<<   <   1   2   3   4   5   >   >>

КАРБОН

Carboneum

6 Карбон
C 12,011
[He]2s22p2

 

 

 

 

 

 

 

ПОШИРЕННЯ У ПРИРОДІ.

Вуглець у природі зустрічається як у вільному стані (алмаз, графіт, карбін і лонсдейліт, фулерен, вуглецеві нанотрубки), так і у вигляді різноманітних сполук. Середній вміст вуглецю у земній корі 2,3·10-2 % (мас); основна маса вуглецю концентрується в осадових гірських породах. Вуглець накопичується у верхній частині земної кори, де його присутність пов'язана в основному з живою речовиною, кам'яним вугіллям, нафтою, антрацитом, а також з доломітами і вапняками.

 

Кристал алмазу в породі.

 

Графітова руда.

 

Каньйон Дьябло. Фрагмента залізного метеорита (IAB) 2641 грамів. Містить мікрокристалики лонсдейліту.

 

Основна маса Карбону в земній корі знаходиться у вигляді природних карбонатів (вапняки і доломіт), горючих копалин - антрацит (94-97% С), буре вугілля (64-80% С), кам'яне вугілля (76-95% С), горючі сланці (56 - 78% С), нафту (82-87% С), горючих природних газів (до 99% метану), торф (53-56% С), а також бітуми і ін.

 

Антрацит.

 

   

Буре вугілля.

 

10-тонний шматок бурого вугілля в Музеї бурого вугілля в Японії.

 

Камяне вугілля.

 

Горючі сланці.

 

Торф.

 

Природні бітуми з Мертвого моря.

 

Бітумне оголення Пюі де ля Пуа, Клермон-Ферран, Франція.

 

Озокерит.

 

   

Зразки сирої нафти (геологічний музей А. А. Штукенберга).

 

Відомо понад 100 мінералів Карбону, серед яких найбільш поширені карбонати Кальцію, Магнію і Феруму. Він входить до складу кам'яного вугілля, нафти і природного газу, а також різних мінералів: мармуру, крейди і вапняку — CaCO3, доломіту — CaCO3·MgCO3, магнезиту — MgCO3, малахіту — CuCO3·Cu(OH)2 тощо.

 

Мармур.

 

Природна крейда.

 

Вапняк.

 

Доломіт.

 

Магнезит.

 

Малахіт.

 

Запаси вугілля складають близько 900 млрд тонн, а запаси нафти близько 150 гігатонн. Відкриті джерела природного газу становлять близько 175 1012 кубічних метрів (що становить близько 105 Гт вуглецю), але вважається, що є ще близько 900 1012 кубометрів "нетрадиційного" газу, наприклад, сланцевого газу, що складає близько 540 гігатонн вуглецю. В минулому, обсяги вуглеводневої сировини, були більші. В період з 1751 по 2008 рік близько 347 гігатонн Карбону були випущені у вигляді вуглекислого газу в атмосферу в результаті спалювання викопного палива. Карбон також замкнений, у вигляді метану і гідратів метану в полярних регіонах.

В атмосфері і гідросфері знаходиться у вигляді карбон діоксиду СО2, в повітрі 0,046% СО2 за масою, у водах річок, морів і океанів в ~ 60 разів більше.

 

СОБАЧА ПЕЧЕРА.

 

Карбон входить до складу рослин і тварин (~ 18%). В організм людини Карбон надходить з їжею (в нормі близько 300 г на добу). Загальний вміст Карбону в організмі людини сягає близько 21% (15 кг на 70 кг маси тіла). Карбон становить 2/3 маси м'язів і 1/3 маси кісткової тканини. Виводиться з організму переважно з повітрям, що видихається (вуглекислий газ) і сечею (сечовина).

 

Живі організми

 

Кругообіг Карбону в природі включає біологічний цикл, виділення СО2 в атмосферу при згоранні викопного палива, з вулканічних газів, гарячих мінеральних джерел, з поверхневих шарів океанічних вод та ін. Біологічний цикл полягає в тому, що Карбон у вигляді СО2 поглинається з тропосфери рослинами. Потім з біосфери знову повертається в геосферу: з рослинами вуглець потрапляє в організм тварин і людини, а потім при гнитті тваринних і рослинних матеріалів - в грунт і у вигляді СО2 - в атмосферу.

 

Колообіг Карбону в природі.

 

Важливу роль Карбон відіграє в космосі; на Сонці Карбон посідає 4-е місце за поширеністю після Гідрогену, Гелію та Оксигену, ядра Карбону беруть участь у процесах нуклеосинтезу (вуглецево-азотний цикл, потрійна α-реакція).

В пароподібному стані і у вигляді сполук з Нітрогеном і Гідрогеном Карбон виявлений в атмосфері Сонця, планет, він знайдений в кам'яних і залізних метеоритах.

Більшість сполук Карбону, і насамперед вуглеводні, мають яскраво виражений характер ковалентних сполук. Міцність простих, подвійних і потрійних зв'язків між атомами С, здатність утворювати стійкі ланцюги та цикли з атомів С обумовлюють існування величезної кількості карбонвмісних сполук, що вивчаються органічною хімією.

У природі зустрічається мінерал шунгіт, в якому міститься як твердий вуглець (≈ 25%), так і значні кількості силіцій оксиду (≈ 35%).

Карбон-14 утворюється у верхніх шарах тропосфери і стратосфери, на висоті 9-15 км, на реакцію, яка осідає під дією космічних променів. Теплові нейтрони, які стикаються з ядрами Нітрогену-14, утворюючи Карбон-14 і протон.

 

<<   <   1   2   3   4   5   >   >>