في دورة الهيدروجين هو أن العملية التي ينتقل الهيدروجين من خلال الماء حول الأرض، وبالتالي يجري جزء أساسي من التركيب الكيميائي والذري لهذا العنصر.
يحصل الغلاف المائي على الهيدروجين فقط من الماء ، وهو عنصر يتكون حصريًا من مزيج من الأكسجين والهيدروجين. أثناء التوليف الفوتوغرافي ، يتم إنتاج الهيدروجين عن طريق تفكك الماء لتكوين الجلوكوز بعد التمشيط مع ثاني أكسيد الكربون.
فاتيكا / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
توفر النباتات الغذاء للحيوانات العاشبة وتحصل هذه الحيوانات على الجلوكوز والبروتين من النباتات فقط. يشكل الهيدروجين الكربوهيدرات ، والتي تعد مصدرًا مهمًا للطاقة للكائنات الحية ، وتصل هذه الكربوهيدرات كغذاء.
هناك أنواع لا حصر لها من الكائنات الحية على الأرض. كل هذه تتكون أساسًا من الكربون والنيتروجين والأكسجين والهيدروجين. تحصل الحيوانات على هذه العناصر من الطبيعة والعمليات مثل التكوين والنمو والتحلل تحدث عادة في الطبيعة.
تحدث عدة دورات نتيجة لكل من هذه العمليات ، وبسببها ، فهي مرتبطة ببعضها البعض ، مما يؤدي إلى تحقيق التوازن.
مراحل دورة الهيدروجين
يمكن تخزين ذرات الهيدروجين كغاز أو سائل عالي الضغط. غالبًا ما يتم تخزين الهيدروجين على شكل هيدروجين سائل لأنه يشغل مساحة أقل من الهيدروجين في شكل غازه الطبيعي.
عندما تنضم ذرة الهيدروجين إلى ذرة كهربية قوية توجد بالقرب من ذرة كهربية أخرى مع زوج وحيد من الإلكترونات ، فإنها تصنع رابطة هيدروجينية ، والتي تشكل جزيء. ذرتان من الهيدروجين تشكلان جزيء الهيدروجين ، H2 للاختصار.
يعد الهيدروجين مكونًا رئيسيًا للعديد من الدورات الكيميائية الجيولوجية الحيوية ، بما في ذلك دورة المياه ودورة الكربون ودورة النيتروجين ودورة الكبريت. لأن الهيدروجين هو أحد مكونات جزيء الماء ، فإن دورة الهيدروجين ودورة الماء مرتبطان بعمق.
تعيد النباتات أيضًا تجميع الماء وثاني أكسيد الكربون من التربة والجو لتكوين الجلوكوز في عملية تُعرف باسم التمثيل الضوئي. إذا تم استهلاك النبات ، يتم نقل جزيئات الهيدروجين إلى حيوان الرعي.
يتم تخزين المادة العضوية في التربة مع موت النبات أو الحيوان ، ويتم إطلاق جزيئات الهيدروجين مرة أخرى في الغلاف الجوي عن طريق الأكسدة.
1- التبخر
يوجد معظم الهيدروجين الموجود على كوكبنا في الماء ، لذلك ترتبط دورة الهيدروجين ارتباطًا وثيقًا بالدورة الهيدرولوجية. تبدأ دورة الهيدروجين بالتبخر من سطح الماء.
2- التكثيف
يشمل الغلاف المائي الغلاف الجوي والأرض والمياه السطحية والمياه الجوفية. عندما يتحرك الماء خلال الدورة ، فإنه يغير حالته بين المراحل السائلة والصلبة والغازية.
يتحرك الماء عبر الخزانات المختلفة ، بما في ذلك المحيط والغلاف الجوي والمياه الجوفية والأنهار والأنهار الجليدية ، من خلال العمليات الفيزيائية للتبخر (بما في ذلك نتح النبات) ، والتسامي ، والتساقط ، والتسلل ، والجريان السطحي ، و التدفق تحت السطحي.
3- التعرق
تمتص النباتات الماء من التربة من خلال جذورها ثم تضخها وتزود أوراقها بالمغذيات. يمثل العرق حوالي 10٪ من الماء المتبخر.
هذا هو تصريف بخار الماء من أوراق النباتات إلى الغلاف الجوي. إنها عملية لا تستطيع العين رؤيتها ، على الرغم من الكميات الكبيرة من الرطوبة التي تنطوي عليها. يُعتقد أن البلوط الكبير يمكن أن يتعرق 151000 لترًا سنويًا.
يعتبر التعرق أيضًا سبب ارتفاع الرطوبة في الأماكن التي يوجد بها الكثير من الغطاء النباتي. تعتمد كمية الماء التي تتسرب خلال هذه العملية على النبات نفسه ، والرطوبة في التربة (التربة) ، ودرجة الحرارة المحيطة ، وحركة الرياح حول النبات.
4- هطول الأمطار
إن سقوط الماء بأي شكل على الأرض هو الذي يفسح المجال للتسلل ، وهي العملية التي يتم فيها امتصاص الماء في الأرض أو التدفق عبر السطح. تتكرر هذه العملية مرارًا وتكرارًا كجزء من دورات الأرض التي تحافظ على الموارد المتجددة.
أهمية الهيدروجين على الأرض
يستخدم بشكل رئيسي في إنتاج المياه. يمكن استخدام غاز الهيدروجين لتقليل خام المعادن.
تستخدمه الصناعات الكيميائية أيضًا لإنتاج حمض الهيدروكلوريك. نفس غاز الهيدروجين مطلوب لحام الهيدروجين الذري (AHW).
هناك العديد من الاستخدامات للهيدروجين. إنه أخف عنصر ويمكن استخدامه كعامل رفع في البالونات ، على الرغم من أنه شديد الاشتعال أيضًا ، لذا فقد يكون خطيرًا. هذه الخاصية وغيرها تجعل الهيدروجين مناسبًا للاستخدام كوقود.
نظرًا لأن الهيدروجين قابل للاشتعال بدرجة كبيرة ، خاصة عند مزجه بالأكسجين النقي ، فإنه يستخدم كوقود في الصواريخ. تجمع هذه عادة بين الهيدروجين السائل والأكسجين السائل لصنع خليط متفجر.
يعتبر الهيدروجين من أنظف أنواع الوقود لأنه عندما يشتعل يكون الماء العادي. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية لوجود جهود لإنشاء محركات يمكن تشغيلها باستخدام هذا الغاز.
على الرغم من أن الهيدروجين شديد الاشتعال ، فإن البنزين كذلك. على الرغم من أنه يجب توخي الحذر ، فإن كمية الهيدروجين المستخدمة في السيارة لن تشكل خطراً أكبر من كمية البنزين المستخدمة.
على الرغم من كونه أحد أنظف أنواع الوقود على هذا الكوكب ، إلا أن التكلفة العالية للإنتاج الضخم تجعل من المستحيل استخدامه في المستقبل القريب للسيارات التجارية والمحلية.
عندما يتم تسخين الهيدروجين إلى درجات حرارة قصوى ، فإن نوى ذراته سوف تندمج لتكوين نوى الهيليوم. ينتج عن هذا الاندماج إطلاق كمية هائلة من الطاقة ، تسمى الطاقة الحرارية النووية. هذه العملية هي التي تولد طاقة الشمس.
تستخدم المولدات الكهربائية الغاز كمبرد ، مما دفع العديد من المصانع لاستخدامه كعامل فحص تسرب. وتشمل التطبيقات الأخرى إنتاج الأمونيا ومعالجتها.
الأمونيا جزء من العديد من منتجات التنظيف المنزلية. كما أنه عامل مهدرج يستخدم لتغيير الدهون غير المشبعة غير الصحية إلى زيوت ودهون مشبعة.
المراجع
- استخدامات الهيدروجين. تعافى من Usesof.net.
- تعافى من School-for-champions.com.
- معلومات عنصر الهيدروجين. تعافى من rsc.org.
- الدورة البيوجيوكيميائية. تعافى من newworldencyclopedia.org.
- شرح دورة الهيدروجين. تعافى من slboss.info.
- دورة الهيدروجين. تعافى من Prezi.com.
- كيف يتحرك الماء حول wo Recovered unep.or.jp.