Sauerstoff-Zyklus in der Natur

Offiziell im Jahr 1774 vom englischen Chemiker erkannt Dzhozefom Pristli Sauerstoff (O2) geöffnet wurde. Als Ergebnis von Experimenten in einem geschlossenen Gefäß mit Quecksilberoxid unter dem Einfluss von Sonnenlicht gerichtet Linse durchgeführt, war die Expansion: 2HgO → O2 ↑ + 2Hg. Dieses gasförmige Material wird durch eine Dichte bei Normalbedingungen gekennzeichnet 0.00142897 g / cm³, ein molares Volumen von 14,0 cm³ / mol, einem Schmelzpunkt von minus 218,2 ° C und der Siedetemperatur minus 182,81 ° C Molare Masse ist gleich 15,9994 g / mol. Das Hauptmerkmal des Sauerstoffs – ist seine Fähigkeit, verschiedene Stoffe zu oxidieren. Als aktives Nichtmetall reagiert O2 mit allen Metallen unter Bildung von basischem und amphoteren Oxiden, sowie alle Nichtmetallen (ausgenommen Halogen) die Säure oder nesoleobrazuyuschie Oxide zu erhalten.

Sauerstoff enthielt in der mehr als tausend Substanzen, wie am häufigsten in der Welt chemischen Elemente. Er ist Mitglied verschiedener chemischer Verbindungen (es gibt mehr als eintausendfünfhundert). Der Feststoffgehalt der Kruste O2 der Erde entspricht 47,4%. In Meeres- und Süßwasser , der seinen Anteil an den gebundenen Zustand Konten für 88,8 Gewichts-%. In der Atmosphäre von Sauerstoff in einem freien Zustand ist, ist es auf den Volumenanteil von etwa 21% entspricht, und Masse – 23,1%. Es ist ein wesentlicher Bestandteil von organischen Substanzen, die in jeder lebenden Zelle vorhanden sind. Mit dem Volumen, in denen hält er 25% und 65% beträgt. Sauerstoff-Zyklus in der Natur aufgrund seiner chemischen Aktivität.

Der Zyklus ist eine Reihe von Änderungen des Stoffes, wie wodurch es zum Ausgangspunkt zurückkehrt, und wiederholt den gesamten Pfad. Sauerstoff ist biogeochemischen Zyklus Bewegung. O2 biotischen Summe aller Ökosysteme (die Biosphäre oder Zone des Lebens auf der Erde) und abiotischen (Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre) Umwelt durch durchläuft. Sauerstoff-Zyklus beschreibt seine Bewegung in der Hydrosphäre (Masse des Wassers unter dem Boden befindet und über der Oberfläche), die Atmosphäre (Luft) in der Biosphäre (global Summe aller Ökosysteme) und Lithosphäre (Kruste). Verstöße gegen diesen Zyklus in der Hydrosphäre in den Bereichen der großen Seen und dem Meer zu hypoxischen (niedrige O2) führen. Der Hauptantriebsfaktor ist die Photosynthese.

Ökologische Systeme (Ökosysteme) haben eine Menge von Stoffkreisläufen, in ihrer Zusammensetzung zu arbeiten. Zum Beispiel kann der Wasserkreislauf des Kreislauf des Sauerstoffs, Zirkulation von Stickstoff, Kohlenstoff, usw. Alle chemischen Elemente sind der Weg, der einen Teil der Stoffkreisläufe ist. Sie sind ein integraler Bestandteil der lebenden Organismen, sondern auch durch die Ökosysteme abiotische Umwelt bewegen. Dies ist das Wasser (Hydro-), der Erdkruste (Lithosphäre) und die Luft (Atmosphäre). Lebende Organismen füllen die Schale der Erde die Biosphäre genannt. Alle Nährstoffe wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel, sie verwendet werden und sind Teil eines geschlossenen Systems, so dass sie recycelt und nicht verloren und kontinuierlich, wie in einem offenen System aufgefüllt.

Das grösste Reservoir O2 (99,5%) ist die Rinde und Erde Mantel, wobei es in den Silikat- und Oxidmineralien enthalten ist. Sauerstoffeintritt Zyklus nur einen kleinen Teil in der Form des freien O2 in der Biosphäre vorgesehen (0,01%) und die Atmosphäre (0,36%). Die Hauptquelle von Luft O2 ist frei Photosynthese. Produkte davon sind organische Substanzen und der freie Sauerstoff aus Kohlendioxid und Wasser gebildet: 6CO2 + 6H2O + Energie → C6H12O6 + 6O2.

Für den Sauerstoff-Zyklus in den Landpflanzen, Phyto- und Ozeane Biosphäre reagieren. Winzige marine Cyanobakterien (blue-green algae) Prochlorococcus, Größe von 0,6 Mikrometer, wurden in 1986 Jahren entdeckt. Auf sie entfallen mehr als die Hälfte der Produkte der Photosynthese in dem offenen Ozean. Eine zusätzliche Quelle von verfügbarem atmosphärischem Sauerstoff ist das Phänomen der Photolyse (chemische Reaktion, die durch die Einwirkung von Photonen verursacht wird). Als ein Ergebnis von atmosphärischem Wasser und Distickstoffoxid in konstituierende Atom dissoziiert ist, Wasserstoff (H) und Stickstoff (N) Raum entfernt werden , und O 2 in der Atmosphäre: 2H2O + Energie → 4H + O2 und 2N2O + Energie → 4N + O2. Luftsauerstoff frei lebende Organismen in den Atemweg und Zerfallsprozessen verbraucht. Lithosphäre nutzt freie O2 als Folge der chemischen Verwitterung und Oberflächenreaktionen. Zum Beispiel ist es in der Formation verbraucht von Eisenoxiden 4FeO + O2 → 2Fe2O3 oder anderen Oxide von Metallen und Nichtmetallen: (Rost).

Sauerstoffkreislauf umfasst auch eine Schleife zwischen der Lithosphäre und Biosphäre. Meeresorganismen in der Biosphäre als Quellen dienen Kalziumkarbonat (CaCO3), die reich an O2 ist. Wenn der Körper stirbt, wird die Schale für flachen Meeresboden abgegeben, wo es eine lange Zeit ist, Kalkstein (Sediment Krusten) zu bilden. Verwitterungsprozesse Biosphäre initiiert auch den freien Sauerstoff der Lithosphäre extrahieren. Pflanzen und Tiere gewonnen Nährstoffe aus dem Sediment und Freisetzung Sauerstoff.