地壳中元素含量排名记忆口诀_在地球46亿年的历史中,氮气始终是含量最高的气体,为什么?...
人每時(shí)每刻都要呼吸,呼吸是生命得以存在的基礎(chǔ)。
不過人類賴以生存的氧氣并不是地球上含量最高的氣體,地球上含量最高的氣體是氮?dú)狻T诘厍虻拇髿庵?#xff0c;氮?dú)獾暮空嫉搅?8%,而氧氣的含量排名第二,約為21%。我們經(jīng)常會(huì)提到的溫室氣體二氧化碳其實(shí)在大氣中的占比并不高,二氧化碳和氬氣等氣體加在一起才占地球大氣的1%。
我們可以看出,氮?dú)庠诘厍虼髿庵械恼急染哂薪^對(duì)優(yōu)勢(shì),含量達(dá)到了其它所有氣體的三倍。這使得我們不禁要問,地球上的氮?dú)鉃槭裁催@么多?要回答這個(gè)問題,我們需要追溯到源頭,何為源頭。源頭就是宇宙誕生之初。組成宇宙間所有物質(zhì)的基本粒子在宇宙誕生的那一時(shí)刻起就已經(jīng)出現(xiàn)了,不過在宇宙誕生之初,首先形成的物質(zhì)中并沒有氮。
和宇宙一同誕生的是氫元素和氦元素,這是兩種相對(duì)較輕的物質(zhì)。
這些物質(zhì)在漫長的歲月中演變?yōu)樾窃?#xff0c;又凝聚為恒星。而恒星在進(jìn)一步的天體演變過程之中產(chǎn)生了一些新的元素,氮元素就是其中之一。而像鐵元素這些較重的元素則是在大質(zhì)量恒星的主序星階段結(jié)束之后,在超新星爆發(fā)中產(chǎn)生的。
在元素周期表中,已知的元素共有118個(gè),其中有些元素的形成難度較大,而有些元素的形成相對(duì)容易,而氮就是相對(duì)容易形成的一類。氮元素的形成并不需要太過劇烈的天體活動(dòng),一般的恒星都可以滿足氮元素形成的條件,所以氮?dú)庠谟钪嬷械暮坎⒉凰愕汀S钪娴哪挲g大約為138億歲,而地球的歷史約有46億年,在地球形成的時(shí)候,宇宙中的氮?dú)夂科鋵?shí)已經(jīng)很高了。
在地球形成的過程中,大量的氮?dú)鈪⑴c其中,所以可以說地球在形成之初就已經(jīng)有了較高的氮含量。
事實(shí)上,在地球的最初形成階段,氮?dú)獾暮勘痊F(xiàn)在還要高,甚至可能在地球大氣之中占據(jù)超過了90%的比例。不過,一個(gè)星球的大氣結(jié)構(gòu)并不是一成不變的,特別是像地球這樣擁有生命的星球,大氣結(jié)構(gòu)的變化就會(huì)更加明顯。
原因其實(shí)很簡單,植物在光合作用的過程中,通過吸收二氧化碳和水分,將碳元素以有機(jī)化合物的形式固定下來,并最終向外釋放出氧氣,而這一過程會(huì)增加大氣中的氧氣含量。同時(shí),能夠產(chǎn)生氧氣的不僅植物,還有海洋。另一方面,動(dòng)物的活動(dòng)會(huì)消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳。總之,這一切都會(huì)導(dǎo)致大氣結(jié)構(gòu)的變化。
經(jīng)過了漫長的歲月,地球的大氣結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定程度的改變。
氮?dú)馑嫉谋戎赜兴陆?#xff0c;但仍維持在78%的高占比,氧氣的含量大幅增加,達(dá)到了21%,此外還有1%的二氧化碳以及其它氣體。我們將發(fā)生改變后的地球大氣稱之為再生大氣,這種叫法是與地球原生大氣相對(duì)而言的。
我們可以看到,即使經(jīng)歷了歲月的變遷,氮?dú)獾恼急扔兴陆?#xff0c;但仍維持在高位,始終是地球上含量最多的氣體,這是為什么呢?這是由氮?dú)獾男再|(zhì)所決定的。任何事物的累積都離不開兩方面的因素,一是開源,二是節(jié)流。那么氮?dú)馐侨绾巫龅介_源節(jié)流的呢?所謂的開源其實(shí)就是來自于地球本身,地球通過火山噴發(fā)等形式會(huì)產(chǎn)生氣體逸出,此時(shí)大氣中的氮?dú)獗銜?huì)從地殼中得到補(bǔ)充。
氮?dú)獗旧硎且环N比較穩(wěn)定的氣體。
氮?dú)獾幕瘜W(xué)鍵很是穩(wěn)定,要想破壞它需要極大的能量。由于氮?dú)獾幕钚暂^低,所以氮?dú)馔ǔ2粫?huì)與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這也是為什么氮?dú)鈴牡貧ぶ幸莩鲋笕匀荒軌蛞詺怏w的形式進(jìn)入到大氣之中的原因。
開源節(jié)流做好了,氮?dú)庾匀灰簿湍軌虮3肿约旱厍蛏系谝坏奈恢谩1砻嫔峡雌饋淼獨(dú)庵皇且环N氣體,與我們并不相干,實(shí)際上我們卻分毫離不開氮。氮元素以氣體的形式存在于地球大氣之中,同時(shí)它也是構(gòu)成生物機(jī)體的重要元素,我們可以在幾乎任何一種生物體內(nèi)找到氮元素的影子。在地球之上,無論是天上的大氣,還是地下的地殼,又或者是生物體內(nèi),氮元素可以說是無處不在的。
總結(jié)
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