星座の補償
物質C有名人

Zodiac Signによる互換性を見つけてください

論文

炭素に関する9つの重要な事実

トップリーダーボード制限'>

周期表をどれくらい知っていますか?私たちのシリーズ The Elements は、観測可能な宇宙の基本的な構成要素と、それらがあなたの生活に関連することを 1 つずつ探ります。


きらびやかでハードな場合もあります。柔らかくてフレークになることがあります。サッカーボールのようにも見えます。炭素はすべての生物のバックボーンですが、私たちが知っているように、地球上の生命の終焉を引き起こす可能性があります。石炭の塊と輝くダイヤモンドを同じ素材で作るにはどうしたらよいでしょうか?カーボンについておそらく知らなかった 8 つの事柄を以下に示します。

1. それは「人生のダクトテープ」です。

それはすべての生物の中にあり、かなりの数の死んだ生物にもあります。 「水は宇宙の溶媒かもしれません」と、ナタリー・アンジエは古典的な科学入門の中でこう書いています。カノン, 'しかし、カーボンは人生のダクトテープです.カーボン ダクト テープだけでなく、ダクト テープの地獄です。それは原子を互いに結び付け、人間、動物、植物、岩石を形成します。それをいじれば、プラスチック、塗料、あらゆる種類の化学物質に取り込むことができます。

2. 宇宙で最も豊富な要素の 1 つです。

周期表の一番上にあり、ホウ素と窒素の間に挟まれています。原子番号 6、元素記号 C。6 つの陽子、6 つの中性子、6 つの電子。水素、ヘリウム、酸素に次いで宇宙で 4 番目に多く、地球の地殻では 15 番目に豊富な元素です。その古いいとこである水素とヘリウムは、ビッグバンの騒動の間に形成されたと考えられていますが、炭素は、超新星核合成と呼ばれるプロセスである超新星爆発でのアルファ粒子の蓄積に起因すると考えられています。

3. 石炭にちなんで名付けられました。

人類は何千年もの間、炭素を石炭として、そして燃焼した後、sosoを知っていましたが、1772年に、それが実際にユニークな化学物質であることを示したのは、アントワーヌ・ラヴォワジエでした。 Lavoisier は、直径約 4 フィートのレンズを使用して太陽光線を集束させる装置を使用しました。彼は、太陽炉と呼ばれる装置を使用して、ガラスの瓶の中でダイヤモンドを燃やしました。瓶の中に見つかった残留物を分析することにより、彼はダイヤモンドが炭素のみで構成されていることを示すことができました。 Lavoisier は、彼の教科書の要素として最初にそれをリストしました。化学の初級論文、1789 年に発行されました。 カーボンという名前は、フランス語に由来します。石炭、または石炭。

スターウォーズについて知らなかったこと

4. 絆が好き

それは 4 つの結合を形成することができ、他の多くの元素と結合して数十万の化合物を生成し、その一部は私たちが日常的に使用しています。 (Plastics! Drugs! Gasoline!) さらに重要なことに、それらの結合は強く、柔軟です。

5. 体のほぼ 20% は炭素です。

オレゴン州コーバリスにあるオレゴン州立大学の無機化学の教授であるメイ・ナイマンは、トリニ・ラジオに、炭素にはほとんど信じられないほどの範囲があると語った. 「それはすべての生命体を構成しており、脂肪や糖など、それが作る物質の数には非常に多様性があります」と彼女は言います.それは、化学者がカテネーションと呼ぶプロセスで、チェーンとリングを形成します。すべての生物は、炭素 (窒素、水素、酸素、およびその他の元素を含む) のバックボーン上に構築されています。したがって、動物、植物、すべての生きている細胞、そしてもちろん人間は、連鎖の産物です。私たちの体は、重量で 18.5% 炭素です。

しかし、それは無機質でもあり得るとナイマンは言います。それは酸素や他の物質と結合して、岩石や鉱物のような無生物の世界の大部分を形成します。

6. 2 つの新しい形式が見つかったのは最近のことです。

炭素には、グラファイト、ダイヤモンド、フラーレン、グラフェンの 4 つの主要な形態があります。 「構造が炭素の特性を制御します」とナイマンは言います。グラファイト (「筆記石」) は、チキン ワイヤーのように形成された炭素のシートが緩く接続されてできています。鉛筆で何かを書くことは、実際には紙にグラファイトの層を引っ掻くだけです。それに対して、ダイヤモンドは立体的につながっています。これらの非常に強力な結合は、膨大な量のエネルギーによってのみ壊すことができます。ダイヤモンドにはこれらの結合がたくさんあるため、地球上で最も硬い物質になります。

フラーレンは 1985 年に科学者のグループがレーザーでグラファイトを爆破し、その結果生じた炭素ガスが 60 および 70 原子のこれまで知られていなかった球状分子に凝縮したときに発見されました。これらは、このサッカー ボールのような構成で測地線ドームを作成したことで有名な風変わりな発明家、バックミンスター フラーに敬意を表して名付けられました。 Robert Curl、Harold Kroto、Richard Smalley は、この新しい形態の炭素を発見したことで 1996 年にノーベル化学賞を受賞しました。

炭素ファミリーの最年少メンバーはグラフェンで、2004 年に Andre Geim と Kostya Novoselov が即興の研究ジャムで偶然見つけました。科学者たちはスコッチテープを使って、そうですが、グラファイトの塊から 1 原子の厚さの炭素シートを持ち上げました。新素材は非常に薄く丈夫です。その結果、2010 年にノーベル物理学賞を受賞しました。

7. ダイヤモンドは、その外観のために「氷」と呼ばれません。

ダイヤモンドが「氷」と呼ばれるのは、熱を運ぶ能力があるため触ると冷たくなるからであり、その見た目のせいではありません。これにより、マイクロチップのヒートシンクとしての使用に最適です。 (合成ダイヤモンドが主に使用されます。) ここでも、ダイヤモンドの 3 次元格子構造が作用します。熱は、ダイヤモンドの非常に高い熱伝導率の原因となる格子振動に変わります。

8. アーティファクトの年代を特定し、それらの一部が偽物であることを証明するのに役立ちます。

アメリカの科学者ウィラード・F・リビーは、遺物に含まれる炭素の放射性亜種の量を分析することによって遺物を特定する方法を開発したことで、1960年にノーベル化学賞を受賞しました。放射性炭素または C14 年代測定は、生物に蓄積する放射性炭素である C14 の崩壊を測定します。 50,000 年前のオブジェクトに使用できます。放射性炭素年代測定は、アルプスで凍った状態で見つかった 5300 年前の死体、アイスマンのエッツィの年齢を決定するのに役立ちます。また、ウィンチェスター大聖堂のランスロットの円卓が、想定されるアーサー王朝の数百年後に作られたことも立証されました。

9. あまりにも多くのことが私たちの世界を変えています。

二酸化炭素 (CO2) は、私たちの惑星を包むガス状の毛布の重要な部分であり、生命を維持するのに十分な温度にしています。しかし、炭素骨格の上に構築された化石燃料を燃やすと、より多くの二酸化炭素が放出され、地球温暖化に直結します。二酸化炭素を除去して貯蔵するための多くの方法が提案されています。これには、炭素回収貯留を伴うバイオエネルギーが含まれます。この方法では、大きな木を植え、それらを収穫して燃焼させて電力を生成し、その過程で発生した CO2 を回収して地下に貯蔵します。 .議論されているさらに別のアプローチは、海洋を人工的にアルカリ性にして、より多くの CO2 を結合させることです。樹木は光合成中に CO2 を吸収するため、森林は自然の炭素吸収源ですが、これらの森林での人間の活動は、CO2 回収による利益を打ち消し、それを上回っています。要するに、私たちが大気中に作り出した過剰な C02 に対する解決策はまだありません。