Cicle de l'hidrogen
El cicle de l'hidrogen consistix en intercanvis d'hidrogen entre fonts biòtiques (vives) i abióticas (no vives) i sumideros de composts que contenen hidrogen.
L'hidrogen (H) és l'element més abundant.[1] En la Terra, les molècules inorgàniques comunes que contenen H inclouen aigua (H2O), hidrogen gaseós (H2h), àcit sulfhídrico (H2S), i amoníac (NH3). Molts composts orgànics també contenen àtoms d'hidrogen, com hidrocarburs i matèria orgànica. Donada l'ubiqüitat dels àtoms d'hidrogen en composts químics orgànics i inorgànics, el cicle de l'hidrogen se centra en l'hidrogen molecular, H2.
L'hidrogen gaseós es pot produir de forma natural a través d'interaccions roca-aigua o com a subproducte de metabolisme microbianos. L'H2 lliure pugues després ser consumit per atres microbis, oxidarse fotoquímicamente en l'atmòsfera o perdre-se en l'espai. També es creu que l'hidrogen és un reactiu important en la química prebiótica i en l'evolució primerenca de la vida en la Terra, i potencialment en atres parts del nostre sistema solar.[2]
Característiques
[editar | editar còdic]- Ubiqüitat: L'hidrogen és l'element més abundant de l'univers, pero en la Terra es troba majorment combinat en atres elements (com l'oxigen en l'aigua o el carbono en la matèria orgànica).
- Llaugerea: Com a gas lliure, és tan llauger que la gravetat terrestre a penes pot retindre-ho, per lo que tendix a escapar cap a l'espai exterior.
- Enllaç vital: És el component clau dels ponts d'hidrogen, que permeten que el ADN mantinga la seua estructura i que l'aigua tinga les seues propietats úniques.
- Interdependencia: No és un cicle independent; està intrínsecament lligat als cicles de l'aigua, del carbono i del nitrogen.
- Almagasenament químic: Actua com un vehícul d'energia química en les cèlules; sense el moviment de protones, no es podria produir ATP (la moneda energètica dels sers vius).
- Caràcter reductor: Té una gran capacitat per a combinar-se en l'oxigen, lo que ho fa fonamental en les reaccions d'oxidació-reducció (redox) de la naturalea.
Cicles abióticos
[editar | editar còdic]Fonts
[editar | editar còdic]Les fonts abióticas de gas hidrogen inclouen reaccions fotoquímiques i aigua-roca. Les reaccions de serpentinización exotèrmica entre l'aigua i els minerals de olivino produïxen H2 en el subsol marí o terrestre.[3][4] En l'oceà, les fonts hidrotermales fan erupció de magma i alteren els decorreguts de l'aigua de mar, inclós el H2 abundant, segons el règim de temperatura i la composició de la roca hoste.[5][4] L'hidrogen molecular també es pot produir a través de la fotooxidación (per mig de la radiació ultravioleta) d'algunes espècies minerals com la siderita en ambients acuosos anóxicos. Est pot haver segut un procés important en les regions superiors dels oceans arcaics de la Terra primitiva.[6]
Sumideros
[editar | editar còdic]Degut a que l'H2 és l'element més llauger, l'H2 atmosfèric es pot perdre fàcilment en l'espai a través del escape atmosfèric, un procés irreversible que impulsa la pèrdua neta de massa de la Terra.[7] La fotólisis de composts més pesats que no són propensos a escapar, com el CH4 o l'H2O, també pot lliberar H2 de l'atmòsfera superior i contribuir a este procés. Un atre sumidero important d'H2 atmosfèric lliure és l'oxidació fotoquímica per radicals hidroxilo (•OH), que formen aigua.
Els sumideros antropogénicos d'H2 inclouen la producció de combustible sintètic a través de la reacció de Fischer-Tropsch i la fixació artificial de nitrogen a través del procés Haver-Bosch per a produir fertilisants nitrogenats.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Space Science Reviews.15(1)
- 121.ISSN 0038-6308.doi:10.1007/BF00172440.
- ↑ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.114(27)
- 6895–6903.doi:10.1073/pnas.1701266114.
- ↑ Geobiology.8(5)
- 355–71.doi:10.1111/j.1472-4669.2010.00249.x.
- ↑ 4,0 4,1 Astrobiology.15(5)
- 381–99.doi:10.1089/ast.2014.1198.
- ↑ Nature.476(7359)
- 176–80.doi:10.1038/nature10325.
- ↑ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.110(25)
- 10073–7.doi:10.1073/pnas.1308958110.
- ↑ Science.293(5531)
- 839–43.doi:10.1126/science.1061976.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Ciclo del hidrógeno» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.