Le gaz le plus abondant sur la planète est l'azote, qui occupe environ les quatre cinquièmes de l'atmosphère terrestre. Cet élément a été isolé et reconnu comme une substance spécifique lors des premières enquêtes aériennes.
Carl Wilhelm Scheele, un chimiste suédois, a montré en 1772 que l'air est un mélange de deux gaz, dont l'un a appelé «air de feu» (oxygène), car il favorisait la combustion et l'autre «air sale» (azote), car c'était ce qui restait après que «l'air du feu» ait été épuisé.
À peu près au même moment, l'azote a également été reconnu par un botaniste écossais, Daniel Rutherford (qui a été le premier à publier ses découvertes), par le chimiste britannique Henry Cavendish et par le pasteur et scientifique britannique Joseph Priestley, qui, avec Scheele, a obtenu reconnaissance pour la découverte de l'oxygène (Sanderson, 2017).
Quels gaz composent l'atmosphère de la planète?
L'atmosphère est constituée d'un mélange de plusieurs gaz différents, en quantités différentes. Les gaz permanents dont les pourcentages ne changent pas d'un jour à l'autre sont; azote, oxygène et argon.
L'azote représente 78% de l'atmosphère, l'oxygène 21% et l'argon 0,9%. Les gaz tels que le dioxyde de carbone, les oxydes nitreux, le méthane et l'ozone sont des gaz résiduaires qui constituent environ un dixième d'un pour cent de l'atmosphère (NC Estate University, 2013).
Nous supposons donc que l'azote et l'oxygène représentent environ 99% des gaz dans l'atmosphère.
Les gaz restants, tels que le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau et les gaz rares comme l'argon, se trouvent dans des proportions beaucoup plus petites (BBC, 2014).
La vapeur d'eau est la seule dont la concentration varie de 0 à 4% de l'atmosphère selon l'endroit où elle se trouve et l'heure de la journée.
Dans les régions arides froides et sèches, la vapeur d'eau représente généralement moins de 1% de l'atmosphère, tandis que dans les régions tropicales humides, la vapeur d'eau peut représenter près de 4% de l'atmosphère. La teneur en vapeur d'eau est très importante pour prédire le temps.
Les gaz à effet de serre, dont les pourcentages varient quotidiennement, saisonnièrement et annuellement, ont des propriétés physiques et chimiques qui les font interagir avec le rayonnement solaire et la lumière infrarouge (chaleur) libérée par la Terre, pour affecter le bilan énergétique du globe.
C'est la raison pour laquelle les scientifiques surveillent de près l'augmentation observée des gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone et le méthane, car bien qu'ils soient en petite quantité, ils peuvent fortement affecter le bilan énergétique mondial et la température. au fil du temps (NASA, SF).
Azote gazeux
L'azote est essentiel à la vie sur Terre, car il est un composant composé de toutes les protéines et peut être trouvé dans tous les systèmes vivants.
Les composés azotés sont présents dans les matières organiques, les aliments, les engrais, les explosifs et les poisons. L'azote est crucial pour la vie, mais en excès, il peut également être nocif pour l'environnement.
Nommé d'après le mot grec nitron, signifiant «soude native», et le gène, signifiant «former», l'azote est le cinquième élément le plus abondant de l'univers.
Comme mentionné, l'azote gazeux constitue 78% de l'air de la Terre, selon le Los Alamos National Laboratory, Californie, États-Unis. D'autre part, l'atmosphère de Mars ne contient que 2,6% d'azote..
La structure de la molécule d'azote a une triple liaison. Cela rend la décomposition très difficile et lui confère un certain caractère de gaz inerte.
Il est courant que les chimistes travaillent dans des atmosphères saturées d'azote pour obtenir des conditions de faible réactivité (Royal Society of Chemistry, 2017).
Cycle de l'azote
L'azote, comme l'eau et le carbone, est une ressource naturelle renouvelable qui est remplacée par le cycle de l'azote.
Le cycle de l'azote, dans lequel l'azote atmosphérique est converti en différents composés organiques, est l'un des processus naturels les plus cruciaux pour soutenir les organismes vivants.
Pendant le cycle, les bactéries du sol transforment ou «fixent» l'azote atmosphérique en ammoniac, dont les plantes ont besoin pour pousser.
D'autres bactéries transforment l'ammoniac en acides aminés et en protéines. Ainsi, les animaux mangent les plantes et consomment les protéines.
Les composés azotés retournent au sol par les déchets animaux. Les bactéries transforment l'azote résiduel en azote gazeux, qui retourne dans l'atmosphère.
Cycle de l'azote
Dans un effort pour accélérer la croissance des cultures, les gens utilisent de l'azote dans les engrais.
Cependant, l'utilisation excessive de ces engrais en agriculture a eu des conséquences dévastatrices pour l'environnement et la santé humaine, car elle a contribué à la contamination des eaux souterraines et de surface.
Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), la pollution par les nutriments causée par un excès d'azote et de phosphore dans l'air et l'eau est l'un des problèmes environnementaux les plus répandus, les plus coûteux et les plus difficiles (Blaszczak-Boxe, 2014).
Les composés azotés sont un composant principal de la formation d'ozone au niveau du sol. En plus de causer des problèmes respiratoires, les composés azotés dans l'atmosphère contribuent à la formation de pluies acides (Oblack, 2016).
Références
- (2014). L'atmosphère terrestre. Récupéré de bbc.co.uk.
- Blaszczak-Boxe, A. (22 décembre 2014). Faits sur l'azote. Récupéré de livescience.com.
- (SF). Composition atmosphérique. Récupéré de science.nasa.gov.
- Université NC Estate. (2013, 9 août). Composition de l'atmosphère. Récupéré de ncsu.edu.
- Oblack, R. (3 février 2016). Azote - Gaz dans l'atmosphère. Récupéré de thinkco.com.
- Société royale de chimie. (2017). Azote. Récupéré de rsc.org.
- Sanderson, RT (2017, 12 février). Azote (N). Récupéré de britannica.com.