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Die Atmosphäre ist eine Mischung von Gasen, die die Erde umgeben. Es ist lebenswichtig und dient verschiedenen Zwecken, z. B. der Bereitstellung von Luft zum Atmen, der Absorption von ultravioletter Strahlung, dem Schutz des Planeten vor Meteoriten, der Kontrolle des Klimas und der Regulierung des Wasserkreislaufs. Die Erdatmosphäre besteht aus ungefähr 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff, einem Prozent Argon und Spuren anderer Gase, zu denen Kohlendioxid und Neon gehören.
Stickstoff
Stickstoff ist ein farbloses, geruchloses und inertes Gas (reagiert nicht mit anderen Substanzen), das 1772 vom Chemiker Daniel Rutherford entdeckt wurde. Stickstoff ist das am häufigsten vorkommende Gas in der Atmosphäre und kommt in allen lebenden Organismen vor. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Aminosäuren, Proteinen, DNA und RNA. Alle Lebewesen sind auf Stickstoff angewiesen, um zu wachsen, sich zu vermehren und Stoffwechselprozesse durchzuführen.
Die Atmosphäre ist die Hauptquelle für Stickstoff, Pflanzen und Tiere können ihn jedoch nicht direkt nutzen. Stickstoff dringt durch Niederschläge, tierische Abfälle und tote organische Stoffe in den Boden ein. Bakterien im Boden wandeln es in Ammonium und Nitrat um, zwei Formen von Stickstoff, die von Pflanzen verwendet werden können. Tiere erwerben es, indem sie sich von Pflanzen und anderen Tieren ernähren. Andere Bakterien im Boden wandeln Ammonium und Nitrat in Distickstoff um, wodurch Stickstoff in die Atmosphäre zurückgeführt wird. Dieser Vorgang wird als Stickstoffkreislauf bezeichnet.
Sauerstoff
Sauerstoff ist das zweithäufigste Gas in der Atmosphäre und das dritthäufigste Element im Universum. Es wurde 1771 von Carl-Wilhelm Scheele entdeckt. Sauerstoff ist geruchlos, farblos und sehr reaktiv. Alle lebenden Organismen sind beim Atmen darauf angewiesen und Bestandteil von DNA-Molekülen. Pflanzen können Sauerstoff produzieren und durch einen als Photosynthese bezeichneten Prozess an die Atmosphäre abgeben.
Ozon ist eine Form von Sauerstoff, die in der Erdatmosphäre vorhanden ist. Es schützt die Oberfläche des Planeten vor ultravioletter Strahlung und absorbiert und reflektiert schädliche Strahlen.
Argon
Argon, als Edelgas eingestuft, ist farblos, geruchlos und relativ inert und wurde 1894 von Lord Rayleigh und Sir William Ramsay entdeckt. Es ist das dritthäufigste Gas in der Atmosphäre, aber nicht in der Lage, das Leben zu erhalten. Argon gilt als einfaches Erstickungsmittel: Wenn es in großen Mengen eingeatmet wird, verursacht es Schwindel, Übelkeit, Vernunftverlust, Erstickung und Tod.
Da Argon inert ist, wird es auf verschiedene Arten verwendet, beispielsweise in Glühlampen, um Schweißnähte vor Oxidation zu schützen, Zwischenräume zwischen Gläsern zu isolieren oder als Ersatz für Stickstoff.
