ஐதரசன் சுழற்சி

ஐதரசன் சுழற்சி (Hydrogen Cycle) என்பது பிரபஞ்சத்தில் மிக அதிகமாக காணப்படும் தனிமமான ஐதரசன் பூமியில் உள்ள உயிருள்ள மற்றும் உயிரற்ற அமைப்புகள் இரண்டிலும் கொண்டுள்ள முக்கியப் பங்குடன் தொடர்புடையது ஆகும்.

கரிமப் பொருள்கள் காற்றில்லா நொதித்தல் மூலமாக கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் மீத்தேனாக மாறுவதற்கு பல்வேறு உயிரியக்க வினைகள், வேதிச் செயல்முறைகள் மற்றும் நுண்ணுயிரி இனங்களின் ஒரு கூட்டு முயற்சி அவசியமாகிறது. நிகழும் இந்த பல செயல்முறைகளில் ஒன்று இனங்களுக்கிடையிலான ஐதரசன் மாற்றம் என அழைக்கப்படுகிறது ^[1]. இந்த செயல்முறை சில மீத்தேன் உற்பத்தி செய்யும் ஆர்க்கியா (மெத்தனோகென்கள்) மற்றும் மீத்தேன் உற்பத்தி செய்யாத காற்றில்லா சுவாச நுண்ணுயிரிகள் இடையேயான கூட்டுறவு என வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த இணக்கமான கூட்டுவாழ்க்கையில் காற்றில்லா சுவாச நுண்ணுயிரிகள் கரிமப் பொருட்களை சிதைத்து மூலக்கூற்று ஐதரசனை (H₂) உற்பத்தி செய்கின்றன. இந்த ஐதரசன் பின்னர் மீத்தேன் உற்பத்தி செய்யும் நுண்ணுயிரிகளால் எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டு மீத்தேனாக்கல் செயல்முறை வழியாக மீத்தேனாக மாற்றப்படுகின்றது. நுண்ணுயிரி இனத்திற்கிடையிலான ஐதரசன் மாற்ற செயல்முறையின் ஒரு முக்கியமான பண்பு என்னவென்றால் நுண்ணுயிரி சூழலில் ஐதரசனின் செறிவு மிகவும் குறைவாக இருக்கும் என்பதாகும். குறைந்த அளவில் ஐதரசன் செறிவை பராமரிப்பது மிக முக்கியமாகும். ஏனெனில் அதிகரிக்கும் ஒருபகுதி ஐதரசனின் அழுத்தம் காற்றில்லா நொதித்தல் செயல்முறை அதிகரிக்கும் வெப்பநிலைக்கும் சாதகமற்றதாக உள்ளது.

மற்ற உயிரியபுவி வேதியியல் சுழற்சிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அறியப்படும் ஒரு முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், இதன் குறைவான மூலக்கூறு எடை ஐதரசனால் பூமியின் வளிமண்டலத்தை விட்டு வெளியேற்ற முடியும். இவ்வெளியேற்றம் கடந்த காலத்தில் பெரும் அளவில் ஏற்பட்டது என்பதாகப் பரிந்துரைக்கப்பட்டது. இதனாலேயே இன்று பூமி பெரும்பாலும் மீள முடியாத ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் இருக்கிறது ^[2].

உலகளாவிய தட்பவெப்பநிலையுடன் தொடர்பு[தொகு]

H₂ என்பது ஒரு சுவடு அளவு இரண்டாம்நிலை பைங்குடில் வாயு ஆகும், இது மீத்தேன் அகற்றப்படுவதைத் தடுக்கிறது. ஐதராக்சில் இயங்குறுப்புகளுடன் H₂ இடைவினைபுரிந்து அவற்றை நீராக ஒடுக்கம் செய்கிறது. ஒருவேளை முதலில் வளிமண்டலத்திலுள்ள H₂ இடைவினை புரிந்த்தென்றால் ஐதராக்சில் இயங்குறுப்பு (•OH) குறிப்பாக மீத்தேனை பின்வரும் சமன்பாட்டில் கண்டவாறு ஆக்சிசனேற்றம் செய்து நீக்குகிறது.

$\mathrm {H_{2}+OH\longrightarrow H+H_{2}O}$

$\mathrm {CH_{4}+OH\longrightarrow CH_{3}+H_{2}O}$

முக்கியக் கூறுகள்[தொகு]

மூலங்கள்
- மீத்தேன் மற்றும் மீத்தேனல்லாதா ஐதரோகார்பன் ஆக்சிசனேற்றம்
- தொழிற்சாலைகள் மற்றும் புதைபடிவ எரிபொருள்கள்
- உயிரினத்தொகுதி எரிதல்
- நைட்ரசன் நிலைநிறுத்தம்
- சமுத்திரங்கள்
- ஒரு வகையான அடர்வண்ண தீப்பாறைகளில் உயிரிசாரா ஐதரசன் உற்பத்தி^[3]
மூழ்குதல்
- ஐதராக்சில் குழுக்களால் ஆக்சிசனேற்றம்
- மண் நுண்ணுயிரிகள் எடுத்துக் கொள்ளல் ^[4]
- வளிமண்டலத்திலிருந்து விடுபடுதல்

வளிமண்டலம்[தொகு]

உயிருள்ள மற்றும் உயிரற்ற செயல்முறைகள் இரண்டும் உலகளாவிய H₂ சுழற்சியில் கணிசமாக பங்களிப்பு செய்கின்றன. ஐதரோகார்பன் பிரிகை, நுண்ணுயிரிகளின் H₂ உற்பத்தி மற்றும் வளிமண்டல ஒளிவேதியியல் செயல்முறைகள் முதலியன சுற்றுச்சூழலில் காணப்படும் H₂ வாயுவின் மிகப்பெரிய ஆதாரங்களாக்க் கருதப்படுகின்றன. உயிரியல் செயல்முறைகளே வளிமண்டல H₂ வாயுவை மூழ்கடிக்கும் ஆற்றல்மிக்க காரணிகளாகும். மேலும், H₂ வாயுவின் மிக முக்கியமான உயிர்வினையியல் பங்கு ஓர் உயிரியல் எரிபொருளாக பயன்படுவது ஆகும்.

நுண்ணுயிரிய சூழல்களில் ஏற்படும் உயிரணுச் செயல்முறைகள் மூலமாக உற்பத்தியாகும் ஐதரசன் எப்போதுமே உயிரணு அல்லது உயிரணுவிடை ஐதரசன் பயன்பாடாகவே இணைக்கப்பட்டுள்ளது ^[5]^[6]

.

உயிர்க்கோள நிலப்பரப்பு[தொகு]

நுண்ணுயிர்-ஊடகத்தால் மண்ணுக்குள் ஈர்ப்பு
நைட்ரசன் நிலைநிறுத்தம்
உயிரித் தொகுதி எரிதல்

மனிதச்செயல் வழிகள்[தொகு]

புதைபடிவ எரிபொருட்கள் மற்றும் தொழிற்சாலை கழிவுகள்

இவற்றையும் காண்க[தொகு]

உயிர்புவிவேதியியல் சுழற்சி
கார்பன் சுழற்சி
ஐதரசன்
ஐதரசன் எரிபொருள் மின்கலம்
மீத்தேன்
திருகுப்பூஞ்சையம் எனப்படும் சிடெரப்டோமைசெசு
கந்தக-அயோடின் சுழற்சி

மேற்கோள்கள்[தொகு]

↑ Kirchman, David L. (2011-02-02). Processes in Microbial Ecology. Oxford University Press. doi:10.1093/acprof:oso/9780199586936.001.0001. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:9780199586936. http://www.oxfordscholarship.com/view/10.1093/acprof:oso/9780199586936.001.0001/acprof-9780199586936.
↑ Catling, D. C. (2001-08-03). "Biogenic Methane, Hydrogen Escape, and the Irreversible Oxidation of Early Earth". Science 293 (5531): 839–843. doi:10.1126/science.1061976. பப்மெட்:11486082.
↑ McCollom, Thomas M.; Donaldson, Christopher (June 2016). "Generation of Hydrogen and Methane during Experimental Low-Temperature Reaction of Ultramafic Rocks with Water". Astrobiology 16 (6): 389–406. doi:10.1089/ast.2015.1382. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1531-1074. பப்மெட்:27267306.
↑ Rhee, T. S.; Brenninkmeijer, C. A. M.; Röckmann, T. (2006-05-19). "The overwhelming role of soils in the global atmospheric hydrogen cycle". Atmospheric Chemistry and Physics 6 (6): 1611–1625. doi:10.5194/acp-6-1611-2006. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1680-7324. http://www.atmos-chem-phys.net/6/1611/2006/.
↑ Parkin, Alison (2014). "Chapter 5. Understanding and Harnessing Hydrogenases, Biological Dihydrogen Catalysts". in Peter M.H. Kroneck and Martha E. Sosa Torres. The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. 14. Springer. பக். 99–124. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_5. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:978-94-017-9268-4.
↑ Iannotti, E. L.; Kafkewitz, D.; Wolin, M. J.; Bryant, M. P. (1973-06-01). "Glucose fermentation products in Ruminococcus albus grown in continuous culture with Vibrio succinogenes: changes caused by interspecies transfer of H 2". Journal of Bacteriology 114 (3): 1231–1240. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0021-9193. பப்மெட்:4351387.

[1] Kirchman, David L. (2011-02-02). Processes in Microbial Ecology. Oxford University Press. doi:10.1093/acprof:oso/9780199586936.001.0001. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:9780199586936. http://www.oxfordscholarship.com/view/10.1093/acprof:oso/9780199586936.001.0001/acprof-9780199586936.

[2] Catling, D. C. (2001-08-03). "Biogenic Methane, Hydrogen Escape, and the Irreversible Oxidation of Early Earth". Science 293 (5531): 839–843. doi:10.1126/science.1061976. பப்மெட்:11486082.

[3] McCollom, Thomas M.; Donaldson, Christopher (June 2016). "Generation of Hydrogen and Methane during Experimental Low-Temperature Reaction of Ultramafic Rocks with Water". Astrobiology 16 (6): 389–406. doi:10.1089/ast.2015.1382. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1531-1074. பப்மெட்:27267306.

[4] Rhee, T. S.; Brenninkmeijer, C. A. M.; Röckmann, T. (2006-05-19). "The overwhelming role of soils in the global atmospheric hydrogen cycle". Atmospheric Chemistry and Physics 6 (6): 1611–1625. doi:10.5194/acp-6-1611-2006. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1680-7324. http://www.atmos-chem-phys.net/6/1611/2006/.

[5] Parkin, Alison (2014). "Chapter 5. Understanding and Harnessing Hydrogenases, Biological Dihydrogen Catalysts". in Peter M.H. Kroneck and Martha E. Sosa Torres. The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment. Metal Ions in Life Sciences. 14. Springer. பக். 99–124. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_5. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:978-94-017-9268-4.

[6] Iannotti, E. L.; Kafkewitz, D.; Wolin, M. J.; Bryant, M. P. (1973-06-01). "Glucose fermentation products in Ruminococcus albus grown in continuous culture with Vibrio succinogenes: changes caused by interspecies transfer of H 2". Journal of Bacteriology 114 (3): 1231–1240. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0021-9193. பப்மெட்:4351387.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]