תוֹכֶן
האווירה היא תערובת של גזים המקיפים את כדור הארץ. הוא חיוני לחיים ומשרת מטרות רבות, כגון אספקת אוויר לנשימה, ספיגת קרינה אולטרה סגולה, הגנה על כדור הארץ מפני מטאוריטים, שליטה על האקלים, ויסות מחזור המים. האטמוספרה של כדור הארץ מורכבת מכ -78% מהחנקן, 21% מהחמצן, אחוז אחד של ארגון, ועקבות של גזים אחרים הכוללים פחמן דו-חמצני וניאון.
חנקן
חנקן הוא גז חסר צבע, חסר ריח, אדיש (שאינו מגיב עם חומרים אחרים) שהתגלו בשנת 1772 על ידי הכימאי דניאל ראת'רפורד. חנקן הוא הגז הנפוץ ביותר באטמוספירה והוא נמצא בכל היצורים החיים. זהו מרכיב חשוב של חומצות אמינו, חלבונים, DNA ו- RNA. כל היצורים החיים תלויים בחנקן לצמיחה, רבייה ותהליכים מטבוליים.
האווירה היא המקור העיקרי של חנקן, אם כי צמחים ובעלי חיים אינם מסוגלים להשתמש בו ישירות. חנקן חודר לקרקע דרך משקעים, פסולת של בעלי חיים וחומר אורגני מת. חיידקים באדמה להמיר אותו אמוניום וניטראט, שתי צורות של חנקן שניתן להשתמש בהם על ידי צמחים. בעלי חיים לרכוש אותו על ידי האכלה על צמחים ובעלי חיים אחרים. חיידקים אחרים בקרקע להמיר אמוניום וניטראט לתוך דיניטרוגן, גורם החנקן להיות מוחזר לאטמוספירה. תהליך זה נקרא מחזור החנקן.
חנקן (Thinkstock / Comstock / Getty Images)
חמצן
חמצן הוא השני בגודלו בשפע באטמוספירה ואת האלמנט השלישי בשכיחות ביותר ביקום. הוא התגלה בשנת 1771 על ידי קרל וילהלם Scheele. חמצן הוא חסר ריח, חסר צבע מאוד תגובתי. כל האורגניזמים החיים מסתמכים על זה כדי לנשום, כמו גם להיות מרכיב של מולקולות דנ"א. הצמחים מסוגלים לייצר חמצן ולשחרר אותו לאטמוספרה באמצעות תהליך הנקרא פוטוסינתזה.
אוזון הוא סוג של חמצן נוכח באטמוספירה של כדור הארץ. הוא מגן על פני השטח של כדור הארץ מפני קרינה אולטרה סגולה על ידי ספיגת המשקף קרניים מזיקות.
ארגון
ארגון, מסווג כמו גז אצילי, הוא חסר צבע, חסר ריח ו אינרטי יחסית התגלה בשנת 1894 על ידי לורד ריילי סר ויליאם רמזי. זהו הגז השלישי בשפע ביותר באטמוספירה, אך אינו מסוגל לקיים חיים. ארגון נחשב פשוט asphyxiant: כאשר בשאיפה בכמויות גדולות, זה גורם סחרחורת, בחילה, אובדן של סיבה, חנק, ומוות.
כמו ארגון הוא אינרטי, הוא משמש בצורות שונות, כגון מנורות ליבון, כדי להגן על ריתוכים מפני חמצון, בידוד רווחים בין משקפיים או כתחליף חנקן.
