دورة الأكسجين في الطبيعة

معترف بها رسميا في عام 1774 من قبل الصيدلي الإنجليزية Dzhozefom Pristli الأكسجين (O2) تم فتح. نتيجة التجارب التي نفذت في وعاء مغلق مع أكسيد الزئبق، وتحت تأثير أشعة الشمس عدسة موجهة وتوسعها: 2HgO → O2 ↑ + 2HG. وتتميز هذه المواد الغازية بكثافة في الظروف العادية 0.00142897 غ / سم مكعب، وبلغ حجم التداول المولي 14.0 سم مكعب / الخلد، نقطة انصهار ناقص 218،2 درجة مئوية، ودرجة حرارة الغليان ناقص 182،81 درجة مئوية. الكتلة المولية تساوي 15.9994 ز / مول. السمة الرئيسية للأكسجين - هو قدرته على أكسدة المواد المختلفة. باعتبارها غير المعدنية النشط، O2 يتفاعل مع جميع المعادن مع تشكيل أكاسيد الأساسية ومذبذب، فضلا عن المعادن غير (غير الهالوجين) للحصول على أكاسيد حمضية أو nesoleobrazuyuschie.

الأكسجين المدرجة في أكثر من ألف المواد، كما هو الأكثر شيوعا في عنصر كيميائي العالم. وهو عضو من مختلف المركبات الكيميائية (هناك أكثر من ألف وخمسمائة). محتوى صلبة من O2 القشرة الأرضية يساوي 47.4٪. في البحرية و المياه العذبة من حصتها في حسابات الدولة ملزمة ل88.8٪ من حيث الوزن. في جو من الأكسجين في دولة حرة، وهو يساوي نسبة حجم من حوالي 21٪، والكتلة - 23.1٪. وهو المكون الضروري من المواد العضوية التي تكون موجودة في كل خلية حية. من حيث الحجم، والذي يحمل 25٪ و 65٪ من وزنها. دورة الأكسجين في الطبيعة بسبب النشاط الكيميائي.

دورة هو عبارة عن سلسلة من التغييرات الجوهرية، ونتيجة لذلك فإنه يعود إلى نقطة البداية، ويكرر المسار بالكامل. الأكسجين البيوكيميائية حركة الدورة. من خلال ذلك يمر عبر O2 الحيوية مجموع كل النظم الإيكولوجية (المحيط الحيوي، أو منطقة من الحياة على الأرض) وغير الحيوية (الغلاف الصخري والغلاف الجوي والغلاف المائي) بيئة. يصف دورة الأكسجين حركتها في الغلاف المائي (كتلة الماء الموجود تحت الأرض وفوق السطح)، والغلاف الجوي (الهواء) في المحيط الحيوي (مجموع العالمي لجميع النظم الإيكولوجية) والغلاف الصخري (القشرة). انتهاكات هذه الدورة في الغلاف المائي يمكن أن يؤدي إلى نقص الأوكسجين (O2 منخفض) في مجالات البحيرات الكبيرة والمحيطات. والعامل الرئيسي هو التمثيل الضوئي.

الأنظمة البيئية (النظم الإيكولوجية) لديهم الكثير من الدورات البيولوجية الكيميائية، والعمل في تكوينها. على سبيل المثال، ودورة المياه، ودورة الأكسجين، تداول النيتروجين والكربون، الخ جميع العناصر الكيميائية هي الطريق، والتي هي جزء من الدورات البيولوجية الكيميائية. فهي جزء لا يتجزأ من الكائنات الحية، ولكن أيضا من خلال نقل النظم الإيكولوجية البيئة غير الحية. هذا هو الماء (المائي)، قشرة الأرض (اليابسة) والهواء (الغلاف الجوي). الكائنات الحية تملأ وعاء من الأرض تسمى المحيط الحيوي. جميع العناصر الغذائية مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت، وأنها تستخدم والتي هي جزء من نظام مغلق، لذلك يتم إعادة تدويرها ولا تضيع وتتجدد باستمرار، كما هو الحال في نظام مفتوح.

أكبر O2 خزان (99،5٪) هو اللحاء و الأرض عباءة، حيث يرد ذلك في سيليكات وأكسيد المعادن. قدمت دورة الأكسجين دخول سوى جزء صغير في شكل حر O2 في المحيط الحيوي (0.01٪)، والغلاف الجوي (0.36٪). المصدر الرئيسي للO2 في الغلاف الجوي هو التمثيل الضوئي مجانا. المنتجات هي المواد العضوية منها والأكسجين الحر تشكيل من ثاني أكسيد الكربون والماء: 6CO2 + 6H2O + طاقة → C6H12O6 + 6O2.

وبالنسبة للدورة الأوكسجين في الغلاف الجوي تستجيب النباتات البرية، العوالق النباتية والمحيطات. البكتيريا الزرقاء البحرية الصغيرة (الطحالب الخضراء المزرقة) Prochlorococcus، وحجم 0.6 ميكرون، تم اكتشافها في عام 1986 عام. وهم يمثلون أكثر من نصف منتجات التمثيل الضوئي في المحيطات المفتوحة. مصدر إضافي من الأوكسجين في الغلاف الجوي المتاح هو ظاهرة التحلل الضوئي (التفاعل الكيميائي الناجم عن العمل من الفوتونات). نتيجة الماء في الغلاف الجوي و أكسيد النيتروز وفصلها إلى ذرات المكونة، والهيدروجين (H) والنيتروجين (N) مساحة تتم إزالة، وO2 في الغلاف الجوي هي: 2H2O + طاقة → 4H + O2 و2N2O + الطاقة → 4N + O2. الأكسجين في الغلاف الجوي يتم استهلاك الكائنات الحية الحرة في عمليات التنفس والاضمحلال. يستخدم الغلاف الصخري الحرة O2 نتيجة للعوامل الجوية والسطحية التفاعلات الكيميائية. على سبيل المثال، يستهلك في تشكيل أكاسيد الحديد (الصدأ): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 أو غيرها من أكاسيد المعادن واللافلزات.

وتشمل دورة الأكسجين أيضا حلقة بين الغلاف الصخري والمحيط الحيوي. الكائنات البحرية في المحيط الحيوي بمثابة مصادر كربونات الكالسيوم (كربونات الكالسيوم CaCO3)، وهي غنية O2. عندما يموت الجسد، يقدم غلافه لقاع البحر الضحلة حيث هناك وقتا طويلا لتشكيل الحجر الجيري (الرواسب القشرة). قد عمليات التجوية بدأت المحيط الحيوي أيضا استخراج الأكسجين الحر من الغلاف الصخري. النباتات والحيوانات تعافى المغذيات من الرواسب وإطلاق الأكسجين.