Chu trình hydro và các giai đoạn quan trọng nhất của nó
Chu trình hydro là quá trình trong đó hydro di chuyển qua nước xung quanh trái đất, do đó là một phần thiết yếu của thành phần hóa học và nguyên tử của nguyên tố này.
Thủy quyển chỉ thu được hydro từ nước, một nguyên tố được hình thành độc quyền bởi sự kết hợp giữa oxy và hydro. Trong quá trình tổng hợp ảnh, hydro được tạo ra bởi sự phân ly của nước tạo thành glucose sau khi kết hợp với carbon dioxide.
Thực vật cung cấp thức ăn cho động vật ăn cỏ và những động vật này chỉ nhận glucose và protein thực vật. Hydrogen tạo thành carbohydrate, một nguồn năng lượng quan trọng cho người sống và những carbohydrate này là thức ăn.
Có vô số loại sinh vật trên Trái đất. Tất cả những thứ này về cơ bản bao gồm carbon, nitơ, oxy và hydro. Động vật có được các yếu tố này từ thiên nhiên và các quá trình như hình thành, tăng trưởng và phân hủy thường xảy ra trong đó.
Một số chu kỳ xảy ra là kết quả của mỗi quá trình này và do chúng, chúng được liên kết với nhau, thiết lập sự cân bằng.
Các giai đoạn của chu trình hydro
Nguyên tử hydro có thể được lưu trữ dưới dạng khí hoặc chất lỏng áp suất cao. Hydrogen thường được lưu trữ dưới dạng hydro lỏng vì nó chiếm ít không gian hơn hydro ở dạng khí thông thường.
Khi một nguyên tử hydro kết hợp với một nguyên tử có độ âm điện mạnh tồn tại trong vùng lân cận của một nguyên tử có độ âm điện khác với một cặp electron đơn độc, nó tạo ra một liên kết hydro, tạo thành một phân tử. Hai nguyên tử hydro tạo thành một phân tử hydro, viết tắt là H2.
Hydrogen là thành phần chính của nhiều chu trình hóa sinh, bao gồm chu trình nước, chu trình carbon, chu trình nitơ và chu trình lưu huỳnh. Vì hydro là thành phần của phân tử nước, nên chu trình hydro và chu trình nước được liên kết sâu sắc.
Thực vật cũng tái hợp nước và carbon dioxide từ đất và khí quyển để tạo thành glucose trong một quá trình được gọi là quang hợp. Nếu cây được tiêu thụ, các phân tử hydro được chuyển đến động vật chăn thả.
Chất hữu cơ được lưu trữ trong đất khi thực vật hoặc động vật chết, và các phân tử hydro được giải phóng trở lại vào khí quyển bằng quá trình oxy hóa.
1- Bay hơi
Hầu hết hydro trong hành tinh của chúng ta đều ở trong nước, vì vậy chu trình hydro có liên quan rất chặt chẽ với chu trình thủy văn. Chu trình hydro bắt đầu bằng sự bay hơi của bề mặt nước.
2- Ngưng tụ
Thủy quyển bao gồm bầu khí quyển, trái đất, nước mặt và nước ngầm. Khi nước di chuyển qua chu kỳ, trạng thái thay đổi giữa các pha lỏng, rắn và khí.
Nước di chuyển qua các hồ chứa khác nhau, bao gồm đại dương, khí quyển, nước ngầm, sông và sông băng, các quá trình bay hơi vật lý (bao gồm thoát hơi nước của nhà máy), thăng hoa, kết tủa, thấm, chảy tràn và dòng chảy bề mặt phụ.
3- Sự thoát hơi nước
Cây hấp thụ nước từ đất qua rễ của chúng và sau đó bơm nó và cung cấp chất dinh dưỡng cho lá của nó. Sự thoát hơi nước chiếm khoảng 10% lượng nước bốc hơi.
Đây là sự thải hơi nước từ lá cây trong khí quyển. Đó là một quá trình mà mắt không thể nhìn thấy, mặc dù lượng độ ẩm liên quan là rất đáng kể. Người ta tin rằng một cây sồi lớn có thể quét 151.000 lít mỗi năm.
Mồ hôi cũng là lý do tại sao có nhiều độ ẩm ở những nơi có nhiều thảm thực vật. Lượng nước thoát qua quá trình này phụ thuộc vào chính cây, độ ẩm trong đất (đất), nhiệt độ xung quanh và sự chuyển động của gió xung quanh cây.
4- Lượng mưa
Đó là sự sụp đổ của nước dưới bất kỳ hình thức nào đối với trái đất nhường chỗ cho sự xâm nhập, đó là quá trình nước được hấp thụ vào đất hoặc chảy trên bề mặt. Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần như là một phần của chu kỳ trên mặt đất duy trì các nguồn tài nguyên tái tạo.
Chức năng hydro trên trái đất
Nó chủ yếu được sử dụng để tạo ra nước. Khí hydro có thể được sử dụng để khử quặng kim loại.
Các ngành công nghiệp hóa chất cũng sử dụng nó để sản xuất axit hydrochloric. Khí hydro tương tự là cần thiết cho hàn hydro nguyên tử (AHW).
Có nhiều cách sử dụng cho hydro. Nó là yếu tố nhẹ nhất và có thể được sử dụng làm chất nâng trong bóng bay, mặc dù nó cũng rất dễ cháy, vì vậy nó có thể nguy hiểm. Tính chất này và các tính chất khác làm cho hydro thích hợp để sử dụng làm nhiên liệu.
Vì hydro rất dễ cháy, đặc biệt là khi trộn với oxy tinh khiết, nó được sử dụng làm nhiên liệu trong tên lửa. Chúng thường kết hợp hydro lỏng với oxy lỏng để tạo ra hỗn hợp nổ.
Hydrogen là một trong những nhiên liệu sạch nhất vì khi đốt cháy, kết quả là nước đơn giản. Đây là một trong những lý do chính tại sao có những nỗ lực để tạo ra các động cơ có thể được cung cấp năng lượng bằng cách sử dụng khí này.
Mặc dù hydro rất dễ cháy, xăng cũng vậy. Mặc dù phải cẩn thận, lượng hydro được sử dụng trong xe hơi sẽ không gây nguy hiểm nhiều hơn lượng xăng sử dụng.
Mặc dù là một trong những nhiên liệu sạch nhất hành tinh, nhưng chi phí cao cho sản xuất hàng loạt khiến trong tương lai gần không thể sử dụng nó cho ô tô thương mại và nội địa.
Khi hydro được nung nóng đến nhiệt độ cực cao, hạt nhân của các nguyên tử của nó sẽ kết hợp lại để tạo ra hạt nhân helium. Phản ứng tổng hợp này dẫn đến việc giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ, được gọi là năng lượng nhiệt hạch. Quá trình này là những gì tạo ra năng lượng của mặt trời.
Máy phát điện sử dụng gas làm chất làm lạnh, điều này đã khiến nhiều nhà máy sử dụng nó làm tác nhân xác minh rò rỉ. Các ứng dụng khác bao gồm chế biến và sản xuất amoniac.
Amoniac là một phần của nhiều sản phẩm tẩy rửa gia dụng. Nó cũng là một tác nhân hydro hóa được sử dụng để thay đổi chất béo không bão hòa không lành mạnh thành dầu và chất béo bão hòa.
