Vyatka State Humanitarian University

Kagawaran ng Chemistry

Ang siklo ng oxygen sa kalikasan

Ang gawain ay natapos ng isang mag-aaral

Kazakovtseva Natalya Yurievna

1. Ang konsepto ng sirkulasyon

Ang siklo ng oxygen sa kalikasan

1 Pangkalahatang impormasyon tungkol sa elemento ng oxygen

2 Ikot ng oxygen

Listahan ng ginamit na panitikan

1. Ang konsepto ng sirkulasyon

Mayroong patuloy na pagpapalitan ng mga elemento ng kemikal sa pagitan ng lithosphere, hydrosphere, atmospera at mga buhay na organismo ng Earth. Ang prosesong ito ay paikot: sa paglipat mula sa isang globo patungo sa isa pa, ang mga elemento ay bumalik sa kanilang orihinal na estado. Ang cycle ng mga elemento ay naganap sa buong kasaysayan ng Earth, na sumasaklaw ng 4.5 bilyong taon.

Ang siklo ng mga sangkap ay isang paulit-ulit na paulit-ulit na proseso ng magkasanib, magkakaugnay na pagbabagong-anyo at paggalaw ng mga sangkap sa kalikasan, na may higit pa o mas kaunting cyclical na kalikasan. Ang pangkalahatang sirkulasyon ng mga sangkap ay katangian ng lahat ng geospheres at binubuo ng mga indibidwal na proseso ng sirkulasyon ng mga elemento ng kemikal, tubig, gas at iba pang mga sangkap. Ang mga proseso ng sirkulasyon ay hindi ganap na nababaligtad dahil sa pagpapakalat ng mga sangkap, mga pagbabago sa komposisyon nito, lokal na konsentrasyon at deconcentration.

Upang patunayan at ipaliwanag ang mismong konsepto ng isang cycle, kapaki-pakinabang na sumangguni sa apat na pinakamahalagang prinsipyo ng geochemistry, na pinakamahalagang inilapat at kinumpirma ng hindi mapag-aalinlanganang data ng eksperimentong:

A) malawakang pamamahagi ng mga elemento ng kemikal sa lahat ng geospheres;

b) patuloy na paglipat (paggalaw) ng mga elemento sa oras at espasyo;

V) ang pagkakaiba-iba ng mga uri at anyo ng pagkakaroon ng mga elemento sa kalikasan;

Higit sa lahat, sa palagay ko, sulit na ituon ang iyong pansin sa proseso ng paglipat ng mga elemento ng kemikal.

Ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay makikita sa napakalaking tectonic-magamtic na proseso na nagbabago sa crust ng lupa, at sa pinakamagagandang reaksiyong kemikal na nagaganap sa buhay na bagay, sa patuloy na progresibong pag-unlad ng nakapaligid na mundo, na nagpapakilala sa paggalaw bilang isang anyo ng pagkakaroon ng bagay. . Ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay natutukoy ng maraming panlabas na mga kadahilanan, sa partikular, ang enerhiya ng solar radiation, ang panloob na enerhiya ng Earth, ang pagkilos ng gravity at panloob na mga kadahilanan depende sa mga katangian ng mga elemento mismo.

Maaaring mangyari ang mga cycle sa isang limitadong espasyo at sa loob ng maikling panahon, o maaari nilang masakop ang buong panlabas na bahagi ng planeta at malalaking yugto. Sa kasong ito, ang mga maliliit na cycle ay kasama sa mas malaki, na magkasamang bumubuo ng mga malalaking biogeochemical cycle. Ang mga ito ay malapit na nauugnay sa kapaligiran.

Ang mga higanteng masa ng mga kemikal ay dinadala ng mga tubig ng World Ocean. Pangunahing nalalapat ito sa mga natunaw na gas - carbon dioxide, oxygen, nitrogen. Ang malamig na tubig sa matataas na latitude ay natutunaw ang mga atmospheric gas. Pagdating sa mga alon ng karagatan sa tropikal na sona, ito ay naglalabas ng mga ito, dahil ang solubility ng mga gas ay bumababa kapag pinainit. Ang pagsipsip at pagpapalabas ng mga gas ay nangyayari rin sa panahon ng pagbabago ng mainit at malamig na panahon ng taon.

Ang paglitaw ng buhay sa planeta ay may malaking epekto sa natural na mga siklo ng ilang mga elemento. Ito, una sa lahat, ay tumutukoy sa sirkulasyon ng mga pangunahing elemento ng organikong bagay - carbon, hydrogen at oxygen, pati na rin ang mga mahahalagang elemento tulad ng nitrogen, sulfur at phosphorus. Ang mga buhay na organismo ay nakakaimpluwensya rin sa cycle ng maraming elemento ng metal. Sa kabila ng katotohanan na ang kabuuang masa ng mga buhay na organismo sa Earth ay milyun-milyong beses na mas mababa kaysa sa masa ng crust ng lupa, ang mga halaman at hayop ay may mahalagang papel sa paggalaw ng mga elemento ng kemikal. Mayroong isang batas ng pandaigdigang pagsasara ng biogeochemical cycle sa biosphere, na tumatakbo sa lahat ng yugto ng pag-unlad nito, pati na rin ang panuntunan ng pagtaas ng pagsasara ng biogeochemical cycle sa panahon ng sunud-sunod (pagsusunod (mula sa Latin na succesio - continuity) - isang sequential pagbabago ng mga ecosystem na sunud-sunod na bumangon sa isang tiyak na lugar sa ibabaw ng mundo. Sa proseso ng biosphere evolution, ang papel ng biological component sa pagsasara ng biogeochemical cycle ay tumataas.

Ang mga aktibidad ng tao ay nakakaimpluwensya rin sa cycle ng mga elemento. Lalo itong naging kapansin-pansin sa huling siglo. Kapag isinasaalang-alang ang mga kemikal na aspeto ng mga pandaigdigang pagbabago sa mga siklo ng kemikal, dapat isaalang-alang hindi lamang ang mga pagbabago sa mga natural na siklo dahil sa pagdaragdag o pag-alis ng mga kemikal na naroroon sa mga ito bilang resulta ng normal na paikot at/o epekto na dulot ng tao, kundi pati na rin ang paglabas ng mga kemikal sa kapaligiran na dati ay hindi umiiral sa kalikasan.

Ang mga siklo ng mga elemento at sangkap ay isinasagawa dahil sa mga prosesong nagre-regulate sa sarili kung saan nakikilahok ang lahat ng bahagi ng ecosystem. Ang mga prosesong ito ay walang basura. Walang walang silbi o nakakapinsala sa kalikasan; kahit na ang mga pagsabog ng bulkan ay may mga benepisyo, dahil ang mga kinakailangang elemento, halimbawa, nitrogen at asupre, ay pumapasok sa hangin na may mga gas ng bulkan.

Mayroong dalawang pangunahing cycle: malaki (geological) at maliit (biotic).

Ang mahusay na pag-ikot, na nagpapatuloy sa milyun-milyong taon, ay binubuo sa katotohanan na ang mga bato ay nawasak, at ang mga produkto ng weathering (kabilang ang mga sustansya na nalulusaw sa tubig) ay dinadala ng tubig na dumadaloy sa Karagatang Pandaigdig, kung saan sila ay bumubuo ng marine strata at bahagyang bumalik sa lupain na may ulan. Ang mga geotectonic na pagbabago, mga proseso ng paghupa ng mga kontinente at pagtaas ng seabed, paggalaw ng mga dagat at karagatan sa mahabang panahon ay humahantong sa katotohanan na ang mga strata na ito ay bumalik sa lupa at ang proseso ay nagsisimula muli.

Ang maliit na siklo, bilang bahagi ng malaki, ay nangyayari sa antas ng ekosistema at binubuo sa katotohanan na ang mga sustansya, tubig at carbon ay naipon sa sangkap ng mga halaman, ay ginugugol sa pagbuo ng katawan at sa mga proseso ng buhay ng parehong mga halaman mismo. at iba pang mga organismo (karaniwan ay mga hayop) na kumakain sa kanila. Ang mga nabubulok na produkto ng organikong bagay sa ilalim ng impluwensya ng mga nabubulok at mikroorganismo (bakterya, fungi, worm) ay muling nabubulok sa mga sangkap ng mineral na naa-access ng mga halaman at naaakit sa daloy ng bagay ng mga ito.

Kaya, ang sirkulasyon ng mga kemikal mula sa hindi organikong kapaligiran sa pamamagitan ng mga organismo ng halaman at hayop pabalik sa hindi organikong kapaligiran gamit ang solar energy at ang enerhiya ng mga reaksiyong kemikal ay tinatawag na biogeochemical cycle. Halos lahat ng elemento ng kemikal ay kasangkot sa gayong mga siklo, at pangunahin ang mga lumalahok sa pagtatayo ng isang buhay na selula.

2. Oxygen cycle sa kalikasan

1 Pangkalahatang impormasyon tungkol sa elemento ng oxygen

Kasaysayan ng pagtuklas.Opisyal na pinaniniwalaan na ang oxygen ay natuklasan ng English chemist na si Joseph Priestley noong Agosto 1, 1774 sa pamamagitan ng nabubulok na mercuric oxide sa isang hermetically sealed na sisidlan (Priestley ang nagdirekta ng sikat ng araw sa compound na ito gamit ang isang malakas na lens):

HgO(t)→ 2Hg + O 2

Gayunpaman, sa simula ay hindi napagtanto ni Priestley na natuklasan niya ang isang bagong simpleng sangkap. Naniniwala siya na ibinukod niya ang isa sa mga bumubuo ng hangin (at tinawag itong gas na "dephlogisticated air"). Iniulat ni Priestley ang kanyang pagtuklas sa namumukod-tanging French chemist na si Antoine Lavoisier.

Ilang taon bago nito (maaaring noong 1770), ang oxygen ay nakuha ng Swedish chemist na si Karl Scheele. Nag-calcine siya ng saltpeter na may sulfuric acid at pagkatapos ay nabulok ang nagresultang nitric oxide. Tinawag ni Scheele ang gas na ito na "fire air" at inilarawan ang kanyang pagkatuklas sa isang libro na inilathala noong 1777 (tiyak na ang libro ay nai-publish nang mas huli kaysa sa inihayag ni Priestley ang kanyang pagtuklas, ang huli ay itinuturing na ang natuklasan ng oxygen). Iniulat din ni Scheele ang kanyang karanasan kay Lavoisier.

Ang isang mahalagang yugto na nag-ambag sa pagtuklas ng oxygen ay ang gawain ng Pranses na chemist na si Peter Bayen, na nag-publish ng mga gawa sa oksihenasyon ng mercury at ang kasunod na agnas ng oksido nito.

Sa wakas, sa wakas ay nalaman ni Antoine Lavoisier ang likas na katangian ng nagresultang gas, gamit ang impormasyon mula sa Priestley at Scheele. Napakalaking kahalagahan ng kanyang gawain, dahil salamat dito, ang teorya ng phlogiston (phlogiston) na nangingibabaw noong panahong iyon at humadlang sa pag-unlad ng kimika ay napabagsak. ́ n (mula sa Greek phlogistos - nasusunog, nasusunog) - isang hypothetical na "nagniningas na sangkap" na diumano ay pinupuno ang lahat ng nasusunog na sangkap at inilabas mula sa kanila sa panahon ng pagkasunog). Nagsagawa si Lavoisier ng mga eksperimento sa pagkasunog ng iba't ibang mga sangkap at pinabulaanan ang teorya ng phlogiston, naglathala ng mga resulta sa bigat ng mga elementong nasunog. Ang bigat ng abo ay lumampas sa orihinal na bigat ng elemento, na nagbigay kay Lavoisier ng karapatang mag-claim na sa panahon ng pagkasunog ay nangyayari ang isang kemikal na reaksyon (oksihenasyon) ng sangkap, at samakatuwid ang mass ng orihinal na sangkap ay tumataas, na pinabulaanan ang mga teorya ng phlogiston .

Kaya, ang kredito para sa pagtuklas ng oxygen ay aktwal na ibinabahagi sa pagitan ng Priestley, Scheele at Lavoisier.

Ang pagiging nasa kalikasan.Ang oxygen ay ang pinakakaraniwang elemento sa Earth; Ang dagat at sariwang tubig ay naglalaman ng isang malaking halaga ng nakagapos na oxygen - 88.8% (sa pamamagitan ng masa), sa kapaligiran ang nilalaman ng libreng oxygen ay 20.95% (sa dami). Ang elementong oxygen ay bahagi ng higit sa 1,500 compound sa crust ng lupa.

Mga katangiang pisikal.Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang density ng oxygen gas ay 1.42897 g/l. Ang kumukulo na punto ng likidong oxygen (ang likido ay asul) ay -182.9 °C. Sa solid state, ang oxygen ay umiiral sa hindi bababa sa tatlong crystalline na pagbabago. Sa 20°C ang solubility ng gas O 2: 3.1 ml bawat 100 ml ng tubig, 22 ml bawat 100 ml ng ethanol, 23.1 ml bawat 100 ml ng acetone. May mga organikong likidong naglalaman ng fluorine (halimbawa, perfluorobutyltetrahydrofuran), kung saan mas mataas ang solubility ng oxygen.

Mga katangian ng kemikalang elemento ay tinutukoy ng electronic configuration nito: 2s 22p 4. Mataas na lakas ng mga bono ng kemikal sa pagitan ng mga atomo sa molekulang O 2humahantong sa ang katunayan na sa temperatura ng kuwarto oxygen gas ay chemically medyo hindi aktibo. Sa kalikasan, dahan-dahan itong dumaranas ng pagbabago sa panahon ng mga proseso ng pagkabulok. Bilang karagdagan, ang oxygen sa temperatura ng silid ay maaaring tumugon sa hemoglobin sa dugo (mas tiyak, na may iron (II) heme (ang heme ay isang derivative ng porphyrin na naglalaman ng divalent iron atom sa gitna ng molekula), na nagsisiguro sa paglipat ng oxygen mula sa mga organ ng paghinga hanggang sa iba pang mga organo.

Ang oxygen ay tumutugon sa maraming mga sangkap nang walang pag-init, halimbawa, na may alkali at alkaline na mga sangkap ng lupa, na nagiging sanhi ng pagbuo ng kalawang sa ibabaw ng mga produktong bakal. Nang walang pag-init, ang oxygen ay tumutugon sa puting phosphorus, na may ilang mga aldehydes at iba pang mga organikong sangkap.

Kapag pinainit, kahit na bahagyang, ang aktibidad ng kemikal ng oxygen ay tumataas nang husto. Kapag nag-apoy, sumasabog ito sa hydrogen, methane, iba pang mga nasusunog na gas, at isang malaking bilang ng simple at kumplikadong mga sangkap. Alam na kapag pinainit sa isang oxygen na kapaligiran o sa hangin, maraming simple at kumplikadong mga sangkap ang nasusunog, at ang iba't ibang mga oxide, peroxide at superoxide ay nabuo, tulad ng SO 2, Fe 2O 3, N 2TUNGKOL SA 2, VaO 2, KO 2.

Kung ang isang pinaghalong oxygen at hydrogen ay naka-imbak sa isang glass na sisidlan sa temperatura ng silid, pagkatapos ay ang exothermic reaksyon upang bumuo ng tubig

N 2+ O 2= 2H 2O + 571 kJ

nagpapatuloy nang napakabagal; Ayon sa mga kalkulasyon, ang mga unang patak ng tubig ay dapat lumitaw sa sisidlan sa halos isang milyong taon. Ngunit kapag ang platinum o palladium (na gumaganap bilang isang katalista) ay ipinakilala sa isang sisidlan na may pinaghalong mga gas na ito, pati na rin kapag nag-apoy, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa isang pagsabog.

Sa nitrogen N 2ang oxygen ay tumutugon alinman sa mataas na temperatura (mga 1500-2000 °C), o sa pamamagitan ng pagpasa ng isang paglabas ng kuryente sa pamamagitan ng pinaghalong nitrogen at oxygen. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang nitric oxide (II) ay nababaligtad na nabuo:

2+ O 2= 2HINDI.

Ang resultang NO ay tumutugon sa oxygen upang bumuo ng brown gas (nitrogen dioxide):

HINDI + O 2= 2HINDI 2

Sa mga di-metal, ang oxygen ay hindi direktang nakikipag-ugnayan sa mga halogens sa anumang pagkakataon, at ng mga metal - na may mga metal na pilak, ginto, platinum at platinum.

Gamit ang pinakaaktibong nonmetal fluorine, ang oxygen ay bumubuo ng mga compound sa positibong estado ng oksihenasyon. Kaya, sa tambalang O 2F 2ang estado ng oksihenasyon ng oxygen ay +1, at sa tambalang O 2F - +2. Ang mga compound na ito ay hindi nabibilang sa mga oxide, ngunit sa mga fluoride. Ang oxygen fluoride ay maaari lamang ma-synthesize nang hindi direkta, halimbawa, sa pamamagitan ng pagkilos sa fluorine F 2upang palabnawin ang mga may tubig na solusyon ng KOH.

Aplikasyon.Ang paggamit ng oxygen ay napaka-magkakaibang. Ang pangunahing dami ng oxygen na nakuha mula sa hangin ay ginagamit sa metalurhiya. Ang sabog ng oxygen (sa halip na hangin) sa mga blast furnace ay maaaring makabuluhang tumaas ang bilis ng proseso ng blast furnace, makatipid ng coke at makagawa ng cast iron na mas mahusay ang kalidad. Ginagamit ang oxygen blast sa mga nagko-convert ng oxygen kapag ginagawang bakal ang cast iron. Ang purong oxygen o hangin na pinayaman ng oxygen ay ginagamit sa paggawa ng maraming iba pang mga metal (tanso, nikel, tingga, atbp.). Ginagamit ang oxygen sa pagputol at pagwelding ng mga metal. Sa kasong ito, ginagamit ang naka-compress na gas na oxygen, na nakaimbak sa ilalim ng presyon ng 15 MPa sa mga espesyal na silindro ng bakal. Ang mga silindro ng oxygen ay pininturahan ng asul upang makilala ang mga ito mula sa mga silindro sa iba pang mga gas.

Ang likidong oxygen ay isang malakas na ahente ng oxidizing at ginagamit bilang isang bahagi ng rocket fuel. Ang pinaghalong likidong oxygen at likidong ozone ay isa sa pinakamakapangyarihang oxidizer ng rocket fuel. Nakababad sa likidong oxygen, madaling nag-oxidize ng mga materyales tulad ng sawdust, cotton wool, coal powder, atbp. (ang mga mixture na ito ay tinatawag na oxyliquits) ay ginagamit bilang mga eksplosibo, na ginagamit, halimbawa, sa pagtula ng mga kalsada sa mga bundok.

elementong kemikal ng siklo ng oxygen

2.2 Ikot ng oxygen

Ang oxygen ay ang pinaka-masaganang elemento sa Earth. Ang tubig sa dagat ay naglalaman ng 88.8% oksiheno, ang hangin sa atmospera ay naglalaman ng 23.15% ayon sa timbang o 20.95% ayon sa dami, at ang crust ng lupa ay naglalaman ng 47.4% ayon sa timbang.

Kasabay nito, ang isang malakas na mapagkukunan ng oxygen ay, tila, ang photochemical decomposition ng singaw ng tubig sa itaas na mga layer ng atmospera sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays ng araw.

Fig.1. Conditional diagram ng photosynthesis.

Ang oxygen ay ang pangunahing elemento ng biogenic na bahagi ng mga molekula ng lahat ng pinakamahalagang sangkap na nagbibigay ng istraktura at pag-andar ng mga selula - mga protina, nucleic acid, carbohydrates, lipid, pati na rin ang maraming mga low-molecular compound. Ang bawat halaman o hayop ay naglalaman ng mas maraming oxygen kaysa sa anumang iba pang elemento (sa average na humigit-kumulang 70%). Ang tissue ng kalamnan ng tao ay naglalaman ng 16% oxygen, tissue ng buto - 28.5%; Sa kabuuan, ang katawan ng isang karaniwang tao (timbang ng katawan 70 kg) ay naglalaman ng 43 kg ng oxygen. Ang oxygen ay pumapasok sa katawan ng mga hayop at tao pangunahin sa pamamagitan ng respiratory organs (free oxygen) at sa tubig (bound oxygen). Ang pangangailangan ng katawan para sa oxygen ay tinutukoy ng antas (intensity) ng metabolismo, na nakasalalay sa masa at ibabaw ng katawan, edad, kasarian, kalikasan ng nutrisyon, panlabas na kondisyon, atbp. Sa ekolohiya, ang ratio ng kabuuang paghinga (na ay, kabuuang mga proseso ng oxidative) ng isang komunidad ay tinutukoy bilang isang mahalagang enerhiya na katangian ng mga organismo sa kabuuang biomass nito.

Sa natural na buhay, ang oxygen ay may pambihirang kahalagahan. Ang oxygen at ang mga compound nito ay kailangang-kailangan para sa pagpapanatili ng buhay. Sila ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa metabolic proseso at paghinga. Karamihan sa mga organismo ay nakakakuha ng enerhiya na kinakailangan upang maisagawa ang kanilang mahahalagang tungkulin sa pamamagitan ng oksihenasyon ng ilang mga sangkap sa tulong ng oxygen. Ang pagkawala ng oxygen sa atmospera bilang resulta ng mga proseso ng paghinga, pagkabulok at pagkasunog ay binabayaran ng oxygen na inilabas sa panahon ng photosynthesis.

Ang isang maliit na halaga ng atmospheric oxygen ay nakikilahok sa cycle ng pagbuo at pagkasira ng ozone sa ilalim ng malakas na ultraviolet radiation:

O 2→ O 2*

O 2*+ O 2→ O 3+ O

O+O 2→ O 3

O 3 → 3O 2

Karamihan sa oxygen na ginawa sa panahon ng geological epoch ay hindi nanatili sa atmospera, ngunit naayos ng lithosphere sa anyo ng mga carbonates, sulfates, iron oxides, atbp.

Ang geochemical oxygen cycle ay nag-uugnay sa gas at likidong mga shell sa crust ng lupa. Ang mga pangunahing punto nito: ang pagpapakawala ng libreng oxygen sa panahon ng photosynthesis, ang oksihenasyon ng mga elemento ng kemikal, ang pagpasok ng sobrang oxidized na mga compound sa malalim na mga zone ng crust ng lupa at ang kanilang bahagyang pagbawas, kabilang ang dahil sa mga carbon compound, ang pag-alis ng carbon monoxide at tubig. sa ibabaw ng crust ng lupa at ang kanilang pagkakasangkot sa reaksyong photosynthesis. Ang isang diagram ng oxygen cycle sa unbound form ay ipinakita sa ibaba.

Fig.2. Diagram ng siklo ng oxygen sa kalikasan.

Bilang karagdagan sa siklo ng oxygen na inilarawan sa itaas sa isang hindi nakatali na anyo, kinukumpleto rin ng elementong ito ang pinakamahalagang cycle, na pumapasok sa komposisyon ng tubig (Larawan 3). Sa panahon ng pag-ikot, ang tubig ay sumingaw mula sa ibabaw ng karagatan, ang singaw ng tubig ay gumagalaw kasama ng mga agos ng hangin, mga condenses, at ang tubig ay bumalik sa anyo ng pag-ulan sa ibabaw ng lupa at dagat. Mayroong isang malaking ikot ng tubig, kung saan ang tubig na bumabagsak bilang pag-ulan sa lupa ay bumabalik sa mga dagat sa pamamagitan ng ibabaw at ilalim ng tubig runoff; at ang maliit na ikot ng tubig, na nagdeposito ng ulan sa ibabaw ng karagatan.

Mula sa mga ibinigay na halimbawa ng mga cycle at migration ng isang elemento, malinaw na ang pandaigdigang sistema ng cyclic migration ng mga elemento ng kemikal ay may mataas na kakayahan para sa self-regulation, habang ang biosphere ay gumaganap ng malaking papel sa cycle ng mga elemento ng kemikal.

Kasabay nito, ang aktibidad ng ekonomiya ng tao ay nagdudulot ng pagpapapangit ng natural na mga siklo ng palitan ng masa at, dahil dito, ang mga pagbabago sa komposisyon ng kapaligiran. Ang mga pagbabagong ito ay nangyayari nang mas mabilis kaysa sa mga proseso ng genetic adaptation ng mga organismo at speciation. Kadalasan, ang mga aksyong pang-ekonomiya ay napakasama o hindi perpekto na lumilikha sila ng matinding panganib sa kapaligiran. Ang pag-aaral ng mga proseso ng mass transfer na nag-uugnay sa lahat ng mga shell ng Earth sa isang solong kabuuan ay dapat makatulong sa paglikha ng isang sistema para sa pagsubaybay sa ekolohikal at geochemical na estado ng kapaligiran at pagbuo ng isang siyentipikong batay sa pagtataya ng mga kahihinatnan sa kapaligiran ng mga aksyong pang-ekonomiya at mga bagong teknolohiya.

Mga sanggunian

1. Dobrovolsky V.V. Mga Batayan ng biogeochemistry. Teksbuk manwal para sa geogr., biol., geol., agrikultura. espesyalista. mga unibersidad M.: Mas mataas. paaralan, 1998

2. Kamensky A.A., Sokolova N.A., Valovaya M.A. Mga pangunahing kaalaman sa biology. Buong kurso ng sekondaryang paaralan / A.A. Kamensky, N.A. Sokolova, M.A. Gross. - M.: Publishing house na "Exam", 2004 - 448 p.

Mapagkukunan sa Internet http://ru.wikipedia.org/

1. Ang konsepto ng sirkulasyon

2. Ikot ng oxygen

2.1. Pangkalahatang impormasyon tungkol sa elemento ng oxygen

2.2. Ikot ng oxygen

Listahan ng ginamit na panitikan

1. Ang konsepto ng sirkulasyon.

Mayroong patuloy na pagpapalitan ng mga elemento ng kemikal sa pagitan ng lithosphere, hydrosphere, atmospera at mga buhay na organismo ng Earth. Ang prosesong ito ay paikot: sa paglipat mula sa isang globo patungo sa isa pa, ang mga elemento ay bumalik sa kanilang orihinal na estado. Ang cycle ng mga elemento ay naganap sa buong kasaysayan ng Earth, na sumasaklaw ng 4.5 bilyong taon.

Ang siklo ng mga sangkap ay isang paulit-ulit na paulit-ulit na proseso ng magkasanib, magkakaugnay na pagbabagong-anyo at paggalaw ng mga sangkap sa kalikasan, na may higit pa o mas kaunting cyclical na kalikasan. Ang pangkalahatang sirkulasyon ng mga sangkap ay katangian ng lahat ng geospheres at binubuo ng mga indibidwal na proseso ng sirkulasyon ng mga elemento ng kemikal, tubig, gas at iba pang mga sangkap. Ang mga proseso ng sirkulasyon ay hindi ganap na nababaligtad dahil sa pagpapakalat ng mga sangkap, mga pagbabago sa komposisyon nito, lokal na konsentrasyon at deconcentration.

Upang patunayan at ipaliwanag ang mismong konsepto ng isang cycle, kapaki-pakinabang na sumangguni sa apat na pinakamahalagang prinsipyo ng geochemistry, na pinakamahalagang inilapat at kinumpirma ng hindi mapag-aalinlanganang data ng eksperimentong:

a) malawakang pamamahagi ng mga elemento ng kemikal sa lahat ng geospheres;

b) patuloy na paglipat (paggalaw) ng mga elemento sa oras at espasyo;

c) ang iba't ibang uri at anyo ng pagkakaroon ng mga elemento sa kalikasan;

d) ang pamamayani ng dispersed state of elements sa concentrated state, lalo na para sa mineral-forming elements.

Higit sa lahat, sa palagay ko, sulit na ituon ang iyong pansin sa proseso ng paglipat ng mga elemento ng kemikal.

Ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay makikita sa napakalaking tectonic-magamtic na proseso na nagbabago sa crust ng lupa, at sa pinakamagagandang reaksiyong kemikal na nagaganap sa buhay na bagay, sa patuloy na progresibong pag-unlad ng nakapaligid na mundo, na nagpapakilala sa paggalaw bilang isang anyo ng pagkakaroon ng bagay. . Ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay natutukoy ng maraming panlabas na mga kadahilanan, sa partikular, ang enerhiya ng solar radiation, ang panloob na enerhiya ng Earth, ang pagkilos ng gravity at panloob na mga kadahilanan depende sa mga katangian ng mga elemento mismo.

Maaaring mangyari ang mga cycle sa isang limitadong espasyo at sa loob ng maikling panahon, o maaari nilang masakop ang buong panlabas na bahagi ng planeta at malalaking yugto. Sa kasong ito, ang mga maliliit na cycle ay kasama sa mas malaki, na magkasamang bumubuo ng mga malalaking biogeochemical cycle. Ang mga ito ay malapit na nauugnay sa kapaligiran.

Ang mga higanteng masa ng mga kemikal ay dinadala ng mga tubig ng World Ocean. Pangunahing nalalapat ito sa mga natunaw na gas - carbon dioxide, oxygen, nitrogen. Ang malamig na tubig sa matataas na latitude ay natutunaw ang mga atmospheric gas. Pagdating sa mga alon ng karagatan sa tropikal na sona, ito ay naglalabas ng mga ito, dahil ang solubility ng mga gas ay bumababa kapag pinainit. Ang pagsipsip at pagpapalabas ng mga gas ay nangyayari rin sa panahon ng pagbabago ng mainit at malamig na panahon ng taon.

Ang paglitaw ng buhay sa planeta ay may malaking epekto sa natural na mga siklo ng ilang mga elemento. Ito, una sa lahat, ay tumutukoy sa sirkulasyon ng mga pangunahing elemento ng organikong bagay - carbon, hydrogen at oxygen, pati na rin ang mga mahahalagang elemento tulad ng nitrogen, sulfur at phosphorus. Ang mga buhay na organismo ay nakakaimpluwensya rin sa cycle ng maraming elemento ng metal. Sa kabila ng katotohanan na ang kabuuang masa ng mga buhay na organismo sa Earth ay milyun-milyong beses na mas mababa kaysa sa masa ng crust ng lupa, ang mga halaman at hayop ay may mahalagang papel sa paggalaw ng mga elemento ng kemikal. Mayroong isang batas ng pandaigdigang pagsasara ng biogeochemical cycle sa biosphere, na gumagana sa lahat ng yugto ng pag-unlad nito, pati na rin ang panuntunan ng pagtaas ng pagsasara ng biogeochemical cycle sa panahon ng sunod-sunod. Sa proseso ng biosphere evolution, ang papel ng biological component sa pagsasara ng biogeochemical cycle ay tumataas.

Ang mga aktibidad ng tao ay nakakaimpluwensya rin sa cycle ng mga elemento. Lalo itong naging kapansin-pansin sa huling siglo. Kapag isinasaalang-alang ang mga kemikal na aspeto ng mga pandaigdigang pagbabago sa mga siklo ng kemikal, dapat isaalang-alang hindi lamang ang mga pagbabago sa mga natural na siklo dahil sa pagdaragdag o pag-alis ng mga kemikal na naroroon sa mga ito bilang resulta ng normal na paikot at/o epekto na dulot ng tao, kundi pati na rin ang paglabas ng mga kemikal sa kapaligiran na dati ay hindi umiiral sa kalikasan.

Ang mga siklo ng mga elemento at sangkap ay isinasagawa dahil sa mga prosesong nagre-regulate sa sarili kung saan nakikilahok ang lahat ng bahagi ng ecosystem. Ang mga prosesong ito ay walang basura. Walang walang silbi o nakakapinsala sa kalikasan; kahit na ang mga pagsabog ng bulkan ay may mga benepisyo, dahil ang mga kinakailangang elemento, halimbawa, nitrogen at asupre, ay pumapasok sa hangin na may mga gas ng bulkan.

Mayroong dalawang pangunahing cycle: malaki (geological) at maliit (biotic).

Ang mahusay na pag-ikot, na nagpapatuloy sa milyun-milyong taon, ay binubuo sa katotohanan na ang mga bato ay nawasak, at ang mga produkto ng weathering (kabilang ang mga sustansya na nalulusaw sa tubig) ay dinadala ng tubig na dumadaloy sa Karagatang Pandaigdig, kung saan sila ay bumubuo ng marine strata at bahagyang bumalik sa lupain na may ulan. Ang mga geotectonic na pagbabago, mga proseso ng paghupa ng mga kontinente at pagtaas ng seabed, paggalaw ng mga dagat at karagatan sa mahabang panahon ay humahantong sa katotohanan na ang mga strata na ito ay bumalik sa lupa at ang proseso ay nagsisimula muli.

Ang maliit na siklo, bilang bahagi ng malaki, ay nangyayari sa antas ng ekosistema at binubuo sa katotohanan na ang mga sustansya, tubig at carbon ay naipon sa sangkap ng mga halaman, ay ginugugol sa pagbuo ng katawan at sa mga proseso ng buhay ng parehong mga halaman mismo. at iba pang mga organismo (karaniwan ay mga hayop) na kumakain sa kanila. Ang mga nabubulok na produkto ng organikong bagay sa ilalim ng impluwensya ng mga nabubulok at mikroorganismo (bakterya, fungi, worm) ay muling nabubulok sa mga sangkap ng mineral na naa-access ng mga halaman at naaakit sa daloy ng bagay ng mga ito.

Kaya, ang sirkulasyon ng mga kemikal mula sa hindi organikong kapaligiran sa pamamagitan ng mga organismo ng halaman at hayop pabalik sa hindi organikong kapaligiran gamit ang solar energy at ang enerhiya ng mga reaksiyong kemikal ay tinatawag na biogeochemical cycle. Halos lahat ng elemento ng kemikal ay kasangkot sa gayong mga siklo, at pangunahin ang mga lumalahok sa pagtatayo ng isang buhay na selula.

2. Ang siklo ng oxygen sa kalikasan.

2.1. Pangkalahatang impormasyon tungkol sa elemento ng oxygen.

Kasaysayan ng pagtuklas. Opisyal na pinaniniwalaan na ang oxygen ay natuklasan ng English chemist na si Joseph Priestley noong Agosto 1, 1774 sa pamamagitan ng nabubulok na mercuric oxide sa isang hermetically sealed na sisidlan (Priestley ang nagdirekta ng sikat ng araw sa compound na ito gamit ang isang malakas na lens):

2HgO(t)→ 2Hg + O2

Gayunpaman, sa simula ay hindi napagtanto ni Priestley na natuklasan niya ang isang bagong simpleng sangkap. Naniniwala siya na ibinukod niya ang isa sa mga bumubuo ng hangin (at tinawag itong gas na "dephlogisticated air"). Iniulat ni Priestley ang kanyang pagtuklas sa namumukod-tanging French chemist na si Antoine Lavoisier.

Ilang taon bago nito (maaaring noong 1770), ang oxygen ay nakuha ng Swedish chemist na si Karl Scheele. Nag-calcine siya ng saltpeter na may sulfuric acid at pagkatapos ay nabulok ang nagresultang nitric oxide. Tinawag ni Scheele ang gas na ito na "fire air" at inilarawan ang kanyang pagkatuklas sa isang libro na inilathala noong 1777 (tiyak na ang libro ay nai-publish nang mas huli kaysa sa inihayag ni Priestley ang kanyang pagtuklas, ang huli ay itinuturing na ang natuklasan ng oxygen). Iniulat din ni Scheele ang kanyang karanasan kay Lavoisier.

Natuklasan ang oxygen (O2). Bilang resulta ng isang eksperimento na isinagawa sa isang saradong sisidlan na may mercury oxide, sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw na itinuro ng isang lens, naganap ang agnas nito: 2HgO → O2 + 2Hg. Ang gaseous substance na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng density sa ilalim ng normal na mga kondisyon na 0.00142897 g/cm³, isang molar volume na 14.0 cm³/mol, isang melting point na minus 218.2 °C at isang boiling point na minus 182.81 °C. Ang molar mass ay 15.9994 g/mol. Ang pangunahing katangian ng oxygen ay ang kakayahang mag-oxidize ng iba't ibang mga sangkap. Bilang isang aktibong nonmetal, ang O2 ay tumutugon sa lahat ng mga metal upang bumuo ng mga basic at amphoteric oxides, gayundin sa lahat ng nonmetal (maliban sa mga halogens), na nagreresulta sa acidic o non-salt-forming oxides.

Ang oxygen ay bahagi ng higit sa isa at kalahating libong sangkap, dahil ito ang pinakakaraniwang elemento ng kemikal sa Earth. Ito ay bahagi ng iba't ibang mga compound ng kemikal (mayroong higit sa isa at kalahating libo sa kanila). Sa crust ng solid earth, ang O2 content ay 47.4%. Sa marine at bound states ito ay bumubuo ng 88.8% ng masa. Sa atmospera, ang oxygen ay nasa isang libreng estado, ang volume fraction nito ay humigit-kumulang 21%, at ang mass fraction nito ay 23.1%. Ito ay isang mahalagang bahagi ng mga organikong sangkap na naroroon sa bawat buhay na selula. Sinasakop nito ang 25% sa dami at 65% sa masa. Ang siklo ng oxygen sa kalikasan ay tinutukoy ng aktibidad ng kemikal nito.

Ang isang cycle ay isang serye ng mga pagbabago sa isang sangkap, bilang isang resulta kung saan ito ay bumalik sa kanyang panimulang punto, at ang buong landas ay paulit-ulit. Ang siklo ng oxygen ay isang kilusang biogeochemical. Sa pamamagitan nito, dumadaan ang O2 sa biotic sum ng lahat ng ecosystem (biosphere o zone of life sa Earth) at abiotic (lithosphere, atmosphere at hydrosphere) na kapaligiran. Inilalarawan ng siklo ng oxygen ang paggalaw nito sa hydrosphere (ang masa ng tubig na matatagpuan sa ilalim ng lupa at sa itaas ng ibabaw nito), ang atmospera (hangin), ang biosphere (ang pandaigdigang kabuuan ng lahat ng ecosystem) at ang lithosphere (ang crust ng lupa). Ang mga pagkagambala sa cycle na ito sa hydrosphere ay maaaring humantong sa pagbuo ng hypoxic (mababang O2) zone sa malalaking lawa at karagatan. Ang pangunahing kadahilanan sa pagmamaneho ay photosynthesis.

Ang mga sistemang ekolohikal (ecosystem) ay may maraming biogeochemical cycle na tumatakbo sa kanilang komposisyon. Halimbawa, ang water cycle, oxygen cycle, nitrogen cycle, carbon cycle, atbp. Ang lahat ng mga elemento ng kemikal ay sumasailalim sa isang landas na bahagi ng mga biogeochemical cycle. Ang mga ito ay isang mahalagang bahagi ng mga buhay na organismo, ngunit gumagalaw din sa mga abiotic na kapaligiran ng mga ecosystem. Ito ay tubig (hydrosphere), earth's crust (lithosphere) at hangin (atmosphere). Ang mga buhay na organismo ay pumupuno sa shell ng Earth, na tinatawag na biosphere. Ang lahat ng mga sustansya tulad ng carbon, nitrogen, oxygen, phosphorus at sulfur ay ginagamit nila at bahagi ng isang closed system, kaya nire-recycle ang mga ito sa halip na mawala at patuloy na pinupunan tulad ng sa isang open system.

Ang pinakamalaking reservoir ng O2 (99.5%) ay ang crust at kung saan ito ay matatagpuan sa silicate at oxide mineral. Tiniyak ng siklo ng oxygen na isang maliit na bahagi lamang ang pumasok sa biosphere (0.01%) at sa atmospera (0.36%) sa anyo ng libreng O2. Ang pangunahing pinagmumulan ng atmospheric free O2 ay photosynthesis. Ang mga produkto nito ay mga organikong sangkap at libreng oxygen na nabuo mula sa carbon dioxide at tubig: 6CO2 + 6H2O + enerhiya → C6H12O6 + 6O2.

Ang mga halaman sa lupa, pati na rin ang phytoplankton ng mga karagatan, ay responsable para sa siklo ng oxygen sa biosphere. Ang maliit na marine cyanobacteria (blue-green algae) na Prochlorococcus, na may sukat na 0.6 microns, ay natuklasan noong 1986. Ang mga ito ay nagkakahalaga ng higit sa kalahati ng mga produkto ng photosynthesis sa bukas na karagatan. Ang isang karagdagang mapagkukunan ng libreng atmospheric oxygen ay ang phenomenon ng photolysis (isang kemikal na reaksyon na nagaganap sa ilalim ng impluwensya ng mga photon). Bilang resulta, ang tubig sa atmospera ay naghihiwalay sa mga bumubuo nitong mga atomo, ang hydrogen (H) at nitrogen (N) ay inalis sa kalawakan, at ang O2 ay nananatili sa atmospera: 2H2O + enerhiya → 4H + O2 at 2N2O + enerhiya → 4N + O2. Ang libreng atmospheric oxygen ay kinakain ng mga buhay na organismo sa mga proseso ng paghinga at pagkabulok. Gumagamit ang lithosphere ng libreng O2 sa pamamagitan ng chemical weathering at mga reaksyon sa ibabaw. Halimbawa, ginugugol ito sa pagbuo (ng kalawang): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 o mga oxide ng iba pang mga metal at non-metal.

Kasama rin sa siklo ng oxygen ang isang cycle sa pagitan ng biosphere at lithosphere. Ang mga organismo ng dagat sa biosphere ay nagsisilbing mapagkukunan ng (CaCO3), na mayaman sa O2. Kapag namatay ang isang organismo, dinadala ang shell nito sa mababaw na seabed, kung saan ito ay nananatili ng mahabang panahon at bumubuo ng limestone (sedimentary rock ng crust ng lupa). Ang mga proseso ng weathering na pinasimulan ng biosphere ay maaari ding mag-alis ng libreng oxygen mula sa lithosphere. Ang mga halaman at hayop ay kumukuha ng mga sustansya mula sa sediment at naglalabas ng oxygen.

Ang Earth ay naglalaman ng 49.4% na oxygen, na nangyayari nang libre sa hangin o nakagapos (tubig, mga compound at mineral).

Mga katangian ng oxygen

Sa ating planeta, ang oxygen gas ay mas karaniwan kaysa sa anumang iba pang elemento ng kemikal. At hindi ito nakakagulat, dahil bahagi ito ng:

• bato,
• tubig,
• kapaligiran,
• mga buhay na organismo,
• protina, carbohydrates at taba.

Ang oxygen ay isang aktibong gas at sumusuporta sa pagkasunog.

Mga katangiang pisikal

Ang oxygen ay matatagpuan sa atmospera sa isang walang kulay na gas na anyo. Ito ay walang amoy at bahagyang natutunaw sa tubig at iba pang mga solvents. Ang oxygen ay may malakas na molecular bond, na ginagawang hindi aktibo sa kemikal.

Kung ang oxygen ay pinainit, nagsisimula itong mag-oxidize at tumutugon sa karamihan ng mga hindi metal at metal. Halimbawa, ang bakal, ang gas na ito ay dahan-dahang nag-oxidize at nagiging sanhi ng kalawang.

Sa pagbaba ng temperatura (-182.9 ° C) at normal na presyon, ang gas na oxygen ay nagbabago sa ibang estado (likido) at nakakakuha ng maputlang asul na kulay. Kung ang temperatura ay mas mababawasan (sa -218.7°C), ang gas ay magpapatigas at magbabago sa estado ng mga asul na kristal.

Sa likido at solid na estado, ang oxygen ay nagiging asul at may mga magnetic na katangian.

Ang uling ay isang aktibong oxygen absorber.

Mga katangian ng kemikal

Halos lahat ng mga reaksyon ng oxygen sa iba pang mga sangkap ay gumagawa at naglalabas ng enerhiya, ang lakas nito ay maaaring depende sa temperatura. Halimbawa, sa mga normal na temperatura, ang gas na ito ay dahan-dahang tumutugon sa hydrogen, at sa mga temperaturang higit sa 550°C isang sumasabog na reaksyon ang nangyayari.

Ang oxygen ay isang aktibong gas na tumutugon sa karamihan ng mga metal maliban sa platinum at ginto. Ang lakas at dinamika ng pakikipag-ugnayan kung saan nabuo ang mga oxide ay nakasalalay sa pagkakaroon ng mga impurities sa metal, ang estado ng ibabaw nito at paggiling. Ang ilang mga metal, kapag pinagsama sa oxygen, bilang karagdagan sa mga pangunahing oksido, ay bumubuo ng mga amphoteric at acidic oxide. Ang mga oxide ng ginto at platinum na mga metal ay lumitaw sa panahon ng kanilang pagkabulok.

Ang oxygen, bilang karagdagan sa mga metal, ay aktibong nakikipag-ugnayan sa halos lahat ng mga elemento ng kemikal (maliban sa mga halogens).

Sa molecular state nito, mas aktibo ang oxygen at ginagamit ang feature na ito sa pagpapaputi ng iba't ibang materyales.

Ang papel at kahalagahan ng oxygen sa kalikasan

Ang mga berdeng halaman ay gumagawa ng pinakamaraming oxygen sa Earth, na ang karamihan ay ginawa ng mga aquatic na halaman. Kung mas maraming oxygen ang ginawa sa tubig, ang labis ay mapupunta sa hangin. At kung ito ay mas kaunti, pagkatapos ay sa kabaligtaran, ang nawawalang halaga ay pupunan mula sa hangin.

Ang dagat at sariwang tubig ay naglalaman ng 88.8% oxygen (sa pamamagitan ng masa), at sa atmospera ito ay 20.95% sa dami. Sa crust ng lupa, mahigit 1,500 compound ang naglalaman ng oxygen.

Sa lahat ng mga gas na bumubuo sa atmospera, ang oxygen ang pinakamahalaga para sa kalikasan at mga tao. Ito ay naroroon sa bawat buhay na selula at kinakailangan para sa lahat ng nabubuhay na organismo upang makahinga. Ang kakulangan ng oxygen sa hangin ay agad na nakakaapekto sa buhay. Kung walang oxygen imposibleng huminga, at samakatuwid ay mabuhay. Isang taong humihinga ng 1 minuto. sa karaniwan ay kumokonsumo ito ng 0.5 dm3. Kung mas kaunti ito sa hangin sa 1/3 nito, mawawalan siya ng malay, hanggang 1/4 nito, mamamatay siya.

Ang lebadura at ilang bakterya ay maaaring mabuhay nang walang oxygen, ngunit ang mga hayop na may mainit na dugo ay namamatay sa loob ng ilang minuto kung kulang ang oxygen.

Ang siklo ng oxygen sa kalikasan

Ang siklo ng oxygen sa kalikasan ay ang pagpapalitan ng oxygen sa pagitan ng atmospera at karagatan, sa pagitan ng mga hayop at halaman sa panahon ng paghinga, gayundin sa panahon ng pagkasunog ng kemikal.

Sa ating planeta, isang mahalagang mapagkukunan ng oxygen ang mga halaman, na sumasailalim sa isang natatanging proseso ng photosynthesis. Sa panahon nito, ang oxygen ay inilabas.

Sa itaas na bahagi ng atmospera, ang oxygen ay nabuo din dahil sa paghahati ng tubig sa ilalim ng impluwensya ng Araw.

Paano nangyayari ang siklo ng oxygen sa kalikasan?

Sa panahon ng paghinga ng mga hayop, tao at halaman, pati na rin ang pagkasunog ng anumang gasolina, ang oxygen ay natupok at ang carbon dioxide ay nabuo. Pagkatapos ay pinapakain ng carbon dioxide ang mga halaman, na muling gumagawa ng oxygen sa pamamagitan ng proseso ng photosynthesis.

Kaya, ang nilalaman nito sa hangin sa atmospera ay pinananatili at hindi nagtatapos.

Mga aplikasyon ng oxygen

Sa medisina, sa panahon ng mga operasyon at mga sakit na nagbabanta sa buhay, ang mga pasyente ay binibigyan ng purong oxygen upang huminga upang maibsan ang kanilang kalagayan at mapabilis ang paggaling.

Kung walang mga silindro ng oxygen, ang mga umaakyat sa bundok ay hindi makakaakyat, at ang mga scuba diver ay hindi maaaring sumisid sa kailaliman ng mga dagat at karagatan.

Ang oxygen ay malawakang ginagamit sa iba't ibang uri ng industriya at produksyon:

• para sa pagputol at pagwelding ng iba't ibang mga metal
• para sa pagkuha ng napakataas na temperatura sa mga pabrika
• upang makakuha ng iba't ibang mga compound ng kemikal. upang mapabilis ang pagkatunaw ng mga metal.

Ang oxygen ay malawak ding ginagamit sa industriya ng kalawakan at abyasyon.

Ang oxygen ay ang pinakakaraniwang elemento sa crust ng lupa. Sa isang malayang estado, ito ay matatagpuan sa atmospheric na hangin sa isang nakatali na anyo, ito ay bahagi ng tubig, mineral, bato at lahat ng mga sangkap kung saan ang mga organismo ng mga halaman at hayop ay binuo. Ang mass fraction ng oxygen sa crust ng lupa ay humigit-kumulang 47%.

Ang oxygen ay isang walang kulay, walang amoy na gas. Ito ay bahagyang mas mabigat kaysa sa hangin. Ang oxygen ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa kalikasan. Sa pakikilahok ng oxygen, ang isa sa pinakamahalagang proseso ng buhay ay nangyayari - ang paghinga.. Ang isa pang proseso kung saan ang oxygen ay kasangkot ay mahalaga din - nagbabaga at nabubulok ng mga patay na hayop at halaman; sa kasong ito, ang mga kumplikadong organikong sangkap ay na-convert sa mas simple (sa huli sa CO 2, tubig at nitrogen), at ang huli ay muling pumasok sa pangkalahatang ikot ng mga sangkap sa kalikasan.

Ang oxygen ay ang pinaka-aktibong gas. Sa loob ng biosphere, mayroong mabilis na pagpapalitan ng oxygen sa kapaligiran sa mga buhay na organismo o sa kanilang mga labi pagkatapos ng kamatayan.

Sa komposisyon ng atmospera ng daigdig, ang oxygen ay pumapangalawa pagkatapos ng nitrogen. Ang nangingibabaw na anyo ng oxygen sa atmospera ay ang molekulang O2. Ang siklo ng oxygen sa biosphere ay napakakumplikado, dahil pumapasok ito sa maraming mga kemikal na compound ng mineral at organikong mundo.

Pangunahing nangyayari ang siklo ng oxygen sa pagitan ng atmospera at mga buhay na organismo. Karaniwan, ang libreng oxygen (O2) ay pumapasok sa kapaligiran bilang isang resulta ng photosynthesis ng mga berdeng halaman, at natupok sa proseso ng paghinga ng mga hayop, halaman at microorganism, at sa panahon ng mineralization ng mga organikong nalalabi (nabubulok ng iba't ibang mga sangkap). Ang isang maliit na halaga ng oxygen ay nabuo mula sa tubig at ozone sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation.

Dumating ang isang panahon sa kasaysayan ng biosphere ng Daigdig nang ang dami ng libreng oxygen ay umabot sa isang tiyak na antas at naging balanse sa paraan na ang dami ng oxygen na inilabas ay naging katumbas ng dami ng oxygen na hinihigop.

Ang isang malaking halaga ng oxygen ay natupok ng mga proseso ng oxidative sa crust ng lupa, sa panahon ng pagsabog ng bulkan, atbp.

Ang pangunahing bahagi ng oxygen ay ginawa ng mga halaman sa lupa - halos 3/4, ang natitira - ng mga photosynthetic na organismo ng World Ocean. Ang bilis ng pag-ikot ay halos 2 libong taon.

Ang dami ng mga daloy ng oxygen at oxygen-containing compound na itinatag sa biosphere sa ilalim ng mga modernong kondisyon ay naaabala ng technogenic migration. Ang mga basurang pang-industriya, sambahayan at agrikultura na itinatapon sa natural na tubig (ilog, lawa, dagat, karagatan) ay nagbubuklod sa oxygen na natunaw sa tubig, na nakakagambala rin sa dami ng daloy ng oxygen sa biosphere. Ang polusyon sa lupa at deforestation ay binabawasan ang pagpapalitan ng oxygen at carbon dioxide sa pagitan ng atmospera at lupa. Gayunpaman, ang mga reserba ng oxygen sa planeta ay hindi mauubos. Ito ay bahagi ng mala-kristal na sala-sala ng mga mineral at inilabas mula sa kanila sa tulong ng mga bagay na may buhay. Samakatuwid, upang mapanatili ang steady-state na dami ng daloy ng oxygen sa biosphere, kinakailangan upang mapanatili ang buhay na bagay bilang pangunahing puwersang geochemical.

Ito ay itinatag na 23% ng oxygen na ginawa sa panahon ng photosynthesis ay taun-taon na natupok para sa mga pang-industriya at domestic na pangangailangan, at ang bilang na ito ay patuloy na tumataas.

Oxygen kapaligiran na naipon bilang isang resulta ng aktibidad ng mga berdeng halaman. Tumagal ng humigit-kumulang 2.5–3 bilyong taon upang malikha ang kasalukuyang komposisyon ng atmospera, na naglalaman ng 21% na oxygen.

Ang lahat ng libreng oxygen sa kapaligiran ay tinatantya sa 1.6 × 10 9 tonelada Ang halagang ito ay natupok para sa paghinga ng mga nabubuhay na organismo sa loob ng 2 libong taon, na siyang oras ng kumpletong siklo ng oxygen sa biosphere.

Ikot ng oxygen sa biosphere (Cloud, Jibor, 1972)

Sa itaas na hangganan ng troposphere, sa ilalim ng impluwensya ng cosmic radiation, ang ozone ay nabuo mula sa oxygen. Dahil dito, ang ozone screen, na nagpoprotekta sa buhay mula sa nakamamatay na radiation, ay resulta rin ng aktibidad ng mga bagay na may buhay, iyon ay, ang buhay mismo ay nagpoprotekta sa sarili mula sa kamatayan. Ang katotohanang ito ay nagpapatunay sa Gen hypothesis, ayon sa kung saan ang mga pandaigdigang proseso na tumutukoy sa mga limitasyon ng buhay ay kinokontrol lamang ng mga biological na proseso ng biosphere mismo.