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Die Atmosphäre ist eine Gasmischung, die die Erde umgibt. Es ist lebensnotwendig und dient vielen Zwecken, z. B. zur Luftversorgung, zur Absorption von ultravioletter Strahlung, zum Schutz des Planeten vor Meteoriten, zur Klimakontrolle und zur Regulierung des Wasserkreislaufs. Die Erdatmosphäre besteht aus etwa 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 Inertgas (das nicht mit anderen Substanzen reagiert), 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 für Wachstum, Fortpflanzung und Stoffwechselprozesse von Stickstoff abhängig.
Die Atmosphäre ist die Hauptquelle von Stickstoff, obwohl Pflanzen und Tiere ihn nicht direkt nutzen können. Stickstoff dringt durch Niederschläge, tierische Abfälle und abgestorbene 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 durch Fütterung von Pflanzen und anderen Tieren. Andere Bakterien im Boden wandeln Ammonium und Nitrat in Distickstoff um, wodurch der Stickstoff wieder in die Atmosphäre gelangt. 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 darauf angewiesen, dass sie atmen und Bestandteil von DNA-Molekülen sind. Pflanzen sind in der Lage, Sauerstoff zu produzieren und durch einen als Photosynthese bezeichneten Prozess in die Atmosphäre abzugeben.
Ozon ist eine Form von Sauerstoff in der Erdatmosphäre. Sie schützt die Oberfläche des Planeten vor ultravioletter Strahlung, indem sie schädliche Strahlen absorbiert und reflektiert.
Sauerstoff (BananaStock / BananaStock / Getty Images)
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, kommt es zu Schwindel, Übelkeit, Vernunftverlust, Erstickung und Tod.
Da Argon inert ist, wird es in verschiedenen Formen verwendet, beispielsweise in Glühlampen, um Schweißnähte vor Oxidation zu schützen, Zwischenräume zwischen Gläsern zu isolieren oder Stickstoff zu ersetzen.
