ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಕ್ರ

ವಾಯುಮಂಡಲ, ಜೀವ ಮಂಡಲ, ಭೂಚಿಪ್ಪುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮುಖ್ಯ ಆಕರಗಳು. ಭೂರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಮೂಲಕ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಈ ಆಕರಗಳ ನಡುವೆ ಆವರ್ತನಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಕ್ರ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಜಲಗೋಳದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಕ್ರ ವಿಫಲವಾದಾಗ ಹೈಫೋಕ್ಸಿಕ್ ಜ಼ೋನ್(hypoxic zone) ಗಳ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಇಂದಿನ ವಾತಾವರಣ ಮತ್ತು ಜೀವಿಗಳ ಇರುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯು ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಕ್ರ ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಡೆಯಲು ಸಹಕಾರಿಯಾಗುತ್ತದೆ

ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಕ್ರ

ಆಕರಗಳು

ಭೂಮಿಯ ಚಿಪ್ಪು ಮತ್ತು ಕವಚಗಳಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸೈಡುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮುಖ್ಯ ಆಕರಗಳು.ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿರುವ ಆಮ್ಲಜನಕದಲ್ಲಿ ೯೯.೫% ಭಾಗ ಇವುಗಳಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಉಳಿದ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ೦.೦೧% ಜೈವಗೋಳದಲ್ಲೂ, ೦.೩೬% ವಾಯುಗೋಳದಲ್ಲೂ ಇದೆ.ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿರುವ ಆಮ್ಲಜನಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿರುವ ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಗರದಲ್ಲಿರುವ ಫೈಟೋಪ್ಲಾಕ್ಟಾಂನ್ ಎಂಬ ಜೀವಿಗಳು ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿರುವ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಶಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ.

$\mathrm {6\ CO_{2}+6H_{2}O+energy\longrightarrow C_{6}H_{12}O_{6}+6\ O_{2}}$

೧೯೮೬ ರಲ್ಲಿ ಕಂಡು ಹಿಡಿಯಲ್ಪಟ್ಟcyanobacterium Prochlorococcus ಎಂಬ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಕಡಲಿನಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ೫೦ಕ್ಕಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸಹಕರಿಸುತ್ತದೆ. ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಮತ್ತೊಂದು ಅಂಶವೆಂದರೆ ಫೋಟೋಲೈಸಿಸ್ ಎಂಬ ಕ್ರಿಯೆ. ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ಮತ್ತು ನೈಟ್ರಸ್ ಆಕ್ಸೈಡಿನ ಮೇಲೆ ಅತಿನೇರಳೆ ಕಿರಣಗಳು ಬಿದ್ದಾಗ ಅವುಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲಧಾತುಗಳಾಗಿ ಬೇರ್ಪಟ್ಟು ಆಮ್ಮನಜಕದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

$\mathrm {2\ H_{2}O+energy\longrightarrow 4\ H+O_{2}}$

$\mathrm {2\ N_{2}O+energy\longrightarrow 4\ N+O_{2}}$

ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆ: ಕಬ್ಬಿಣದ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆ (ವೆದರಿಂಗ್)

$\mathrm {4\ FeO+O_{2}\longrightarrow 2\ Fe_{2}O_{3}}$

ವಿವಿಧ ಗೋಳಗಳಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಂಗ್ರಹಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆ

ಜೆ.ಸಿ.ಜಿ ವಾಲ್ಕರ್ ಅವರ ಅಧ್ಯಯನ ಆಧಾರಿತ ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕವು ವಿವಿಧ ಗೋಳಗಳಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಂಗ್ರಹಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಒಳಹರಿವು ಮತ್ತು ಹೊರಹರಿವನ ಬಗೆಗಿನ ಮಾಹಿತಿ ನೀಡುತ್ತದೆ ಕೋಷ್ಟಕ ೧: ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಮುಖ್ಯ ಕೋಶಗಳು

ಆಕರ ಕೋಶ	ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ(ಕಿ.ಲೋ ಆಮ್ಲಜನಕ)	ಒಳ/ಹೊರ ಹರಿವು(ಕಿ.ಲೋ ಆಮ್ಲಜನಕ/ವರ್ಷಕ್ಕೆ)	ಉಳಿಯುವಿಕೆ(ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ)
ವಾಯುಗೋಳ	1.4×1018	3×1014	4500
ಜೀವಗೋಳ	1.6×1016	3×1014	50
ಶಿಲಾಗೋಳ(lithospere)	2.9×1020	6×1011	500000000

ಕೋಷ್ಟಕ ೨: ಆಮ್ಲಜನಕದ ವಾರ್ಷಿಕ ಒಳ/ಹೊರ ಹರಿವು ( ಅಳತೆ: ೧೦ ^{೧೦ ಕಿಲೋ ಆಮ್ಲಜನಕ ವರ್ಷಕ್ಕೆ)}

ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ(ಭೂಮೇಲ್ಮೈ)	೧೬,೫೦೦
ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ(ಜಲಗೋಳ)	೧೩,೫೦೦
N 2 ೦ ನ ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ	೧.೩
H 2 ೦ ನ ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ	0.03
ಒಟ್ಟು ಗಳಿಕೆ	~೩೦೦೦೦
ನಷ್ಟ ( ಉಸಿರಾಟ ಮತ್ತು ಕೊಳೆಯುವಿಕೆ)
ಉಸಿರಾಟ	೨೩,೦೦೦
ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೇಶನ್	೫೧೦೦
ಇಂಧನಗಳ ಧಹಿಸುವಿಕೆ	೧೨೦೦
ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿನ ಆಕ್ಸಿಡೇಶನ್	೬೦೦
ಸಿಡಿಲುಗಳಿಂದ N 2 ಸ್ಥಾಪನೆ	೧೨
ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಂದ N 2 ಸ್ಥಾಪನೆ	೧೦
ಉಲ್ಕಾನಿಲಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೇಶನ್	೫
ವೆದರಿಂಗ್ ನಿಂದ ನಷ್ಟ
ರಾಸಾಯನಿಕ ವೆದರಿಂಗ್	೫೦
ಓಜೋನ್ನಿನ ಭೂಸಂಪರ್ಕದಿಂದಾಗುವ ವೆದರಿಂಗ್	೧೨
ಒಟ್ಟು ನಷ್ಟ	~೩೦೦೦೦

ಓಜೋನ್

ವಾಯುಮಂಡಲದಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಓಜೋನ್(೦೩) ಮತ್ತು ಸ್ತರಗೋಳ(stratosphere)ಪದರದ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೂ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.

$\mathrm {O_{2}+uv~light\longrightarrow 2~O} \qquad (\lambda \lesssim 200~{\text{nm}})$

$\mathrm {O+O_{2}\longrightarrow O_{3}}$