ŪDEŅRAŽA CIKLS: FĀZES UN NOZĪME - ZINĀTNE - 2025

Ūdeņradis cikls ir tāds, ka process, kurā ūdeņraža pārvietojas pa ūdeni ap Zemi, tādējādi tā ir būtiska daļa no ķīmiskā un atomu sastāvu šā elementa.

Hidrosfēra ūdeņradi iegūst tikai no ūdens - elementa, kuru veido tikai skābekļa un ūdeņraža kombinācija. Foto sintēzes laikā ūdeņradi iegūst, disociējot ūdeni, pēc ķemmēšanas ar oglekļa dioksīdu veidojot glikozi.

Vatyka / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Augi nodrošina pārtiku zālēdājiem, un šie dzīvnieki glikozi un olbaltumvielas iegūst tikai no augiem. Ūdeņradis veido ogļhidrātus, kas ir svarīgs enerģijas avots dzīvām būtnēm, un šie ogļhidrāti nonāk uzturā.

Uz Zemes ir neskaitāmi veidu dzīvo lietu veidi. Tie visi galvenokārt sastāv no oglekļa, slāpekļa, skābekļa un ūdeņraža. Dzīvnieki šos elementus iegūst no dabas, un dabā parasti notiek tādi procesi kā veidošanās, augšana un sadalīšanās.

Katra no šiem procesiem notiek vairāki cikli, un to dēļ tie ir savstarpēji saistīti, izveidojot līdzsvaru.

Ūdeņraža cikla fāzes

Ūdeņraža atomus var uzglabāt kā augstspiediena gāzi vai šķidrumu. Ūdeņradi bieži uzglabā kā šķidru ūdeņradi, jo normālā gāzes formā tas aizņem mazāk vietas nekā ūdeņradis.

Kad ūdeņraža atoms pievienojas spēcīgi elektronegatīvam atomam, kas atrodas cita elektronegatīvā atoma tuvumā ar vientuļu elektronu pāri, tas veido ūdeņraža saiti, kas veido molekulu. Divi ūdeņraža atomi veido ūdeņraža molekulu, īsi - H2.

Ūdeņradis ir galvenā sastāvdaļa daudzos bioģeoķīmiskajos ciklos, ieskaitot ūdens ciklu, oglekļa ciklu, slāpekļa ciklu un sēra ciklu. Tā kā ūdeņradis ir ūdens molekulas sastāvdaļa, ūdeņraža cikls un ūdens cikls ir cieši saistīti.

Augi arī apvieno ūdeni un oglekļa dioksīdu no augsnes un atmosfēras, lai veidotu glikozi procesā, kas pazīstams kā fotosintēze. Ja augs tiek patērēts, ūdeņraža molekulas tiek nodotas ganību dzīvniekam.

Organiskās vielas tiek uzglabātas augsnēs, kad augs vai dzīvnieks nomirst, un ūdeņraža molekulas izdalās atpakaļ atmosfērā, oksidējoties.

1- iztvaikošana

Lielākā daļa ūdeņraža uz mūsu planētas atrodas ūdenī, tāpēc ūdeņraža cikls ir cieši saistīts ar hidroloģisko ciklu. Ūdeņraža cikls sākas ar iztvaikošanu no ūdens virsmas.

2 - kondensāts

Hidrosfērā ietilpst atmosfēra, zeme, virszemes ūdeņi un gruntsūdeņi. Ūdenim pārvietojoties pa ciklu, tas maina stāvokli starp šķidrās, cietās un gāzes fāzēm.

Ūdens pārvietojas pa dažādiem rezervuāriem, ieskaitot okeānu, atmosfēru, gruntsūdeņus, upes un ledājus, izmantojot fiziskus iztvaikošanas (ieskaitot augu transpirāciju), sublimācijas, nokrišņu, infiltrācijas, noteces un pazemes plūsma.

3 - svīšana

Augi caur saknēm absorbē ūdeni no augsnes un pēc tam to sūknē un piegādā barības vielas lapām. Svīšana sastāda apmēram 10% no iztvaicētā ūdens.

Tas ir ūdens tvaiku noplūde no augu lapām atmosfērā. Tas ir process, kuru acs nevar redzēt, neskatoties uz ievērojamo mitruma daudzumu. Tiek uzskatīts, ka liels ozols var notraipīt 151 000 litrus gadā.

Svīšana ir arī iemesls, kāpēc vietās, kur ir daudz veģetācijas klājuma, ir augstāks mitrums. Ūdens daudzums, kas caur šo procesu izplūst, ir atkarīgs no paša auga, mitruma augsnē (augsnē), apkārtējās temperatūras un vēja kustības ap augu.

4 - Nokrišņi

Tas ir ūdens kritums jebkurā formā uz zemes, kas dod vietu infiltrācijai, kas ir process, kurā ūdens tiek absorbēts zemē vai plūst caur virsmu. Šis process tiek atkārtots atkal un atkal kā daļa no Zemes cikliem, kas uztur atjaunojamos resursus.

Ūdeņraža nozīme uz Zemes

To galvenokārt izmanto ūdens radīšanai. Metāla rūdas reducēšanai var izmantot ūdeņraža gāzi.

Ķīmiskās rūpniecības to izmanto arī sālsskābes ražošanai. Tāda pati ūdeņraža gāze ir nepieciešama ūdeņraža atomu metināšanai (AHW).

Ūdeņradi var izmantot dažādi. Tas ir vieglākais elements, un to var izmantot kā pacelšanas līdzekli balonos, kaut arī tas ir arī viegli uzliesmojošs un tāpēc var būt bīstams. Šis īpašums un citi padara ūdeņradi piemērotu izmantošanai kā degvielu.

Tā kā ūdeņradis ir viegli uzliesmojošs, jo īpaši sajaucot ar tīru skābekli, to izmanto kā degvielu raķetēs. Tie parasti apvieno šķidro ūdeņradi ar šķidro skābekli, lai izveidotu sprādzienbīstamu maisījumu.

Ūdeņradis ir viens no tīrākajiem kurināmajiem, jo, aizdedzinot, rezultāts ir vienkāršs ūdens. Tas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc tiek mēģināts radīt dzinējus, kurus var darbināt, izmantojot šo gāzi.

Lai arī ūdeņradis ir viegli uzliesmojošs, tāpat kā benzīns. Lai arī ir jāuzmanās, automašīnā izmantotais ūdeņraža daudzums neradīs vairāk briesmu kā izmantotais benzīna daudzums.

Neskatoties uz to, ka tā ir viena no tīrākajām degvielām uz planētas, tās augstās masveida ražošanas izmaksas tuvākajā nākotnē padara to neiespējamu komerciālo un sadzīves automašīnu izmantošanai.

Kad ūdeņradis tiek uzkarsēts līdz galējai temperatūrai, tā atomu kodoli saplūst, veidojot hēlija kodolus. Šīs saplūšanas rezultātā tiek atbrīvots milzīgs enerģijas daudzums, ko sauc par kodoltermisko enerģiju. Šis process ir tas, kas rada saules enerģiju.

Elektriskie ģeneratori izmanto gāzi kā dzesēšanas līdzekli, kas daudziem uzņēmumiem ir licis to izmantot kā noplūdes pārbaudes līdzekli. Citi pielietojumi ietver amonjaka ražošanu un pārstrādi.

Amonjaks ir daļa no daudziem mājsaimniecības tīrīšanas līdzekļiem. Tas ir arī hidrogenēšanas līdzeklis, ko izmanto, lai neveselīgos nepiesātinātos taukus mainītu uz piesātinātām eļļām un taukiem.

Atsauces

1. Ūdeņraža lietojumi. Atgūts no vietnes Usesof.net.
2. Atgūts no skolas skolas.
3. Informācija par ūdeņraža elementu. Atgūts no rsc.org.
4. Bioģeoķīmiskais cikls. Atgūts no newworldencyclopedia.org.
5. Ūdeņraža cikla skaidrojums. Atgūts no slboss.info.
6. Ūdeņraža cikls. Atgūts no Prezi.com.
7. Kā ūdens pārvietojas ap wo Atgūts unep.or.jp.