KITARAN HIDROGEN: FASA DAN KEPENTINGAN - SAINS - 2026

The kitaran hidrogen ialah proses di mana bergerak hidrogen melalui air mengelilingi bumi, sekali gus menjadi satu bahagian penting dalam komposisi kimia dan atom unsur ini.

Hidrosfera memperoleh hidrogen hanya dari air, unsur yang dibentuk secara eksklusif oleh gabungan oksigen dan hidrogen. Semasa sintesis fotografi, hidrogen dihasilkan dengan pemisahan air untuk membentuk glukosa setelah disisir dengan karbon dioksida.

Vatyka / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Tumbuhan menyediakan makanan untuk herbivora dan haiwan ini memperoleh glukosa dan protein dari tumbuhan sahaja. Hidrogen membentuk karbohidrat, yang merupakan sumber tenaga penting bagi makhluk hidup, dan karbohidrat ini tiba sebagai makanan.

Terdapat banyak jenis makhluk hidup di Bumi. Semua ini pada dasarnya terdiri daripada karbon, nitrogen, oksigen, dan hidrogen. Haiwan memperoleh unsur-unsur ini dari alam semula jadi dan proses seperti pembentukan, pertumbuhan dan penguraian biasanya berlaku di alam semula jadi.

Beberapa kitaran berlaku sebagai hasil dari setiap proses ini, dan oleh kerana itu, mereka saling berkaitan, mewujudkan keseimbangan.

Fasa kitaran hidrogen

Atom hidrogen boleh disimpan sebagai gas atau cecair tekanan tinggi. Hidrogen sering disimpan sebagai hidrogen cair kerana memerlukan lebih sedikit ruang daripada hidrogen dalam bentuk gas biasa.

Apabila atom hidrogen bergabung dengan atom elektronegatif kuat yang wujud di sekitar atom elektronegatif lain dengan sepasang elektron tunggal, ia membuat ikatan hidrogen, yang membentuk molekul. Dua atom hidrogen membentuk molekul hidrogen, pendeknya H2.

Hidrogen adalah komponen utama dari banyak kitaran biogeokimia, termasuk kitaran air, kitaran karbon, kitaran nitrogen, dan kitaran sulfur. Kerana hidrogen adalah komponen molekul air, kitaran hidrogen dan kitaran air saling berkaitan.

Tumbuhan juga mengumpul semula air dan karbon dioksida dari tanah dan atmosfer untuk membentuk glukosa dalam proses yang dikenali sebagai fotosintesis. Sekiranya tanaman dimakan, molekul hidrogen akan dipindahkan ke haiwan yang sedang merumput.

Bahan organik disimpan di dalam tanah ketika tumbuhan atau haiwan mati, dan molekul hidrogen dilepaskan kembali ke atmosfera melalui pengoksidaan.

1- Penyejatan

Sebilangan besar hidrogen di planet kita terdapat di dalam air, jadi kitaran hidrogen berkait rapat dengan kitaran hidrologi. Kitaran hidrogen dimulakan dengan penyejatan dari permukaan air.

2- Pemeluwapan

Hidrosfera merangkumi atmosfer, bumi, perairan permukaan, dan air bawah tanah. Semasa air bergerak melalui kitaran, ia berubah keadaan antara fasa cair, pepejal, dan gas.

Air bergerak melalui takungan yang berbeza, termasuk lautan, atmosfer, air bawah tanah, sungai, dan glasier, dengan proses penyejatan fizikal (termasuk transpirasi tumbuhan), penyejukan, curah hujan, penyusupan, limpasan, dan aliran bawah permukaan.

3- peluh

Tumbuhan menyerap air dari tanah melalui akarnya dan kemudian mengepamnya dan membekalkan nutrien ke daun mereka. Peluh mewakili kira-kira 10% air yang tersejat.

Ini adalah pembuangan wap air dari daun tumbuhan ke atmosfera. Ini adalah proses yang tidak dapat dilihat oleh mata, walaupun terdapat banyak kelembapan. Dipercayai bahawa oak besar dapat berkeringat 151,000 liter setahun.

Keringat juga menjadi sebab mengapa kelembapan lebih tinggi di tempat-tempat dengan penutup tumbuh-tumbuhan yang banyak. Jumlah air yang berlaku melalui proses ini bergantung pada tanaman itu sendiri, kelembapan di dalam tanah (tanah), suhu di sekitarnya, dan pergerakan angin di sekitar tanaman.

4- Kerpasan

Kejatuhan air dalam bentuk apa pun ke tanah memberi jalan masuk ke penyusupan, yaitu proses di mana air diserap ke dalam tanah atau mengalir ke permukaan. Proses ini diulang berulang kali sebagai sebahagian daripada kitaran Bumi yang mengekalkan sumber daya yang boleh diperbaharui.

Kepentingan hidrogen di Bumi

Ia digunakan terutamanya untuk membuat air. Gas hidrogen boleh digunakan untuk pengurangan bijih logam.

Industri kimia juga menggunakannya untuk pengeluaran asid hidroklorik. Gas hidrogen yang sama diperlukan untuk kimpalan atom hidrogen (AHW).

Terdapat pelbagai kegunaan untuk hidrogen. Ini adalah unsur yang paling ringan dan dapat digunakan sebagai agen pengangkat balon, walaupun sangat mudah terbakar, sehingga berbahaya. Properti ini dan lain-lain menjadikan hidrogen sesuai digunakan sebagai bahan bakar.

Oleh kerana hidrogen sangat mudah terbakar, terutama apabila dicampurkan dengan oksigen tulen, ia digunakan sebagai bahan bakar dalam roket. Ini biasanya menggabungkan hidrogen cecair dengan oksigen cair untuk membuat campuran letupan.

Hidrogen adalah salah satu bahan bakar terbersih kerana ketika dinyalakan hasilnya adalah air biasa. Ini adalah salah satu sebab utama mengapa terdapat usaha untuk membuat enjin yang dapat digerakkan dengan menggunakan gas ini.

Walaupun hidrogen sangat mudah terbakar, begitu juga petrol. Walaupun perlu dijaga, jumlah hidrogen yang digunakan di dalam kereta tidak akan membahayakan jumlah petrol yang digunakan.

Walaupun merupakan salah satu bahan bakar terbersih di planet ini, kos tinggi untuk pengeluaran besar-besaran menjadikannya mustahil dalam waktu terdekat untuk menggunakannya untuk kereta komersial dan domestik.

Apabila hidrogen dipanaskan hingga suhu yang melampau, inti atomnya akan menyatu untuk mewujudkan inti helium. Peleburan ini menghasilkan pelepasan sejumlah besar tenaga, yang disebut tenaga termonuklear. Proses inilah yang menghasilkan tenaga cahaya matahari.

Penjana elektrik menggunakan gas sebagai bahan pendingin, yang menyebabkan banyak kilang menggunakannya sebagai agen periksa kebocoran. Aplikasi lain termasuk pengeluaran dan pemprosesan ammonia.

Ammonia adalah sebahagian daripada banyak produk pembersih rumah tangga. Ia juga merupakan agen penghidrogenan yang digunakan untuk menukar lemak tak jenuh yang tidak sihat kepada minyak dan lemak tepu.

Rujukan

1. Penggunaan Hidrogen. Dipulihkan dari Usesof.net.
2. Dipulihkan dari School-for-champions.com.
3. Maklumat Elemen Hidrogen. Dipulihkan dari rsc.org.
4. Kitaran biogeokimia. Dipulihkan dari newworldencyclopedia.org.
5. Penjelasan kitaran hidrogen. Dipulihkan dari slboss.info.
6. Kitaran Hidrogen. Dipulihkan dari Prezi.com.
7. Bagaimana air bergerak di sekitar wo Dipulihkan unep.or.jp.