Der Wasserstoffzyklus und seine wichtigsten Phasen

Der Wasserstoffkreislauf ist dieser Prozess, bei dem Wasserstoff durch Wasser um die Erde verdrängt wird und somit ein wesentlicher Teil der chemischen und atomaren Zusammensetzung dieses Elements ist.

Die Hydrosphäre erhält Wasserstoff nur aus Wasser, einem Element, das ausschließlich durch die Kombination von Sauerstoff und Wasserstoff gebildet wird. Während der photographischen Synthese wird Wasserstoff durch die Dissoziation des Wassers erzeugt, das nach dem Kämmen mit Kohlendioxid Glucose bildet.

Pflanzen liefern Nahrung für Pflanzenfresser und diese Tiere erhalten nur Glukose und Pflanzenproteine. Wasserstoff bildet Kohlenhydrate, die eine wichtige Energiequelle für das Lebewesen darstellen, und diese Kohlenhydrate kommen als Nahrung.

Es gibt unzählige Arten von Lebewesen auf der Erde. All diese bestehen im Wesentlichen aus Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Tiere erhalten diese Naturelemente, und in ihnen treten normalerweise Prozesse wie Bildung, Wachstum und Zersetzung auf.

Als Ergebnis jedes dieser Prozesse treten mehrere Zyklen auf, durch die sie miteinander verbunden sind und ein Gleichgewicht herstellen.

Phasen des Wasserstoffkreislaufs

Wasserstoffatome können als ein Gas oder eine Hochdruckflüssigkeit gespeichert werden. Wasserstoff wird oft als flüssiger Wasserstoff gespeichert, weil er in seiner normalen Gasform weniger Platz einnimmt als Wasserstoff.

Wenn ein Wasserstoffatom ein stark elektronegatives Atom verbindet, das in der Nähe eines anderen elektronegativen Atoms mit einem freien Elektronenpaar existiert, bildet es eine Wasserstoffbrücke, die ein Molekül bildet. Zwei Wasserstoffatome bilden ein Wasserstoffmolekül, kurz H2.

Wasserstoff ist eine Schlüsselkomponente vieler biogeochemischer Kreisläufe, einschließlich des Wasserkreislaufs, des Kohlenstoffkreislaufs, des Stickstoffkreislaufs und des Schwefelkreislaufs. Da Wasserstoff ein Bestandteil des Wassermoleküls ist, sind der Wasserstoffkreislauf und der Wasserkreislauf tief miteinander verbunden.

Pflanzen rekombinieren auch Wasser und Kohlendioxid aus dem Boden und der Atmosphäre, um Glukose in einem Prozess zu bilden, der als Photosynthese bekannt ist. Wenn die Pflanze verbraucht wird, werden die Wasserstoffmoleküle auf das weidende Tier übertragen.

Organisches Material wird in Böden gespeichert, wenn die Pflanze oder das Tier stirbt, und Wasserstoffmoleküle werden durch Oxidation wieder in die Atmosphäre freigesetzt.

1- Verdampfung

Der größte Teil des Wasserstoffs in unserem Planeten befindet sich in Wasser, so dass der Wasserstoffkreislauf dem hydrologischen Kreislauf sehr nahe kommt. Der Wasserstoffkreislauf beginnt mit der Verdampfung der Wasseroberfläche.

2- Kondensation

Die Hydrosphäre umfasst die Atmosphäre, die Erde, die Oberflächengewässer und das Grundwasser. Wenn sich das Wasser durch den Kreislauf bewegt, ändert sich der Zustand zwischen der flüssigen, festen und gasförmigen Phase.

Wasser bewegt sich durch verschiedene Reservoirs, einschließlich des Ozeans, der Atmosphäre, des Grundwassers, der Flüsse und Gletscher, durch die physikalischen Prozesse der Verdunstung (einschließlich Transpiration der Pflanze), Sublimation, Niederschlag, Infiltration, Abfluss und Sub-Oberflächenfluss.

3- Transpiration

Pflanzen nehmen Wasser aus dem Boden durch ihre Wurzeln auf und pumpen es dann und versorgen ihre Blätter mit Nährstoffen. Die Transpiration entspricht ungefähr 10% des verdunsteten Wassers.

Dies ist der Austritt von Wasserdampf aus den Blättern von Pflanzen in der Atmosphäre. Es ist ein Prozess, den das Auge nicht sehen kann, obwohl die beteiligten Feuchtigkeitsmengen signifikant sind. Es wird angenommen, dass eine große Eiche 151.000 Liter pro Jahr fegen kann.

Schwitzen ist auch der Grund, warum es an Orten mit viel Vegetation mehr Feuchtigkeit gibt. Die Menge an Wasser, die durch diesen Prozess austritt, hängt von der Pflanze selbst, der Feuchtigkeit im Boden (Boden), der Umgebungstemperatur und der Bewegung des Windes um die Pflanze herum ab.

4- Ausfällung

Es ist der Fall von Wasser in irgendeiner Form auf die Erde, der der Infiltration Platz macht. Dies ist der Prozess, bei dem Wasser in den Boden absorbiert wird oder durch die Oberfläche fließt. Dieser Prozess wiederholt sich immer wieder als Teil der terrestrischen Kreisläufe, die erneuerbare Ressourcen erhalten.

Wasserstofffunktion auf der Erde

Es wird hauptsächlich verwendet, um Wasser zu erzeugen. Das Wasserstoffgas kann zur Reduktion von metallischem Erz verwendet werden.

Die chemische Industrie verwendet es auch für die Herstellung von Salzsäure. Das gleiche Wasserstoffgas ist für das atomare Wasserstoffschweißen (AHW) notwendig.

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für Wasserstoff. Es ist das leichteste Element und kann als Auftriebsmittel in Ballons verwendet werden, obwohl es auch leicht entflammbar ist, so dass es gefährlich sein kann. Diese Eigenschaft und andere machen den Wasserstoff zur Verwendung als Kraftstoff geeignet.

Da Wasserstoff besonders in Verbindung mit reinem Sauerstoff hochentzündlich ist, wird er in Raketen als Treibstoff verwendet. Diese kombinieren normalerweise flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff, um eine explosive Mischung zu bilden.

Wasserstoff ist einer der saubersten Kraftstoffe, denn wenn er zündet, ist das Wasser einfach. Dies ist einer der Hauptgründe, warum Anstrengungen unternommen werden, um die Motoren zu erzeugen, die durch die Verwendung dieses Gases angetrieben werden können.

Wasserstoff ist zwar leicht entzündlich, aber auch Benzin. Obwohl Vorsicht geboten ist, wäre die in einem Auto verbrauchte Wasserstoffmenge nicht gefährlicher als die Menge des verwendeten Benzins.

Obwohl es einer der saubersten Brennstoffe auf dem Planeten ist, machen es die hohen Kosten für die Massenproduktion unmöglich, es in naher Zukunft für kommerzielle und inländische Automobile zu verwenden.

Wenn Wasserstoff auf extreme Temperaturen erhitzt wird, verschmelzen die Atomkerne zu Heliumkernen. Diese Fusion führt zur Freisetzung einer enormen Menge an Energie, thermonuklearen Energie genannt. Dieser Prozess erzeugt die Energie der Sonne.

Elektrische Generatoren verwenden Gas als Kältemittel, was dazu geführt hat, dass viele Anlagen es als Mittel zur Kontrolle von Leckagen verwenden. Andere Anwendungen umfassen Ammoniakverarbeitung und -produktion.

Ammoniak gehört zu vielen Haushaltsreinigungsmitteln. Es ist auch ein Hydrierungsmittel, das verwendet wird, um ungesunde ungesättigte Fette zu gesättigten Ölen und Fetten zu verändern.

Referenzen

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2. Von School-for-champions.com abgerufen.
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5. Wasserstoffkreislauf Erklärung. Von slboss.info abgerufen.
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