Углерод

Углерод в таблице менделеева

Углерод… есть элемент, общий углю, веществам, которые из него могут быть получаемы, и тем веществам, из которых его можно получить. Углерод может принять форму угля, но является и в форме алмаза и графита.

Д. И. Менделеев. Основы химии.

Русское название этого элемента означает «рождающий уголь». Международное название происходит от латинского carbo — уголь, связанного с древним корнем kar — огонь. Углерода в земной коре лишь сотые доли процента. Но без этого элемента невозможна жизнь. Углерод входит в состав практически всех органических соединений, которых известны десятки миллионов. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода и превращаются в углекислый газ. А при нагревании без доступа воздуха многие органические соединения превращаются в уголь, например в древесный. Если облить крепкой серной кислотой сахарную пудру, она тоже превратится в уголь. Углерод — главная составная часть угля, нефти и природ-ного газа. В виде солей угольной кислоты — карбонатов — углерод входит в состав многих минералов, в числе которых мел, известняк, мрамор, доломит, малахит. Около двух трил-лионов тонн углерода содержится в атмосфере в составе углекислого газа и в десятки раз больше растворено в воде морей и океанов.

Углерод

Немного отличается от алмаза по строению другая очень твердая разновидность углерода — лонсдейлит. Как показали расчеты, в отсутствие примесей лонсдейлит был бы в полтора раза тверже алмаза. У графита слоистое строение, его кристалл похож на стопку бумаги, которая трудно режется, но легко рассыпается на отдельные слои.

Из графита делают не только карандаши, но и электроды для батареек, контакты для электромоторов, тигли для плавки металлов, вкладыши для подшипников, сопла ракетных двигателей и детали конструкций атомных реакторов. Добыча графита приближается к миллиону тонн в год!

Углерод в карандашах

В пламени свечи ярко светятся мельчайшие раскаленные частицы углерода.

При недостатке воздуха они образуют сажу. Из сажи делают художественные и типографские краски, тонеры для заправки лазерных принтеров и ксероксов. В больших количествах сажа используется при производстве резины.

Легкий, пористый, как губка, активированный уголь содержит огромное количество мельчайших пор и каналов. Такой уголь используют для очистки воздуха и питьевой воды, сахара и спирта, для извлечения иода из нефтяных вод.

Углерод

Неожиданностью стало открытие в 1985 г. новой разновидность углерода — бак-минстерфуллерена, названного в честь архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера (1895—1983). Это «шарик» из 60 атомов углерода, похожий по строению на фут-больный мяч, уменьшенный в 300 миллионов раз (12 пятиугольников и 20 шестиугольников).

Существует множество замкнутых структур с другим числом атомов углерода, до нескольких сотен. Бесконечно разнообразны также построенные из атомов углерода нанотрубки. В последние годы была открыта новая форма углерода — графен, сетка из атомов углерода толщиной всего в один атом. Предполагается, что на его основе можно будет создать суперминиатюрные транзисторы и другие устройства.

Радиоактивный изотоп углерода 14С с периодом полураспада 5730 лет непрерывно образуется в верхних слоях атмосферы под действием космического излучения. По его содержанию в обычном углероде можно, например, определить, когда горел костер первобытного человека или был изготовлен поднятый со дна моря древний корабль.

В теле человека массой 70 кг содержится примерно 15 кг углерода.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here