Vätecykeln och dess viktigaste faser
Vätecykeln är den process där vätgas rör sig genom vatten runt jorden och därmed utgör en väsentlig del av detta elements kemiska och atomära sammansättning.
Hydrosfären erhåller endast väte från vatten, ett element som uteslutande bildas av kombinationen av syre och väte. Under den fotografiska syntesen produceras väte genom dissociering av vattnet som bildar glukos efter kamning med koldioxid.
Växter ger mat till växtätare och dessa djur får endast glukos och växtproteiner. Vätgas bildar kolhydrater, vilket är en viktig energikälla för levande väsen, och dessa kolhydrater kommer som mat.
Det finns otaliga typer av levande varelser på jorden. Alla dessa är i grunden sammansatta av kol, kväve, syre och väte. Djur erhåller dessa element från naturen och processer som bildning, tillväxt och sönderdelning uppträder normalt i den.
Flera cykler uppstår som ett resultat av var och en av dessa processer, och på grund av dem är de knutna samman och en balans skapas.
Faser av vätecykeln
Väteatomer kan lagras som en gas eller en högtrycksvätska. Vätgas lagras ofta som flytande väte eftersom det upptar mindre utrymme än väte i sin normala form av gas.
När en väteatom sammanfogar en starkt elektronegativ atom som existerar i närheten av en annan elektronegativ atom med ett lone elektron, bildar det en vätebindning, som bildar en molekyl. Två väteatomer bildar en vätemolekyl, H2 för kort.
Väte är en nyckelkomponent i många biogeokemiska cykler, inklusive vattencykeln, kolcykeln, kvävecykeln och svavelcykeln. Eftersom väte är en komponent i vattenmolekylen är vätecykeln och vattencykeln djupt kopplad.
Växter rekombinerar också vatten och koldioxid från jorden och atmosfären för att bilda glukos i en process som kallas fotosyntes. Om växten konsumeras överförs vätemolekylerna till betesdjuret.
Organisk materia lagras i marken när växten eller djuret dör, och vätemolekylerna släpps tillbaka i atmosfären genom oxidation.
1- Evaporering
Det mesta av vätet i vår planet ligger i vatten, så vätecykeln är mycket nära relaterad till hydrologisk cykel. Vätecykeln börjar med förångningen av vattnets yta.
2- kondensation
Hydrosfären innefattar atmosfären, jorden, ytvattnet och grundvattnet. När vattnet rör sig genom cykeln ändras tillståndet mellan vätske-, fast- och gasfaserna.
Vatten rör sig genom olika reservoarer, inklusive havet, atmosfären, grundvattnet, floderna och glaciärerna, fysiska förångningsförfaranden (inklusive transpiration av växten), sublimering, utfällning, infiltration, avrinning och subytflöde.
3- Transpiration
Växter absorberar vatten från jorden genom sina rötter och pumpar sedan och levererar näringsämnen till sina löv. Transpirationen representerar ungefär 10% av det indunstade vattnet.
Detta är utsläpp av vattenånga från växternas blad i atmosfären. Det är en process som ögat inte kan se, även om mängden av fukt involverad är signifikant. Man tror att en stor ek kan sopa 151 000 liter per år.
Perspiration är också anledningen till att det finns mer fuktighet på platser med mycket vegetation. Mängden vatten som uppstår genom denna process beror på själva växten, fuktigheten i jorden (jord), omgivande temperatur och vindens rörelse runt växten.
4- Precipitation
Det är vattenfallet i någon form på jorden som ger utrymme för infiltration, vilket är processen där vatten absorberas i jorden eller strömmar över ytan. Denna process upprepas gång på gång som en del av de markbundna cykler som upprätthåller förnybara resurser.
Vätgasfunktion på jorden
Det används främst för att skapa vatten. Vätegas kan användas för reduktion av metallmalm.
Den kemiska industrin använder den även för produktion av saltsyra. Samma vätegas är nödvändig för atomvätesvetsning (AHW).
Det finns en mängd olika användningsområden för väte. Det är det lättaste elementet och kan användas som ett lyftmedel i ballonger, även om det också är mycket brandfarligt, så det kan vara farligt. Denna egenskap och andra gör väte lämplig för användning som bränsle.
Eftersom väte är mycket brandfarligt, speciellt vid blandning med rent syre, används det som bränsle i raketer. Dessa kombinerar vanligtvis flytande väte med flytande syre för att göra en explosiv blandning.
Vätgas är ett av de renaste bränslena eftersom det är enkelt vatten när det tänds. Detta är en av de främsta anledningarna till att det finns ansträngningar för att skapa motorer som kan drivas med hjälp av denna gas.
Även om väte är mycket brandfarligt, så är det bensin. Även om man måste ta hand om det, skulle den mängd väte som används i en bil inte ge mer fara än den mängd bensin som används.
Trots att det är ett av de renaste bränslena på planeten, gör det höga kostnader för massproduktion det omöjligt att använda den för kommersiella och inhemska bilar inom en snar framtid.
När väte upphettas till extrema temperaturer kommer kärnorna i dess atomer att koalesera för att skapa heliumkärnor. Denna fusion resulterar i utsläpp av en enorm mängd energi, kallad termonukleär energi. Denna process är det som skapar solens energi.
Elektriska generatorer använder gas som kylmedel, vilket har lett till att många växter använder det som läckageverifieringsmedel. Andra tillämpningar inkluderar ammoniak bearbetning och produktion.
Ammoniak ingår i många hushållsrengöringsprodukter. Det är också ett hydreringsmedel som används för att ändra ohälsosamma omättade fetter till mättade oljor och fetter.
