Chapter 20.1
Atmosfir Bumi
Bumi unik
di antara planet-planet tata surya kita dalam memiliki atmosfer yang aktif secara kimia dan kaya akan oksigen. Mars, misalnya, memiliki jauh
lebih tipisatmosfer yang sekitar 90 persen karbon dioksida. Jupiter, di sisi
lain, telah tidak ada permukaan padat; terdiri dari 90
persen hidrogen, 9 persen helium, dan 1 persen
zat lain.
Umumnya
diyakini bahwa 3 hingga 4 miliar tahun yang lalu, atmosfer Bumi terdiri terutama amonia, metana, dan air, juga sedikit
oksigen.
Radiasi ultraviolet (UV) dari matahari mungkin menembus atmosfer, merender permukaan Bumi steril. Namun, radiasi UV yang sama mungkin
memiliki memicu reaksi kimia
(mungkin di bawah permukaan) yang akhirnya menyebabkan kehidupan di Bumi. Organisme primitif menggunakan energi dari
matahari untuk memecah karbon dioksida
(diproduksi oleh aktivitas vulkanik) untuk mendapatkan karbon, yang mereka
masukkan dalam sel mereka
sendiri. Produk per produk utama dari proses ini, yang disebut fotosintesis,
adalah Oksigen.
Tabel 20.1
menunjukkan komposisi udara kering di permukaan laut. Massa total dari suasana sekitar 5,3 3 1018 kg. Air dikecualikan
dari tabel ini karenakonsentrasi di udara dapat bervariasi secara drastis dari
lokasi ke lokasi.
Gambar 20.1
menunjukkan proses utama yang terlibat dalam siklus nitrogen di Alam. Nitrogen molekul, dengan ikatan tiga, adalah molekul yang sangat
stabil. Namun melalui fiksasi nitrogen biologis dan
industri, konversi molekuler nitrogen menjadi senyawa nitrogen, gas nitrogen atmosfer
dikonversi menjadi nitrat dan
senyawa lain yang cocok
untuk asimilasi oleh ganggang dan tanaman.Mekanisme penting lainnya untuk
memproduksi nitrat dari gas nitrogen adalah petir.
Langkah-langkahnya
adalah
Sekitar 30 juta ton HNO3 diproduksi dengan cara ini setiap tahun. Asam nitrat dikonversi menjadi garam
nitrat di tanah.
Gambar 20.1 Siklus nitrogen.
Proses
utama siklus oksigen global ditunjukkan pada Gambar 20.2. Ini siklus rumit oleh fakta bahwa oksigen mengambil begitu banyak bahan
kimia yang berbeda Bentuk. Oksigen atmosfer
dihilangkan melalui pernapasan dan berbagai industri proses (sebagian besar
pembakaran), yang menghasilkan karbon dioksida. Fotosintesis adalah mekanisme utama di mana oksigen molekul diregenerasi dari karbon dioksida dan air.
Para ilmuwan membagi atmosfer menjadi beberapa lapisan yang berbeda sesuai dengan suhu variasi dan komposisi (Gambar 20.3). Sejauh peristiwa yang terlihat yang bersangkutan, wilayah yang paling aktif adalah troposfer, lapisan atmosfer yang berisi sekitar 80 persen dari total massa udara dan praktis semua uap air atmosfer
Gambar 20.2 Siklus oksigen. Siklus ini rumit karena oksigen muncul dalam begitu banyak bentuk kimia dan kombinasi, terutama sebagai oksigen molekuler, dalam air, dan dalam senyawa organik dan anorganik.
Di atas troposfer adalah stratosfer, yang terdiri dari nitrogen,
oksigen, dan ozon. Di stratosfer, suhu
udara naik dengan ketinggian. Efek
pemanasan ini adalah hasil reaksi eksotermik yang dipicu oleh radiasi UV dari
matahari (akan dibahas di Bagian 20.3). Salah satu produk dari urutan reaksi
ini adalah ozon (O3), yang, seperti yang akan kita lihat segera, berfungsi untuk
mencegah sinar UV berbahaya mencapai permukaan Bumi. Dalam mesosfer, yang berada di atas stratosfer, konsentrasi ozon dan gas lainnya rendah,
dan suhu menurun dengan ketinggian yang meningkat.
Termosfer, atau ionosfer, adalah lapisan paling atas atmosfer. Kenaikan suhu di wilayah ini adalah hasil dari
pemboman oksigen molekuler dan nitrogen dan spesies atom oleh partikel energik,
seperti elektron dan proton, dari matahari. Reaksinya adalah
Gambar 20.3 Wilayah atmosfer Bumi.
Perhatikan variasi suhu dengan ketinggian
Tidak ada komentar:
Posting Komentar