Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Stickstoff: reichlich vorhanden und inert
- Sauerstoff: Lebensspendendes Gas
- Argon: Edelgas
- Spuren von Gasen
Die Erdatmosphäre ist eine durch die Schwerkraft festgehaltene Gasschicht, die ein Entweichen in den Weltraum verhindert. Es schützt das Leben, indem es UV-Strahlung absorbiert, Wärme zur Erwärmung der Erdoberfläche abgibt und extreme Temperaturen zwischen Tag und Nacht reduziert. Die Gase, aus denen die Atmosphäre besteht, werden gemeinhin als Luft bezeichnet, die alle Lebewesen auf der Erde atmen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Der Großteil der Luft, die wir atmen, besteht aus Stickstoff und Sauerstoff, obwohl Sie auch Argon, Kohlendioxid und andere Gase in Spurenmengen finden.
Stickstoff: reichlich vorhanden und inert
Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass Sauerstoff das am häufigsten vorkommende Gas in der Luft ist, die auf der Erde eingeatmet wird. Diese Ehre gilt dem Stickstoff, der 78 Prozent der Luft ausmacht. Stickstoff entsteht als N2 - zwei aneinander gebundene Stickstoffatome. Die Bindung ist sehr stark, wodurch das Gas chemisch inert wird. Obwohl inhalierter Stickstoff in die Blutbahn gelangt, wird er von den Körperzellen nicht verwendet. Da Stickstoff jedoch lebenswichtig ist - er kommt in RNA, DNA und Proteinen vor - muss er in Verbindungen mit weniger stabilen Bindungen umgewandelt werden, um von Tieren verwendet zu werden. Dies geschieht unter anderem durch Stickstoffbindung in Pflanzen.
Sauerstoff: Lebensspendendes Gas
Da fast 21 Prozent der Luft aller Lebewesen atmen, wird Sauerstoff von der Lunge oder lungenähnlichen Strukturen in niederen Tieren absorbiert und vom Blut zu allen Zellen im Körper transportiert. Sauerstoff ist das instabilste und damit chemisch aktivste Gas in der Luft. Obwohl alle Tiere Sauerstoff benötigen, kann er in überdurchschnittlichen Konzentrationen tödlich sein: Das Einatmen von reinem Sauerstoff über einen längeren Zeitraum führt zu einer Sauerstofftoxizität. Neben seiner Rolle in der Biologie spielt Sauerstoff eine wichtige Rolle bei der Verbrennung, dem chemischen Prozess, der für den Brand verantwortlich ist.
Argon: Edelgas
Das dritthäufigste Gas in der Luft auf der Erde ist Argon, obwohl es weniger als 1 Prozent der Luft ausmacht. Argon wird in der Chemie als Edelgas eingestuft, ist also sehr stabil und reagiert selten mit anderen Verbindungen. Das Argon in der Luft stammt hauptsächlich aus dem Zerfall von Kalium-40, einem radioaktiven Isotop in der Erdkruste. Der größte Teil des in der Wissenschaft verwendeten Argons wird durch fraktionierte Destillation von Luft in flüssiger Form gewonnen.
Spuren von Gasen
In der Atmosphäre sind mehrere zusätzliche Gase in winzigen Mengen vorhanden. Diese Gase werden als Spurengase bezeichnet und umfassen Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Helium, Wasserstoff und Ozon. Diese Gase haben jeweils ihren eigenen Zweck und ihre eigenen Produktionsformen. Methan zum Beispiel ist ein starkes Treibhausgas, das Wärme in der Erdatmosphäre speichert. Ozon kommt in zwei verschiedenen Schichten der Atmosphäre vor: Hoch in der Stratosphäre, wo es schädliches ultraviolettes Licht von der Sonne abhält, und in der unteren Atmosphäre, wo es eine der Komponenten des Smogs ist.