Uno de los elementos más asombrosos que pueden formar una enorme variedad de compuestos de naturaleza orgánica e inorgánica es el carbono. Este elemento es tan inusual en sus propiedades que incluso Mendeleev predijo un gran futuro para él, hablando de características aún no reveladas.
Posteriormente esto quedó prácticamente confirmado. Se supo que es el principal elemento biogénico de nuestro planeta, que forma parte de absolutamente todos los seres vivos. Además, puede existir en formas que son radicalmente diferentes en todos los aspectos, pero al mismo tiempo consisten solo en átomos de carbono.
En general, esta estructura tiene muchas características, e intentaremos tratarlas en el transcurso del artículo.
Carbono: fórmula y posición en el sistema de elementos
En el sistema periódico, el elemento carbono se encuentra en el grupo IV (según el nuevo modelo en 14), el subgrupo principal. Su número atómico es 6 y su peso atómico es 12.011. La designación del elemento con el signo C indica su nombre en latín - carboneum. Hay varias formas diferentes en las que existe el carbono. Por lo tanto, su fórmula es diferente y depende de la modificación específica.
Sin embargo, existe, por supuesto, una designación específica para escribir ecuaciones de reacción. En general, cuando se habla de una sustancia en estado puro, se adopta la fórmula molecular del carbono C, sin indexación.
Historial de descubrimiento de elementos
Por sí mismo, este elemento se conoce desde la antigüedad. Después de todo, uno de los minerales más importantes de la naturaleza es el carbón. Por lo tanto, para los antiguos griegos, romanos y otras nacionalidades, no era un secreto.
Además de esta variedad, también se utilizaron diamantes y grafito. Hubo muchas situaciones confusas con este último durante mucho tiempo, ya que a menudo, sin un análisis de la composición, se tomaban por grafito tales compuestos, como:
- plomo de plata;
- carburo de hierro;
- sulfuro de molibdeno.
Todos ellos estaban pintados de negro y, por lo tanto, se consideraban grafito. Más tarde, este malentendido se aclaró y esta forma de carbono se convirtió en sí misma.
Desde 1725, los diamantes han tenido una gran importancia comercial, y en 1970 se domina la tecnología para obtenerlos artificialmente. Desde 1779, gracias al trabajo de Karl Scheele, se han estudiado las propiedades químicas que presenta el carbono. Este fue el comienzo de una serie de importantes descubrimientos en el campo de este elemento y se convirtió en la base para aclarar todas sus características más singulares.
Isótopos de carbono y distribución en la naturaleza.
A pesar de que el elemento en cuestión es uno de los biogénicos más importantes, su contenido total en la masa de la corteza terrestre es del 0,15%. Esto se debe al hecho de que está sujeto a una circulación constante, el ciclo natural de la naturaleza.
En general, hay varios compuestos minerales que contienen carbono. Estas son razas tan naturales como:
- dolomitas y calizas;
- antracita;
- pizarra bituminosa;
- gas natural;
- carbón;
- aceite;
- carbón marron;
- turba;
- betún.
Además, no debemos olvidarnos de los seres vivos, que no son más que un depósito de compuestos de carbono. Después de todo, formaron proteínas, grasas, carbohidratos, ácidos nucleicos, es decir, las moléculas estructurales más vitales. En general, en la conversión de peso corporal seco de 70 kg, 15 cae sobre un elemento puro. Y así es con cada persona, sin mencionar los animales, las plantas y otras criaturas.
Si consideramos también el agua, es decir, la hidrosfera en su conjunto y la atmósfera, entonces existe una mezcla carbono-oxígeno expresada por la fórmula CO 2 . El dióxido o dióxido de carbono es uno de los principales gases que componen el aire. Es de esta forma que la fracción de masa de carbono es 0,046%. Aún más dióxido de carbono se disuelve en las aguas de los océanos.
La masa atómica del carbono como elemento es 12,011. Se sabe que este valor se calcula como la media aritmética entre los pesos atómicos de todas las especies isotópicas existentes en la naturaleza, teniendo en cuenta su abundancia (en porcentaje). Este es también el caso de la sustancia en cuestión. Hay tres isótopos principales en los que se encuentra el carbono. Eso:
- 12 C: su fracción de masa en la gran mayoría es 98.93%;
- 13C - 1,07%;
- 14 C - radiactivo, vida media 5700 años, emisor beta estable.
En la práctica de determinación de la edad geocronológica de las muestras, se utiliza ampliamente el isótopo radiactivo 14 C, que es un indicador debido a su largo período de decaimiento.
Modificaciones alotrópicas de un elemento.
El carbono es un elemento que existe como sustancia simple en varias formas. Es decir, es capaz de formar la mayor cantidad de modificaciones alotrópicas que se conocen en la actualidad.
1. Variaciones cristalinas: existen en forma de estructuras fuertes con redes regulares de tipo atómico. Este grupo incluye variedades como:
- diamantes;
- fullerenos;
- grafitos;
- carabinas;
- lonsdaleítas;
- y tubos
Todos ellos difieren en redes, en cuyos nodos hay un átomo de carbono. De ahí las propiedades completamente únicas, no similares, tanto físicas como químicas.
2. Formas amorfas: están formadas por un átomo de carbono, que forma parte de algunos compuestos naturales. Es decir, no se trata de variedades puras, sino con impurezas de otros elementos en pequeñas cantidades. Este grupo incluye:
- Carbón activado;
- piedra y madera;
- Hollín;
- nanoespuma de carbono;
- antracita;
- carbón vítreo;
- clase técnica de sustancia.
También están unidos por características estructurales de la red cristalina, que explican y manifiestan propiedades.
3. Compuestos de carbono en forma de racimos. Tal estructura, en la que los átomos están cerrados en un hueco de conformación especial desde el interior, lleno de agua o los núcleos de otros elementos. Ejemplos:
- nanoconos de carbono;
- astralenos;
- dicarbon
Propiedades físicas del carbono amorfo
Debido a la amplia variedad de modificaciones alotrópicas, es difícil identificar propiedades físicas comunes para el carbono. Es más fácil hablar de una forma específica. Por ejemplo, el carbono amorfo tiene las siguientes características.
- En el corazón de todas las formas se encuentran variedades de grafito de grano fino.
- Alta capacidad calorífica.
- Buenas propiedades conductoras.
- La densidad del carbono es de unos 2 g/cm 3 .
- Cuando se calienta por encima de 1600 0 C, hay una transición a formas de grafito.
Las variedades de hollín y piedra se utilizan ampliamente con fines de ingeniería. No son una manifestación de la modificación del carbono en su forma pura, sino que lo contienen en cantidades muy grandes.
Carbono cristalino
Hay varias opciones en las que el carbono es una sustancia que forma cristales regulares de varios tipos, donde los átomos están conectados en serie. Como resultado, se forman las siguientes modificaciones.
- - cúbico, en el que están conectados cuatro tetraedros. Como resultado, todos los enlaces químicos covalentes de cada átomo están saturados al máximo y son fuertes. Esto explica las propiedades físicas: la densidad del carbono es de 3300 kg/m 3 . Alta dureza, baja capacidad calorífica, falta de conductividad eléctrica: todo esto es el resultado de la estructura de la red cristalina. Hay diamantes técnicamente obtenidos. Se forman durante la transición del grafito a la siguiente modificación bajo la influencia de altas temperaturas y cierta presión. En general, es tan alto como la fuerza: alrededor de 3500 0 C.
- Grafito. Los átomos están dispuestos de manera similar a la estructura de la sustancia anterior, sin embargo, solo tres enlaces están saturados, y el cuarto se vuelve más largo y menos fuerte, conecta las "capas" de los anillos hexagonales de la red. Como resultado, resulta que el grafito es una sustancia negra suave y grasosa al tacto. Tiene buena conductividad eléctrica y tiene un alto punto de fusión: 3525 0 C. Es capaz de sublimación: sublimación de un estado sólido a un estado gaseoso, sin pasar por el estado líquido (a una temperatura de 3700 0 C). La densidad del carbono es de 2,26 g/cm3, mucho menor que la del diamante. Esto explica sus diferentes propiedades. Debido a la estructura en capas de la red cristalina, es posible utilizar grafito para la fabricación de minas de lápiz. Cuando se transportan sobre el papel, las escamas se desprenden y dejan una marca negra en el papel.
- fullerenos. Fueron abiertos solo en los años 80 del siglo pasado. Son modificaciones en las que los carbonos están interconectados en una estructura cerrada convexa especial con un vacío en el centro. Y la forma de un cristal - un poliedro, la organización correcta. El número de átomos es par. La forma más famosa de fullereno C 60 . Se encontraron muestras de una sustancia similar durante la investigación:
- meteoritos;
- sedimentos de fondo;
- folguritas;
- shungitas;
- el espacio exterior, donde estaban contenidos en forma de gases.
Todas las variedades de carbono cristalino son de gran importancia práctica, ya que tienen una serie de propiedades técnicamente útiles.
Actividad química
El carbono molecular exhibe una baja reactividad debido a su configuración estable. Puede ser forzado a entrar en reacciones solo impartiendo energía adicional al átomo y obligando a los electrones del nivel exterior a evaporarse. En este punto, la valencia se convierte en 4. Por lo tanto, en los compuestos, tiene un estado de oxidación de + 2, + 4, - 4.
Casi todas las reacciones con sustancias simples, tanto metales como no metales, tienen lugar bajo la influencia de altas temperaturas. El elemento en cuestión puede ser tanto un agente oxidante como un agente reductor. Sin embargo, las últimas propiedades son especialmente pronunciadas en él, y es en esto en lo que se basa su uso en la industria metalúrgica y otras.
En general, la capacidad de entrar en una interacción química depende de tres factores:
- dispersión de carbono;
- modificación alotrópica;
- temperatura de reacción.
Así, en algunos casos, se produce interacción con las siguientes sustancias:
- no metales (hidrógeno, oxígeno);
- metales (aluminio, hierro, calcio y otros);
- óxidos metálicos y sus sales.
No reacciona con ácidos y álcalis, muy raramente con halógenos. La más importante de las propiedades del carbono es la capacidad de formar largas cadenas entre sí. Pueden cerrarse en un ciclo, formar ramas. Así es como la formación de compuestos orgánicos, que hoy en día se cuentan por millones. La base de estos compuestos son dos elementos: carbono, hidrógeno. También pueden incluirse en la composición otros átomos: oxígeno, nitrógeno, azufre, halógenos, fósforo, metales y otros.
Compuestos básicos y sus características.
Hay muchos compuestos diferentes que contienen carbono. La fórmula del más famoso de ellos es CO 2 - dióxido de carbono. Sin embargo, además de este óxido, también hay monóxido de CO - o monóxido de carbono, así como subóxido C 3 O 2.
Entre las sales que contienen este elemento, las más comunes son los carbonatos de calcio y magnesio. Entonces, el carbonato de calcio tiene varios sinónimos en el nombre, ya que se presenta en la naturaleza en forma de:
- tiza;
- mármol;
- caliza;
- dolomita.
La importancia de los carbonatos de metales alcalinotérreos se manifiesta en el hecho de que son participantes activos en los procesos de formación de estalactitas y estalagmitas, así como de las aguas subterráneas.
El ácido carbónico es otro compuesto que forma carbono. Su fórmula es H 2 CO 3. Sin embargo, en su forma habitual, es extremadamente inestable e inmediatamente se descompone en dióxido de carbono y agua en solución. Por lo tanto, solo se conocen sus sales, y no él mismo, como una solución.
Haluros de carbono: se obtienen principalmente de forma indirecta, ya que la síntesis directa se produce solo a temperaturas muy altas y con un rendimiento de producto bajo. Uno de los más comunes - CCL 4 - tetracloruro de carbono. Un compuesto tóxico que puede causar envenenamiento si se inhala. Obtenido por reacciones de sustitución fotoquímica de radicales en metano.
Los carburos metálicos son compuestos de carbono en los que presenta un estado de oxidación de 4. También son posibles asociaciones con boro y silicio. La propiedad principal de los carburos de algunos metales (aluminio, tungsteno, titanio, niobio, tántalo, hafnio) es una alta resistencia y una excelente conductividad eléctrica. El carburo de boro B 4 C es una de las sustancias más duras después del diamante (9,5 según Mohs). Estos compuestos se utilizan en ingeniería, así como en la industria química, como fuentes para la producción de hidrocarburos (el carburo de calcio con agua conduce a la formación de acetileno e hidróxido de calcio).
Muchas aleaciones de metales se fabrican con carbono, lo que aumenta significativamente su calidad y características técnicas (el acero es una aleación de hierro y carbono).
Especial atención merecen numerosos compuestos orgánicos de carbono, en los que el carbono es un elemento fundamental capaz de combinarse con los mismos átomos en largas cadenas de diversas estructuras. Éstos incluyen:
- alcanos;
- alquenos;
- arenas;
- proteínas;
- carbohidratos;
- ácidos nucleicos;
- alcoholes;
- ácidos carboxílicos y muchas otras clases de sustancias.
Aplicación de carbón
La importancia de los compuestos de carbono y sus modificaciones alotrópicas en la vida humana es muy alta. Puede nombrar algunas de las industrias más globales para dejar claro que esto es cierto.
- Este elemento forma todo tipo de combustible orgánico del que una persona recibe energía.
- La industria metalúrgica utiliza el carbono como agente reductor más fuerte para obtener metales a partir de sus compuestos. Los carbonatos también se utilizan ampliamente aquí.
- La construcción y la industria química consumen una gran cantidad de compuestos de carbono para la síntesis de nuevas sustancias y la obtención de los productos necesarios.
También puede nombrar sectores de la economía como:
- industria nuclear;
- negocio de la joyería;
- equipo técnico (lubricantes, crisoles resistentes al calor, lápices, etc.);
- determinación de la edad geológica de las rocas - trazador radiactivo 14 C;
- el carbón es un excelente adsorbente, lo que permite su uso para la fabricación de filtros.
Ciclo en la naturaleza
La masa de carbono que se encuentra en la naturaleza está incluida en un ciclo constante que gira cada segundo alrededor del mundo. Así, la fuente atmosférica de carbono - CO 2 - es absorbida por las plantas y liberada por todos los seres vivos en el proceso de respiración. Una vez en la atmósfera, se vuelve a absorber, por lo que el ciclo no se detiene. Al mismo tiempo, la muerte de los residuos orgánicos conduce a la liberación de carbono y su acumulación en la tierra, desde donde luego es nuevamente absorbido por los organismos vivos y liberado a la atmósfera en forma de gas.
carbón orgánico
(una. carbón orgánico; norte. organizador Kohlenstoff; F. carbón orgánico; y. carbono organico) - que es parte de lo orgánico. sustancias de la atmósfera, la hidrosfera y el cuerno. razas Tiene una naturaleza biogénica. Macca Corg en la corteza terrestre alcanza 7 * 10 15 toneladas, incl. en rocas sedimentarias - 5 * 10 15 t. y coulométrico (analizadores automáticos) métodos. En el proceso de catagénesis, el contenido de Corg en las rocas disminuye (en un 30-40% al final de la apocatagénesis) y su participación en la materia orgánica. aumenta la sustancia (del 70 % en la etapa de protocatagénesis al 80 % en la mesocatagénesis y al 90 % en la apocatagénesis). En grafito y grafitado orgánico. sustancia, alcanza el 99%. Dentro de una etapa de catagénesis, el contenido de C en la composición de orgánicos. sustancias y el valor del parámetro H / C en sirven como indicadores del tipo de orgánico. sustancias, en el mismo tipo de orgánicos. sustancia - el nivel de su madurez. La cantidad de Corg es un indicador importante del potencial de fuente de petróleo y gas de las rocas. Como parte de un orgánico concentrado in-va O. y, contenido en la cantidad de 85-87% (en aceites), 58-90% (en carbones). Número de O. y. en carbones es uno de los indicadores del grado de su metamorfismo. E. C. Larskaya.
Enciclopedia de montaña. - M.: Enciclopedia soviética. Editado por E. A. Kozlovsky. 1984-1991 .
Vea qué es "carbono orgánico" en otros diccionarios:
carbón orgánico- Carbono, que forma parte de los compuestos orgánicos Fuente: GOST 23740 79: Suelos. Métodos de laboratorio para determinar el contenido de sustancias orgánicas ...
carbón orgánico- — ES carbono orgánico Carbono que procede de un animal o una planta. (Fuente: APS) Temas protección ambiental EN orgánico… … Manual del traductor técnico
carbono orgánico disuelto- 3,4 carbono orgánico disuelto; DOC: Carbono presente en el agua en forma de compuestos orgánicos que pasan a través de un filtro de membrana de 0,45 µm cuando se filtra. Fuente: GOST R 52991 2008: Agua. Métodos para determinar ... ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica
carbono organico total- 3,3 carbono orgánico total; TOC: Carbono presente en el agua en forma de compuestos orgánicos en estado disuelto y no disuelto. Fuente: GOST R 52991 2008: Agua. Métodos para determinar el contenido de materia orgánica total y disuelta ... ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica
carbono orgánico total, TOC- 3,3 carbono orgánico total TOC carbono presente en el agua en forma de compuestos orgánicos en estado disuelto e insoluble. Fuente: GOST 31958 2012: Agua. Métodos para determinar el contenido de general y ... ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica
carbono orgánico disuelto (DOC)- 3,11 carbono orgánico disuelto (DOC) carbono presente en el agua en forma de compuestos orgánicos que pasan a través de un filtro de membrana con un diámetro de poro de 0,45 µm cuando se filtra.
Scott Steggenborg, Universidad Estatal de Kansas, EE. UU.
El carbono es el principal elemento estructural de todos los seres vivos. El carbono está presente en la atmósfera, los tejidos vegetales y animales, la materia orgánica no viva, los combustibles fósiles, las rocas y se disuelve en las aguas oceánicas. En el crecimiento de las plantas, y de hecho en nuestras vidas, su presencia no es la última. Todo comienza desde la raíz, y si crece en un suelo con falta de carbono, entonces la situación debe tomarse bajo control especial, de lo contrario ... Todo afecta la cantidad de carbono en el suelo, incluso la labranza.
carbono orgánico del suelo
La transición de las moléculas de carbono de una forma a otra se conoce como el ciclo del carbono (Fig. 1). Las plantas obtienen carbono de la atmósfera, el cual está involucrado en el proceso de fotosíntesis. Usando la energía del sol y el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, las plantas convierten el CO2 en carbono orgánico, lo que promueve el crecimiento de tallos, hojas y raíces. El resultado del ciclo de vida y muerte de las plantas es la acumulación y descomposición del tejido vegetal tanto en la superficie del suelo como debajo de ella (raíces de las plantas) y la producción de una cantidad significativa de carbono orgánico del suelo.
Los suelos difieren en la cantidad de carbono orgánico del suelo en ellos, el rango de variación es de menos del 1% en suelos arenosos a más del 20% en suelos anegados. El nivel natural de carbono orgánico del suelo en los suelos de Kansas varía entre 1-4%. Hoy en día, la mayoría de las tierras cultivadas en Kansas tienen niveles de carbono orgánico de 0,5 a 2 %.
Fig. 1. Ciclo moderno del carbono. Todas las cifras están expresadas en gigatoneladas y gigatoneladas por año.
En Kansas, los pastos esteparios contribuyeron a la formación de una gruesa capa de suelo fértil. Las raíces de estos y otros tipos de cereales son fibrosas. Pueden penetrar a grandes profundidades, produciendo gran parte de su biomasa bajo tierra. En consecuencia, los altos niveles de carbono orgánico en los suelos bajo los pastizales naturales ocurren a profundidades de hasta varios centímetros. El color negro asociado con la fertilidad del suelo es un indicador del contenido de carbono orgánico. A medida que disminuye el contenido de carbono orgánico, el color del suelo se vuelve más claro y refleja su composición mineral. Por lo tanto, el color rojo de los suelos en el sureste de Kansas y el noreste de Oklahoma es un indicador de una mayor concentración de hierro y un menor contenido de carbono en el suelo. Los suelos que se forman bajo los bosques tienden a tener altos niveles de carbono orgánico en el suelo en la capa superior, pero niveles más bajos en las capas más profundas. Esta diferencia se debe principalmente a la acumulación de hojas caídas, así como ramas de arbustos y árboles en la superficie del suelo.
carbono atmosférico
Utilizando datos de un estudio de núcleos de hielo, así como datos acumulados a partir del seguimiento a largo plazo de los niveles de CO2 en la atmósfera, los científicos encontraron fluctuaciones significativas en los niveles de CO2 en la atmósfera durante 200.000 años. En los últimos 1000 años, el contenido atmosférico de CO2 ha aumentado significativamente (Fig. 2). Hoy (2000) el nivel de CO2 es de aproximadamente 369 mg/l, y esta cifra es más alta que en cualquier momento del último milenio. Lo que es más importante, estas tasas de crecimiento sin precedentes son tan altas que es posible que el ecosistema no pueda adaptarse a ellas. Este aumento de CO2 se debe a la expansión del uso de combustibles fósiles, el desmonte y los cambios en el uso de la tierra que se están produciendo en todo el mundo. El factor más significativo que provoca un aumento del contenido de CO2 en la atmósfera es el uso de combustibles fósiles. Al ritmo actual de este proceso, asciende a 1 billón. kg, las reservas de combustibles fósiles se agotarán en los próximos 300-400 años. A medida que aumenta el uso de combustibles fósiles, el carbono que ha estado fuera de circulación durante millones de años se libera directamente a la atmósfera. Con el tiempo, el carbono atmosférico se convertirá nuevamente en carbono orgánico, o terminará en el océano, y se alcanzará un nuevo equilibrio, pero este proceso puede llevar miles de años. En un futuro próximo, el carbono "nuevo" permanecerá en la atmósfera en forma de CO2. Sobre la base de los modelos atmosféricos actuales, se puede concluir que el uso completo de combustibles fósiles conducirá a un aumento en la concentración de CO2 atmosférico hasta un pico de alrededor de 1.200 mg/l. Algunos científicos creen que estas concentraciones serán aún mayores. Este aumento en los niveles de CO2 ha llevado a muchos científicos a especular que las temperaturas globales promedio comenzarán a aumentar. En la prensa popular, este proceso se denomina calentamiento global. Los llamados gases de efecto invernadero: CO2, metano (CH4) y óxido nítrico (N 2 O), que están contenidos en la atmósfera, contribuyen a la retención de calor, que, por regla general, se refleja en la superficie de la tierra. A concentraciones más altas de estos gases, es posible que no se libere calor, lo que resulta en temperaturas globales más altas. Por el momento, los cambios en las temperaturas globales no son significativos y no hay tendencias definidas al respecto, pero los cambios en el nivel de contenido de CO2 están completamente documentados y reconocidos por la mayoría de los científicos.
¿Qué se puede hacer para frenar el aumento de CO2? Si pensamos de dónde viene el CO2 y hacia dónde va después, la solución más obvia es reducir su suministro reduciendo el uso de combustibles fósiles. Esto reducirá la liberación de CO2 a la atmósfera. Con el tiempo, se requerirán fuentes de energía más eficientes y limpias, pero la economía actual de los combustibles fósiles limita la adopción y el desarrollo de fuentes alternativas. En el futuro, cuando desarrollemos tecnologías de energía alternativa, el uso masivo de sumideros de carbono puede ayudar a estabilizar el nivel de CO2 en la atmósfera. La descripción de las reservas de carbono del mundo (Figura 1) demuestra que las reservas de carbono en las profundidades del océano son la reserva principal, pero los cambios pueden tardar millones de años. Además, nuestra capacidad para administrar esta reserva es limitada. La siguiente reserva más grande es el carbono orgánico del suelo. La cantidad de carbono orgánico del suelo es el doble de la cantidad de carbono contenido en la biomasa vegetal (plantas, árboles, cultivos, pastos, etc.). Una forma de estabilizar el carbono atmosférico sería introducir tecnologías en todo el mundo que aumenten el carbono del suelo. ¿Cuánto carbono puede contener el suelo de Kansas? La pregunta es simple, pero no hay una respuesta simple. El potencial de almacenamiento de este tipo de suelo depende del nivel de carbono del suelo en ese momento, la concentración de CO2 en la atmósfera y las prácticas agrícolas aplicadas. En muchos suelos de Kansas, la pérdida significativa de la capa superficial del suelo debido a la erosión y la labranza extensiva ha dado como resultado que los niveles de carbono se dupliquen con creces con respecto a la línea de base. Con una gestión adecuada, se puede aumentar el contenido de carbono orgánico en muchos suelos. Las pérdidas de carbono del suelo que ocurrieron en la primera mitad del siglo XX se compensaron parcialmente en la segunda mitad con mejoras en las tecnologías de conservación y la intensificación de los sistemas de cultivo (Figura 3). La fertilización adecuada y el cultivo de híbridos y variedades mejorados también desempeñaron un papel en la acumulación de carbono orgánico en el suelo. Los rendimientos más altos y la intensidad del cultivo aumentan la cantidad de biomasa que ingresa al suelo, proporcionando más material que se puede convertir en carbono del suelo. En la fig. 3 muestra las proyecciones de los niveles de carbono del suelo por nivel de labranza cero para 1990. Los suelos que se cultivan sin labranza y que utilizan sistemas de cultivo intensivo pueden aumentar el carbono del suelo en un 1 % por año. Actualmente, el 10% de la tierra agrícola en Kansas se encuentra bajo cultivo sin labranza (un área total de 8,2 millones de hectáreas), y estas áreas deberían secuestrar 19,000 toneladas adicionales de carbono por año. Con un mayor uso de la tecnología de labranza cero y el uso de sistemas de cultivo intensivo, el carbono sería secuestrado en grandes cantidades. No hay potencial en el mundo para utilizar el suelo como sumidero de carbono, esta opción sigue siendo una solución a corto plazo. Durante un período de tiempo, tal vez de 30 a 50 años, se alcanzará un nuevo nivel de equilibrio de CO2 en el suelo en el que será difícil lograr un mayor almacenamiento de carbono. Una solución a más largo plazo para estabilizar los niveles de CO2 en la atmósfera podría ser reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles para obtener energía.
Secuestro de carbono: 9 preguntas más frecuentes
1. ¿Qué se entiende por secuestro de carbono?
El secuestro de carbono es generalmente el proceso de convertir el carbono del aire (dióxido de carbono o TO2) en carbono del suelo. El dióxido de carbono es absorbido por las plantas durante la fotosíntesis y también lo son las plantas vivas. Cuando la planta muere, el carbono de las hojas, el tallo y las raíces ingresa al suelo y se convierte en materia orgánica del suelo.
2. ¿Cómo puede el secuestro de carbono ayudar a abordar el calentamiento global?
El dióxido de carbono atmosférico y otros gases de efecto invernadero atrapan el calor que se escapa de la superficie terrestre. Esta acumulación de calor puede conducir al calentamiento global. A través del secuestro de carbono, los niveles de dióxido de carbono atmosférico se reducen y los niveles de materia orgánica del suelo aumentan. Si no se toca, el carbono orgánico del suelo puede permanecer en el suelo durante muchos años como materia orgánica estable. Este carbono se secuestra más tarde o se traslada al almacenamiento para que esté disponible para su reciclaje en la atmósfera. Este proceso reduce el nivel de CO2, así como la posibilidad de calentamiento global.
3. ¿Qué impacto puede tener el secuestro de carbono sobre los gases de efecto invernadero?
Se ha descubierto que es posible reducir las emisiones de CO2 en un 20 % o más mediante el secuestro de carbono en suelos agrícolas.
4. ¿Qué pueden hacer los agricultores para mejorar la captura de carbono?
Hay varias formas de lograr esto:
- labranza cero o labranza mínima;
- aumento intensivo de la rotación de cultivos y exclusión del barbecho de verano;
- zonas de amortiguamiento;
— medidas para la protección de la naturaleza, que ayudarán a reducir la erosión;
- el uso de cultivos que dan muchos residuos (maíz, sorgo, así como trigo);
— uso de cultivos de cobertura;
- selección de especies e híbridos que almacenen más carbono.
5. ¿Qué pueden hacer los agricultores para mejorar la captura de carbono?
Los agricultores pueden aumentar el secuestro de carbono al:
- mejorar la calidad del forraje;
- mantenimiento de una cantidad suficiente de residuos de cultivos;
— reducir el sobrepastoreo.
6. ¿Se recompensará a los trabajadores agrícolas por el secuestro de carbono?
Puede haber un sistema comercial para otorgar crédito a los agricultores que aumentan la captura de carbono. También es posible que el gobierno aplique algunos incentivos a los productores para fomentar la captura de carbono. Pero incluso si no hubiera pagos, los agricultores verían un efecto positivo de la introducción de métodos para aumentar la materia orgánica del suelo:
– mejorar la estructura y la calidad del suelo;
- aumentar la fertilidad del suelo aumentando la materia orgánica;
— reducción de la erosión debido a la mejora de la estructura del suelo;
— mejorar la calidad del agua debido a la reducción de la erosión.
7. ¿Qué es la materia orgánica del suelo, de dónde viene y hacia dónde va?
La materia orgánica del suelo consiste en plantas en descomposición y desechos animales. Permiten que las partículas minerales del suelo se combinen en grumos, que se denominan agregados del suelo. El aumento de los niveles de materia orgánica del suelo conduce a agregados de suelo más estables, más resistentes a la erosión eólica, mejor infiltración y aireación, menos compactación y mayor fertilidad. La materia orgánica ayuda a mantener unidos los nutrientes del suelo para que no se eliminen ni se filtren. Si no se toca, la materia orgánica del suelo puede convertirse en humus, una forma muy estable de materia orgánica. Sin embargo, si se cultiva el suelo, la materia orgánica del suelo se oxidará y el carbono se disolverá en la atmósfera como CO2. Si el suelo se erosiona, la materia orgánica del suelo será arrastrada por el agua.
8. ¿Qué afecta el nivel de materia orgánica del suelo?
En la mayoría de los casos, los niveles naturales de materia orgánica del suelo para cualquier lugar determinado están determinados por la latitud y la precipitación anual. Los niveles naturales de materia orgánica del suelo aumentarán a medida que se mueva de norte a sur desde el ecuador. En las Grandes Llanuras, el nivel de materia orgánica aumenta de oeste a este, teniendo en cuenta la cantidad de precipitación. El manejo puede cambiar los niveles de materia orgánica del suelo. En general, a medida que aumenta la intensidad del cultivo, aumenta el nivel de materia orgánica del suelo. A medida que aumenta la frecuencia de la labranza mecánica, disminuye el nivel de materia orgánica del suelo. Para los productores de Kansas, el uso de la tecnología de labranza cero y la eliminación del vapor ofrecían el mayor potencial para lograr este objetivo.
9. ¿Qué está haciendo Kansas para aumentar la captura de carbono?
Los científicos del estado de Kansas están trabajando para desarrollar mejores prácticas de gestión que aumentarán el secuestro de carbono. Se están realizando investigaciones para probar los resultados de la labranza mecánica, diversas rotaciones de cultivos, prácticas de conservación del suelo y prácticas de gestión del carbono del suelo.
Propiedades físicas: El carbono forma muchas modificaciones alotrópicas: diamante una de las sustancias mas duras grafito, carbón, hollín.
Un átomo de carbono tiene 6 electrones: 1s 2 2s 2 2p 2 . Los dos últimos electrones están ubicados en orbitales p separados y no están apareados. En principio, este par podría ocupar un orbital, pero en este caso la repulsión interelectrónica aumenta considerablemente. Por esta razón, uno de ellos toma 2p x, y el otro, ya sea 2p y , o 2p orbitales z.
La diferencia entre las energías de los subniveles s y p de la capa exterior es pequeña, por lo tanto, el átomo pasa fácilmente a un estado excitado, en el que uno de los dos electrones del orbital 2s pasa a un estado libre. 2r. Surge un estado de valencia que tiene la configuración 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . Es este estado del átomo de carbono el que es característico de la red de diamante: la disposición espacial tetraédrica de los orbitales híbridos, la misma longitud y energía de los enlaces.
Este fenómeno es conocido por llamarse sp 3 -hibridación, y las funciones resultantes son sp 3 -hybrid . La formación de cuatro enlaces sp 3 proporciona al átomo de carbono un estado más estable que tres rr- y un s-s-bond. Además de la hibridación sp 3, también se observa hibridación sp 2 y sp en el átomo de carbono . En el primer caso, hay una superposición mutua. s- y dos orbitales p. Se forman tres orbitales híbridos sp 2 equivalentes, ubicados en el mismo plano en un ángulo de 120 ° entre sí. El tercer orbital p no cambia y se dirige perpendicularmente al plano sp2.
En la hibridación sp, los orbitales s y p se superponen. Surge un ángulo de 180° entre los dos orbitales híbridos equivalentes formados, mientras que los dos orbitales p de cada uno de los átomos permanecen sin cambios.
Alotropía del carbono. diamante y grafito
En un cristal de grafito, los átomos de carbono están ubicados en planos paralelos, ocupando los vértices de hexágonos regulares en ellos. Cada uno de los átomos de carbono está unido a tres enlaces híbridos sp 2 adyacentes. Entre planos paralelos, la conexión se realiza por fuerzas de van der Waals. Los orbitales p libres de cada uno de los átomos están dirigidos perpendicularmente a los planos de los enlaces covalentes. Su superposición explica el enlace π adicional entre los átomos de carbono. entonces desde el estado de valencia en el que se encuentran los átomos de carbono en una sustancia, las propiedades de esta sustancia dependen.
Propiedades químicas del carbono
Los estados de oxidación más característicos: +4, +2.
A bajas temperaturas, el carbono es inerte, pero cuando se calienta aumenta su actividad.
El carbono como agente reductor:
- con oxígeno
C 0 + O 2 - t ° \u003d CO 2 dióxido de carbono
con falta de oxígeno - combustión incompleta:
2C 0 + O 2 - t° = 2C +2 O monóxido de carbono
- con flúor
C + 2F 2 = CF 4
- con vapor
C 0 + H 2 O - 1200 ° \u003d C + 2 O + H 2 agua gas
— con óxidos metálicos. De esta manera, el metal se funde a partir del mineral.
C 0 + 2CuO - t ° \u003d 2Cu + C +4 O 2
- con ácidos - agentes oxidantes:
C 0 + 2H 2 SO 4 (conc.) \u003d C +4 O 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
С 0 + 4HNO 3 (conc.) = С +4 O 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
- forma disulfuro de carbono con azufre:
C + 2S 2 \u003d CS 2.
El carbono como agente oxidante:
- forma carburos con algunos metales
4Al + 3C 0 \u003d Al 4 C 3
Ca + 2C 0 \u003d CaC 2 -4
- con hidrógeno - metano (así como una gran cantidad de compuestos orgánicos)
C 0 + 2H 2 \u003d CH 4
- con silicio, forma carborundum (a 2000 ° C en un horno eléctrico):
Encontrar carbono en la naturaleza
El carbono libre se presenta como diamante y grafito. En forma de compuestos, el carbono se encuentra en minerales: tiza, mármol, piedra caliza - CaCO 3, dolomita - MgCO 3 *CaCO 3; bicarbonatos - Mg (HCO 3) 2 y Ca (HCO 3) 2, CO 2 es parte del aire; el carbono es el componente principal de los compuestos orgánicos naturales: gas, petróleo, carbón, turba, es parte de sustancias orgánicas, proteínas, grasas, carbohidratos, aminoácidos que forman parte de los organismos vivos.
Compuestos de carbono inorgánico
Ni los iones C 4+ ni los C 4- se forman en ningún proceso químico convencional: hay enlaces covalentes de diferente polaridad en los compuestos de carbono.
Monóxido de carbono (II) ASI QUE
Monóxido de carbono; incoloro, inodoro, escasamente soluble en agua, soluble en disolventes orgánicos, venenoso, pe = -192°C; t cuadrada = -205°C.
Recibo
1) En la industria (en generadores de gas):
C + O2 = CO2
2) En el laboratorio - descomposición térmica de ácido fórmico u oxálico en presencia de H 2 SO 4 (conc.):
HCOOH = H2O + CO
H 2 C 2 O 4 \u003d CO + CO 2 + H 2 O
Propiedades químicas
En condiciones ordinarias, el CO es inerte; cuando se calienta - agente reductor; óxido no formador de sales.
1) con oxígeno
2C +2 O + O 2 \u003d 2C +4 O 2
2) con óxidos metálicos
C +2 O + CuO \u003d Cu + C +4 O 2
3) con cloro (a la luz)
CO + Cl 2 - hn \u003d COCl 2 (fosgeno)
4) reacciona con fundidos alcalinos (bajo presión)
CO + NaOH = HCOONa (formiato de sodio)
5) forma carbonilos con metales de transición
Ni + 4CO - t° = Ni(CO) 4
Fe + 5CO - t° = Fe(CO) 5
Monóxido de carbono (IV) CO2
Dióxido de carbono, incoloro, inodoro, solubilidad en agua: 0,9 V CO 2 se disuelve en 1 V H 2 O (en condiciones normales); Mas pesado que el aire; t°pl.= -78,5°C (el CO 2 sólido se llama "hielo seco"); no soporta la combustión.
Recibo
- Descomposición térmica de sales de ácido carbónico (carbonatos). Cocción de piedra caliza:
CaCO 3 - t ° \u003d CaO + CO 2
- La acción de los ácidos fuertes sobre los carbonatos y bicarbonatos:
CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2
QuímicopropiedadesCO2
Óxido de ácido: reacciona con óxidos básicos y bases para formar sales de ácido carbónico.
Na2O + CO2 \u003d Na2CO3
2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O
NaOH + CO 2 \u003d NaHCO 3
Puede exhibir propiedades oxidantes a temperaturas elevadas
C +4 O 2 + 2Mg - t ° \u003d 2Mg +2 O + C 0
reacción cualitativa
Turbidez del agua de cal:
Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 ¯ (precipitado blanco) + H 2 O
Desaparece cuando se pasa CO 2 a través de agua de cal durante mucho tiempo, porque. El carbonato de calcio insoluble se convierte en bicarbonato soluble:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2
ácido carbónico y sussal
H2CO3—Ácido débil, existe solo en solución acuosa:
CO2 + H2O ↔ H2CO3
Doble base:
H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 - Sales ácidas - bicarbonatos, bicarbonatos
HCO 3 - ↔ H + + CO 3 2- Sales medias - carbonatos
Todas las propiedades de los ácidos son características.
Los carbonatos y bicarbonatos se pueden convertir entre sí:
2NaHCO 3 - t ° \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
Na2CO3 + H2O + CO2 \u003d 2NaHCO3
Los carbonatos metálicos (excepto los metales alcalinos) se descarboxilan cuando se calientan para formar un óxido:
CuCO 3 - t ° \u003d CuO + CO 2
reacción cualitativa- "hirviendo" bajo la acción de un ácido fuerte:
Na2CO3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H2O + CO2
CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2
Carburos
carburo de calcio:
CaO + 3 C = CaC 2 + CO
CaC 2 + 2 H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2.
El acetileno se libera cuando los carburos de zinc, cadmio, lantano y cerio reaccionan con el agua:
2 LaC 2 + 6 H 2 O \u003d 2La (OH) 3 + 2 C 2 H 2 + H 2.
Be 2 C y Al 4 C 3 se descomponen en agua para formar metano:
Al 4 C 3 + 12 H 2 O \u003d 4 Al (OH) 3 \u003d 3 CH 4.
Los carburos de titanio TiC, tungsteno W 2 C (aleaciones duras), silicio SiC (carborundo, como abrasivo y material para calentadores) se utilizan en tecnología.
cianuros
obtenido calentando sosa en una atmósfera de amoníaco y monóxido de carbono:
Na 2 CO 3 + 2 NH 3 + 3 CO \u003d 2 NaCN + 2 H 2 O + H 2 + 2 CO 2
El ácido cianhídrico HCN es un importante producto de la industria química ampliamente utilizado en la síntesis orgánica. Su producción mundial alcanza las 200 mil toneladas por año. La estructura electrónica del anión cianuro es similar al monóxido de carbono (II), tales partículas se denominan isoelectrónicas:
C = JEFE = NORTE:]-
Los cianuros (solución acuosa al 0,1-0,2 %) se utilizan en la extracción de oro:
2 Au + 4 KCN + H 2 O + 0.5 O 2 \u003d 2 K + 2 KOH.
Cuando las soluciones de cianuro se hierven con azufre o cuando los sólidos se fusionan, tiocianatos:
KCN + S = KSCN.
Cuando se calientan cianuros de metales de baja actividad, se obtiene cianuro: Hg (CN) 2 \u003d Hg + (CN) 2. Las soluciones de cianuro se oxidan a cianatos:
2KCN + O2 = 2KOCN.
El ácido ciánico existe en dos formas:
H-N=C=O; H-O-C = NORTE:
En 1828, Friedrich Wöhler (1800-1882) obtuvo urea a partir de cianato de amonio: NH 4 OCN \u003d CO (NH 2) 2 al evaporar una solución acuosa.
Este evento suele verse como la victoria de la química sintética sobre la "teoría vitalista".
Hay un isómero de ácido ciánico - ácido fulmínico
H-O-N=C.
Sus sales (fulminato de mercurio Hg(ONC) 2) se utilizan en encendedores de impacto.
Síntesis urea(carbamida):
CO 2 + 2 NH 3 \u003d CO (NH 2) 2 + H 2 O. A 130 0 C y 100 atm.
La urea es una amida del ácido carbónico, también existe su "análogo de nitrógeno": la guanidina.
Carbonatos
Los compuestos inorgánicos de carbono más importantes son las sales del ácido carbónico (carbonatos). H 2 CO 3 es un ácido débil (K 1 \u003d 1.3 10 -4; K 2 \u003d 5 10 -11). Soportes tampón de carbonato equilibrio de dióxido de carbono en la atmósfera. Los océanos tienen una enorme capacidad amortiguadora porque son un sistema abierto. La principal reacción amortiguadora es el equilibrio durante la disociación del ácido carbónico:
H2CO3 ↔ H++ HCO3-.
Con una disminución de la acidez, se produce una absorción adicional de dióxido de carbono de la atmósfera con la formación de ácido:
CO2 + H2O ↔ H2CO3.
Con un aumento de la acidez, las rocas carbonatadas (conchas, tiza y depósitos de piedra caliza en el océano) se disuelven; esto compensa la pérdida de iones de hidrocarburo:
H + + CO 3 2- ↔ HCO 3 -
CaCO 3 (tv.) ↔ Ca 2+ + CO 3 2-
Los carbonatos sólidos se convierten en hidrocarburos solubles. Es este proceso de disolución química del exceso de dióxido de carbono lo que contrarresta el "efecto invernadero": el calentamiento global debido a la absorción de la radiación térmica de la Tierra por el dióxido de carbono. Aproximadamente un tercio de la producción mundial de sosa (carbonato de sodio Na 2 CO 3 ) se utiliza en la fabricación de vidrio.
Se llama la base de la vida. Se encuentra en todos los compuestos orgánicos. Solo él es capaz de formar moléculas a partir de millones de átomos, como el ADN.
¿Reconociste al héroe? eso carbón. El número de sus compuestos conocidos por la ciencia es cercano a los 10.000.000.
Tanto no se escribirá en todos los demás elementos tomados en conjunto. No en vano, una de las dos ramas de la química estudia exclusivamente compuestos de carbono y tiene lugar en los grados superiores.
Ofrecemos recordar el plan de estudios de la escuela, así como complementarlo con nuevos datos.
que es el carbono
En primer lugar, elemento carbono- compuesto. En su nuevo estándar, la sustancia está en el grupo 14.
En la versión obsoleta del sistema, el carbono se encuentra en el subgrupo principal del cuarto grupo.
La designación del elemento es la letra C. El número de serie de la sustancia es 6, pertenece al grupo de los no metales.
carbón orgánico adyacente en la naturaleza al mineral. Entonces, y la piedra de fullereno es el sexto elemento en su forma pura.
Las diferencias en apariencia se deben a varios tipos de estructura de la red cristalina. Las características polares del carbono mineral también dependen de ello.
El grafito, por ejemplo, es blando, no en vano se le añade a los lápices de escribir, sino a todos los demás en la Tierra. Por lo tanto, es lógico considerar las propiedades del carbono en sí y no sus modificaciones.
Propiedades del carbono
Comencemos con las propiedades comunes a todos los no metales. Son electronegativos, es decir, atraen pares de electrones comunes formados con otros elementos.
Resulta que el carbono puede reducir los óxidos no metálicos al estado de los metales.
Sin embargo, el sexto elemento hace esto solo cuando se calienta. En condiciones normales, la sustancia es químicamente inerte.
Los niveles electrónicos externos de los no metales tienen más electrones que los metales.
Por eso los átomos del 6º elemento tienden a completar una fracción de sus propios orbitales que a ceder sus partículas a alguien.
Para los metales, con un mínimo de electrones en las capas exteriores, es más fácil regalar partículas distantes que atraer a extraños hacia sí mismos.
La forma principal de la sexta sustancia es el átomo. En teoría, debería tratarse de molécula de carbono. La mayoría de los no metales están formados por moléculas.
Sin embargo, el carbono con y - excepciones, tiene una estructura atómica. Es por eso que los compuestos de los elementos se distinguen por sus altos puntos de fusión.
Otra propiedad distintiva de muchas formas de carbono es . Para el mismo, es máximo, igual a 10 puntos por.
Como la conversación giró hacia las formas de la 6ª sustancia, señalamos que la cristalina es sólo una de ellas.
Átomos de carbón no siempre se alinean en una red cristalina. Existe una variedad amorfa.
Ejemplos de esto: - madera, coque, carbón vítreo. Estos son compuestos, pero sin una estructura ordenada.
Si la sustancia se combina con otras, también se pueden obtener gases. El carbono cristalino pasa a ellos a una temperatura de 3700 grados.
En condiciones normales, un elemento es gaseoso si es, por ejemplo, monóxido de carbono.
La gente lo llama monóxido de carbono. Sin embargo, la reacción de su formación es más activa y más rápida si, sin embargo, enciende el calor.
compuestos gaseosos carbón Con oxígeno varios. También hay, por ejemplo, monóxido.
Este gas es incoloro y venenoso, además, en condiciones normales. Tal monóxido de carbono tiene un triple enlace en la molécula.
Pero, volvamos al elemento puro. Al ser bastante inerte en términos químicos, sin embargo, puede interactuar no solo con los metales, sino también con sus óxidos y, como se puede ver en la conversación sobre los gases, con el oxígeno.
La reacción también es posible con hidrógeno. Carbón entrará en interacción si uno de los factores “juega” o todos juntos: temperatura, estado alotrópico, dispersión.
Este último se refiere a la relación entre el área superficial de las partículas de una sustancia y el volumen que ocupan.
La alotropía es la posibilidad de varias formas de una misma sustancia, es decir, significa cristalina, amorfa o carbono gaseoso.
Sin embargo, no importa cómo coincidan los factores, el elemento no reacciona en absoluto con ácidos y álcalis. Ignora el carbono y casi todos los halógenos.
Muy a menudo, la sexta sustancia se une a sí misma, formando esas moléculas a gran escala de cientos y millones de átomos.
moléculas formadas, reacción de carbono con aún menos elementos y compuestos.
Aplicación de carbón
La aplicación del elemento y sus derivados es tan extensa como su número. Contenido de carbon Hay más en la vida de una persona de lo que piensas.
El carbón activado de una farmacia es la sexta sustancia. en de - él es.
El grafito en los lápices también es carbono, que también se necesita en los reactores nucleares y los contactos de las máquinas eléctricas.
El combustible de metano también está en la lista. Dióxido de carbono necesario para la producción y puede ser hielo seco, es decir, un refrigerante.
El dióxido de carbono sirve como conservante, llena las reservas de vegetales y también se necesita para producir carbonatos.
Estos últimos se utilizan en la construcción, por ejemplo,. Y el carbonato es útil en la fabricación de jabón y en la producción de vidrio.
fórmula de carbono también corresponde a la coca. Él viene en metalúrgicos útiles.
El coque sirve como agente reductor durante la fundición del mineral, la extracción de metales del mismo.
Incluso el hollín común es carbón usado como fertilizante y relleno.
¿Alguna vez te has preguntado por qué los neumáticos de los coches tienen color? Esto es hollín. Le da fuerza a la goma.
El hollín también se incluye en el betún para zapatos, la tinta de imprenta y el rímel. No siempre se utiliza el nombre común. Los industriales llaman hollín carbono técnico.
masa de carbono comienza a ser utilizado en el campo de la nanotecnología. Se fabricaron transistores ultrapequeños, así como tubos que son 6-7 veces más fuertes.
Aquí hay un no metal. Por cierto, los científicos de . A partir de tubos de carbono y grafeno, crearon un aerogel.
También es un material duradero. Suena fuerte. Pero, de hecho, el aerogel es más ligero que el aire.
A carbono de hierro añadido para obtener lo que se llama acero al carbono. Es más dura que de costumbre.
Sin embargo, la fracción de masa del sexto elemento no debe exceder un par, tres por ciento. De lo contrario, las propiedades del acero están disminuyendo.
La lista es interminable. Pero, ¿dónde tomar carbono indefinidamente? ¿Se extrae o se sintetiza? Responderemos a estas preguntas en un capítulo aparte.
Minería de carbono
dióxido de carbono, el metano, por separado el carbono, se puede obtener químicamente, es decir, por síntesis intencional. Sin embargo, esto no es beneficioso.
gas de carbono y sus modificaciones sólidas son más fáciles y económicas de extraer junto con el carbón.
Aproximadamente 2 mil millones de toneladas se extraen anualmente de las entrañas de la tierra de este fósil. Suficiente para proporcionar al mundo negro de carbón.
En cuanto a, se extraen de pipas de kimbirlita. Son cuerpos geológicos verticales, fragmentos de roca cementados por lava.
Es en tal que se encuentran. Por lo tanto, los científicos sugieren que el mineral se forma a profundidades de miles de kilómetros, en el mismo lugar que el magma.
Los depósitos de grafito, por el contrario, son horizontales, ubicados cerca de la superficie.
Por lo tanto, la extracción del mineral es bastante sencilla y no costosa. Anualmente se extraen del subsuelo unas 500.000 toneladas de grafito.
Para obtener carbón activado, hay que calentar el carbón y procesarlo con un chorro de vapor de agua.
Los científicos incluso han descubierto cómo recrear las proteínas en el cuerpo humano. Su base también es carbón. Nitrógeno y el hidrógeno es un grupo amino adyacente a él.
También necesitas oxígeno. Es decir, las proteínas se basan en aminoácidos. Ella no es muy conocida, pero para la vida es mucho más importante que el resto.
Ácidos sulfúricos, nítricos, clorhídricos populares, por ejemplo, el cuerpo necesita mucho menos.
Así que el carbono es algo por lo que vale la pena pagar. Averigüemos qué tan grande es la dispersión de los precios de los diferentes bienes del 6º elemento.
El precio del carbono
Para la vida, como es fácil de entender, el carbono no tiene precio. En cuanto a otras esferas de la vida, el precio depende del nombre del producto y su calidad.
Pues, por ejemplo, pagan más si no contienen inclusiones de terceros.
Las muestras de aerogel, hasta ahora, cuestan decenas de dólares por unos pocos centímetros cuadrados.
Pero, en el futuro, los fabricantes prometen suministrar el material en rollos y pedirlo barato.
El carbón técnico, es decir, el hollín, se vende a 5-7 rublos por kilo. Por tonelada, respectivamente, dan alrededor de 5000-7000 rublos.
Sin embargo, el impuesto al carbono introducido en la mayoría de los países desarrollados puede hacer subir los precios.
La industria del carbono es considerada la causante del efecto invernadero. Las empresas están obligadas a pagar por las emisiones, en particular las de CO 2 .
Es el principal gas de efecto invernadero y, al mismo tiempo, un indicador de la contaminación atmosférica. Esta información es una mosca en el ungüento en un barril de miel.
Le permite comprender que el carbono, como todo lo demás en el mundo, tiene un inconveniente, y no solo ventajas.
