kateri koli obliki na zemljo daje pot do infiltracije, ki je proces, v katerem se voda absorbira v zemljo ali teče preko površine. Ta proces se vedno znova ponavlja kot del kopenskih ciklov, ki ohranjajo obnovljive vire.

Funkcija vodika na Zemlji

Uporablja se predvsem za ustvarjanje vode. Vodikov plin se lahko uporabi za zmanjšanje kovinske rude.

Kemična industrija ga uporablja tudi za proizvodnjo klorovodikove kisline. Enak vodikov plin je potreben za varjenje z atomskim vodikom (AHW)..

Obstajajo različne uporabe vodika. Je najlažji element in se lahko uporablja kot dvigalo v balonih, čeprav je tudi zelo vnetljivo, zato je lahko nevarno. Ta lastnost in drugi povzročajo, da je vodik primeren za uporabo kot gorivo.

Ker je vodik lahko vnetljiv, še posebej, če je mešan s čistim kisikom, se uporablja kot gorivo v raketah. Običajno združujejo tekoči vodik s tekočim kisikom in tvorijo eksplozivno zmes.

Vodik je eno najčistejših goriv, ​​ker se vžge, ko se vname, doseže preprosta voda. To je eden od glavnih razlogov, zakaj si prizadevamo ustvariti motorje, ki jih lahko poganja uporaba tega plina.

Čeprav je vodik zelo vnetljiv, je tudi bencin. Čeprav je treba paziti, količina vodika, uporabljenega v avtomobilu, ne predstavlja večje nevarnosti kot količina uporabljenega bencina..

Kljub temu, da je eden od najčistejših goriv na planetu, zaradi visokih stroškov za masovno proizvodnjo v bližnji prihodnosti ni mogoče uporabljati za komercialne in domače avtomobile..

Ko se vodik segreje do ekstremnih temperatur, se bodo jedra njegovih atomov združila, da bi ustvarila jedra helija. Ta fuzija povzroči sproščanje ogromne količine energije, imenovane termonuklearna energija. Ta proces ustvarja energijo sonca.

Električni generatorji uporabljajo plin kot hladilno sredstvo, zaradi česar so ga mnoge rastline uporabljale kot sredstvo za preverjanje uhajanja. Druge aplikacije vključujejo predelavo in proizvodnjo amoniaka.

Amoniak je del mnogih čistil za gospodinjstvo. Je tudi sredstvo za hidrogeniranje, ki se uporablja za spremembo nezdravih nenasičenih maščob v nasičena olja in maščobe.

Reference

  1. Uporaba vodika. Izterjal iz Usesof.net.
  2. Vzpostavljeno iz School-for-champions.com.
  3. Informacije o vodikovih elementih. Vzpostavljeno iz rsc.org.
  4. Biogeokemični cikel. Vzpostavljeno iz newworldencyclopedia.org.
  5. Razlaga vodikovega cikla. Vzpostavljeno iz slboss.info.
  6. Vodikov cikel. Izterjal iz Prezi.com.
  7. Kako se voda giblje okrog Wo pridobljeno unep.or.jp.