วัฏจักรออกซิเจนในธรรมชาติ

ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการใน 1774 ภาษาอังกฤษโดยนักเคมี Dzhozefom Pristli ออกซิเจน (O2) ได้รับการเปิด อันเป็นผลมาจากการทดลองดำเนินการในเรือปิดที่มีสารปรอทออกไซด์ภายใต้อิทธิพลของแสงแดดเลนส์กำกับคือการขยายตัวของ: 2HgO → O2 ↑ + 2HG วัสดุนี้เป็นก๊าซที่โดดเด่นด้วยความหนาแน่นที่สภาวะปกติ 0.00142897 g / ปริมาณกราม 14.0 เซนติเมตร / โมล, จุดหลอมละลายของลบ 218,2 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิเดือดลบ 182,81 องศาเซลเซียส มวลโมเลกุลเท่ากับ 15.9994 กรัม / โมล คุณสมบัติหลักของออกซิเจน - ความสามารถในการออกซิไดซ์สารต่างๆ ในฐานะที่เป็นไม่ใช่โลหะที่ใช้งาน, O2 ทำปฏิกิริยากับโลหะทุกชนิดที่มีการก่อตัวของออกไซด์ขั้นพื้นฐานและ amphoteric เช่นเดียวกับทุกอโลหะ (นอกเหนือจากฮาโลเจน) เพื่อให้ได้กรดหรือออกไซด์ nesoleobrazuyuschie

ออกซิเจนรวมอยู่ในกว่าพันสารราวกับเป็นเรื่องธรรมดามากที่สุดในองค์ประกอบทางเคมีโลก เขาเป็นสมาชิกของสารเคมีต่างๆ (มีมากกว่าหนึ่งพันห้าร้อย) เนื้อหาที่มั่นคงของโลก O2 เปลือกเท่ากับ 47.4% ในทะเลและ น้ำจืดของ ส่วนแบ่งในบัญชีของรัฐที่ถูกผูกไว้สำหรับ 88.8% โดยน้ำหนัก ในบรรยากาศของออกซิเจนที่อยู่ในรัฐอิสระก็จะเท่ากับปริมาตรประมาณ 21% และมวล - 23.1% มันเป็นส่วนประกอบสำคัญของสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิตทุก โดยปริมาตรในการที่เขาถือหุ้น 25% และ 65% โดยน้ำหนัก วัฏจักรออกซิเจนในธรรมชาติเนื่องจากกิจกรรมทางเคมีของมัน

วงจรเป็นชุดของการเปลี่ยนแปลงของสารเป็นผลจากการที่มันจะกลับไปจุดเริ่มต้นหนึ่งและซ้ำเส้นทางทั้งหมด ออกซิเจนเป็นการเคลื่อนไหวรอบ biogeochemical ผ่านมันผ่าน O2 ไบโอติกรวมของระบบนิเวศทั้งหมด (Biosphere หรือโซนของชีวิตบนโลก) และ abiotic (เปลือกโลกบรรยากาศและอุทก) สภาพแวดล้อม วัฏจักรออกซิเจนอธิบายการเคลื่อนไหวของมันในอุทก (ที่มวลของน้ำที่อยู่ใต้พื้นดินและเหนือพื้นผิว) บรรยากาศ (อากาศ) ในชีวมณฑล (ผลรวมทั่วโลกของระบบนิเวศทั้งหมด) และเปลือกโลก (เปลือก) การละเมิดรอบนี้ในอุทกสามารถนำไปสู่ภาวะขาดออกซิเจน (O2 ต่ำ) ในพื้นที่ของทะเลสาบขนาดใหญ่และมหาสมุทร ปัจจัยผลักดันหลักคือการสังเคราะห์

ระบบนิเวศ (ระบบนิเวศ) มีจำนวนมากของวัฏจักรการทำงานในองค์ประกอบของพวกเขา ยกตัวอย่างเช่นวงจรน้ำวงจรของออกซิเจนไหลเวียนของไนโตรเจนคาร์บอน ฯลฯ องค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดอยู่ในเส้นทางที่เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักร พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต แต่ยังเคลื่อนตัวผ่านระบบนิเวศสภาพแวดล้อม abiotic นี่คือน้ำ (hydrosphere) เปลือกโลก (เปลือกโลก) และอากาศ (บรรยากาศ) สิ่งมีชีวิตกรอกเปลือกของโลกที่เรียกว่าชีวมณฑล สารอาหารทั้งหมดเช่นคาร์บอนไนโตรเจนออกซิเจนฟอสฟอรัสและกำมะถันพวกเขาจะใช้และเป็นส่วนหนึ่งของระบบปิดดังนั้นพวกเขาจะกลับมาใช้ใหม่และไม่ได้หายไปและเติมอย่างต่อเนื่องเช่นในระบบเปิด

อ่างเก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุด O2 (99,5%) เป็นเปลือกไม้และ แผ่นดินเสื้อคลุม นั้นมันมีอยู่ในซิลิเกตและออกไซด์แร่ธาตุ วัฏจักรออกซิเจนเข้าให้ไว้เพียงส่วนเล็ก ๆ ในรูปแบบของฟรี O2 ในชีวมณฑล (0.01%) และบรรยากาศ (0.36%) แหล่งที่มาหลักของ O2 บรรยากาศการสังเคราะห์แสงฟรี ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวเป็นสารอินทรีย์และออกซิเจนฟรีเกิดขึ้นจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ: 6CO2 + 6H2O + พลังงาน→ C6H12O6 + 6O2

สำหรับวงจรออกซิเจนในชีวมณฑลตอบสนองพืชที่ดินแพลงก์ตอนพืชและมหาสมุทร ไซยาโนแบคทีเรียทะเลจิ๋ว (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) Prochlorococcus ขนาด 0.6 ไมครอนที่ถูกค้นพบในปี 1986 ปี พวกเขาบัญชีสำหรับมากกว่าครึ่งหนึ่งของผลิตภัณฑ์ของการสังเคราะห์ในทะเลเปิด เป็นแหล่งที่เพิ่มออกซิเจนในชั้นบรรยากาศที่มีอยู่เป็นปรากฏการณ์ของ photolysis (การเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดจากการกระทำของโฟตอน) อันเป็นผลมาจากน้ำบรรยากาศและ ก๊าซไนตรัสออกไซด์ จะถูกแยกออกเป็นส่วนประกอบอะตอมไฮโดรเจน (H) และไนโตรเจน (N) พื้นที่จะถูกลบออกและ O2 ในชั้นบรรยากาศคือ 2H2O + พลังงาน→ 4H + O2 และ 2N2O + พลังงาน→ 4N + O2 บรรยากาศออกซิเจนมีการบริโภคสิ่งมีชีวิตอิสระในระบบทางเดินหายใจและการเสื่อมสลายกระบวนการ เปลือกโลกใช้ฟรี O2 เป็นผลมาจากสารเคมีสภาพดินฟ้าอากาศและพื้นผิวที่เกิดปฏิกิริยา ยกตัวอย่างเช่นมันมีการบริโภคในการก่อตัว ของเหล็กออกไซด์ (สนิม): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 หรืออื่น ๆ ออกไซด์ของโลหะและอโลหะ

วัฏจักรออกซิเจนนอกจากนี้ยังมีวงระหว่างเปลือกโลกและชีวมณฑลที่ สิ่งมีชีวิตทางทะเลในชีวมณฑลทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของ แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ซึ่งอุดมไปด้วย O2 เมื่อร่างกายตายเปลือกของมันจะถูกส่งสำหรับด้านล่างทะเลน้ำตื้นที่มีเวลานานในการฟอร์มหินปูน (เปลือกตะกอน) สภาพดินฟ้าอากาศกระบวนการริเริ่มชีวมณฑลยังอาจดึงออกซิเจนฟรีของเปลือกโลก พืชและสัตว์กู้คืนสารอาหารจากตะกอนและปล่อยออกซิเจน