Барлық организмдердің оттегін тұтынуына байланысты мұндай газдың мөлшері үнемі азаяды, сондықтан оттегі қоры үнемі толықтырылып отыруы керек. Дәл осы мақсатқа оттегі циклі ықпал етеді. Бұл атмосфера мен жер беті озон алмасатын күрделі биохимиялық процесс. Мұндай цикл қалай жүреді, біз осы мақалада білуді ұсынамыз.
Цикл тұжырымдамасы
Атмосфера, литосфера, жердегі органикалық заттар мен гидросфера арасында химиялық заттардың барлық түрлерінің алмасуы жүреді. Ауыстыру үздіксіз, кезеңнен сатыға өтеді. Біздің ғаламшарымыздың өмір сүру тарихында мұндай өзара әрекеттесу тоқтаусыз жүрді және 4,5 миллиард жыл бойы жалғасып келеді.
Айналым ұғымын геохимия сияқты ғылымға сілтеме жасау арқылы жақсы түсінуге болады. Бұл ғылым бұл өзара әрекеттесуді бірнеше рет жүргізілген эксперименттермен тексерілген және расталған төрт маңызды ережелермен түсіндіреді:
- барлық химиялық элементтердің жер қабықтарында үздіксіз таралуы;
- барлық элементтердің уақыт бойынша үздіксіз қозғалысы;
- түрлері мен формаларының алуан түрлі болуы;
- компоненттердің дисперсті күйдегі, аралас күйдегі компоненттердің үстемдігі.
Мұндай циклдар табиғатпен және адамның іс-әрекетімен тығыз байланысты. Органикалық элементтер бейорганикалықтармен әрекеттесіп, цикл деп аталатын үздіксіз биохимиялық цикл құрайды.
Табиғаттағы оттегі айналымы
Озонның ашылу тарихы
1774 жылдың 1 тамызына дейін адамзат оттегінің бар екендігін білмеді. Біз оны ашқан ғалым Джозеф Пристлиге қарыздармыз, ол оны сынап оксидін герметикалық жабылған ыдыста ыдыратып, күн сәулелерін сынапқа алып линзалар арқылы жай шоғырландыру арқылы ашты.
Бұл ғалым өзінің әлемдік ғылымға салған қаржысын толық түсінбеді және жаңа қарапайым зат емес, тек ауаның өзі құрметтейтін - дефлогистикалық ауа деп аталатын компонентін таптым деп сенді.
Көрнекті француз ғалымы Карл Лавуазье Пристлидің тұжырымдарын негізге ала отырып, оттектің ашылуын тоқтатты: ол бірқатар эксперименттер жүргізіп, оттегінің жеке зат екенін дәлелдеді. Осылайша, бұл газдың ашылуы бірден екі ғалымға тиесілі - Пристли мен Лавуазье.
Оттегі элемент ретінде
Оттегі (оксигений) - грек тілінен аударғанда «қышқыл туады» дегенді білдіреді. Ежелгі Грецияда барлық оксидтер қышқыл деп аталды. Бұл бірегей газ табиғатта ең көп сұранысқа ие және жер қыртысының барлық массасының 47% құрайды, ол жердің ішкі бөлігінде де, атмосфера, теңіз, мұхит сфераларында да сақталады және компонент ретінде жердің ішкі бөліктерінің мың жарымнан астам қосылыстарына кіреді.
Оттегі алмасуы
Озон циклі - бұл табиғат элементтерінің, тірі органикалардың динамикалық химиялық өзара әрекеттесуі және олардың осы әрекеттегі шешуші рөлі. Биохимиялық цикл - бұл планеталық масштабтағы процесс, ол атмосфералық элементтерді жер бетімен байланыстырады және келесідей жүзеге асырылады:
- фотосинтез кезінде флорадан бос озонның шығуы, ол жасыл өсімдіктерде туады;
- мақсаты - барлық тыныс алатын ағзалардың тыныс алу функциясын сақтау, сондай-ақ органикалық және бейорганикалық заттардың тотығуын қамтамасыз ету үшін пайда болған оттегін пайдалану;
- су және органоген диоксиді сияқты тотықтырғыш заттардың пайда болуына, сондай-ақ элементтердің келесі фотосинтездік ілмектерге бірнеше рет дәйекті тартылуына әкелетін химиялық түрлендірілген басқа элементтер.
Фотосинтездің әсерінен пайда болатын циклдан басқа, озон судан да шығады: су массаларының, теңіздердің, өзендер мен мұхиттардың бетінен, жаңбыр мен басқа жауын-шашыннан. Судағы оттегі буланып, конденсацияланып, бөлініп шығады. Оттегі әктас сияқты жыныстардың ауа-райының әсерінен де пайда болады.
Фотосинтез ұғым ретінде
Фотосинтезді әдетте су мен көмірқышқыл газынан органикалық қосылыстар шығару процесінде озонның бөлінуі деп атайды. Фотосинтез процесі жүру үшін келесі компоненттер қажет: су, жарық, жылу, көмірқышқыл газы және хлоропластар - құрамында хлорофилл бар өсімдік пластидтері.
Фотосинтездің арқасында өндірілген оттегі атмосфералық шарларға көтеріліп, озон қабатын құрайды. Планетаның бетін ультрафиолет сәулесінен қорғайтын озон шарының арқасында тіршілік құрлықта туды: теңіз тұрғындары жағаға шығып, жер бетіне қоныстанды. Оттегісіз біздің планетамыздағы тіршілік тоқтайды.
Оттегі туралы қызықты фактілер
- Оттегі металлургиялық зауыттарда, электрмен кесу және дәнекерлеу кезінде қолданылады, онсыз жақсы металл алу процесі жүрмес еді.
- Цилиндрлерде шоғырланған оттегі теңіз тереңдігі мен ғарыш кеңістігін зерттеуге мүмкіндік береді.
- Тек бір ересек ағаш бір жылға үш адамды оттегімен қамтамасыз ете алады.
- Өнеркәсіп пен автомобиль өнеркәсібінің дамуына байланысты атмосферадағы бұл газдың мөлшері екі есеге азайды.
- Мазасыздық жағдайында адамдар бейбіт, тыныш денсаулық жағдайына қарағанда бірнеше есе көп оттегін тұтынады.
- Жер беті теңіз деңгейінен неғұрлым жоғары болса, оттегі және оның құрамындағы атмосфера неғұрлым төмен болады, осыған байланысты тауларда тыныс алу қиын, әдеттен бастап адамда оттегі ашығуы, кома, тіпті өлім болуы мүмкін.
- Динозаврлар ежелгі уақытта озон деңгейі қазіргіден үш еседен асып кетуіне байланысты өмір сүре алды, енді олардың қаны жай оттегімен қанықпаған болар еді.
