Kulstof

Tre isotoper af dette grundstof findes i verden omkring os. Isotoper 12 C og 13 C er stabile, mens 14 C er radioaktiv (halveringstiden for denne isotop er 5730 år ). Kulstof har været kendt siden oldtiden.

Kulstofs evne til at danne polymere kæder giver anledning til en enorm klasse af kulstofbaserede forbindelser kaldet organiske, som er meget mere talrige end uorganiske og er studiet af organisk kemi .

Historie

Kulstof i form af trækul blev brugt i antikken til at smelte metaller . Allotropiske modifikationer af kulstof har længe været kendt : diamant og grafit .

Ved overgangen til XVII-XVIII århundreder. phlogiston-teorien opstod, fremsat af Johann Becher og Georg Stahl . Denne teori anerkendte tilstedeværelsen i hvert brændbart legeme af et særligt elementært stof - en vægtløs væske - phlogiston, som fordamper under forbrændingen. Da der kun er en lille mængde aske tilbage, når man brænder en stor mængde kul, mente flogistikken, at kul var næsten ren flogiston. Dette var især forklaringen på kuls "flogistiske" virkning, dets evne til at genoprette metaller fra "kalk" og malme. Senere flogistik ( Reaumur , Bergman og andre) var allerede begyndt at forstå, at kul var et elementært stof. Men for første gang blev "rent kul" anerkendt som sådan af Antoine Lavoisier , som studerede processen med at brænde kul og andre stoffer i luft og ilt. I Guiton de Morveau , Lavoisier, Berthollet og Fourcroix 's Method of Chemical Nomenclature (1787) optrådte navnet "carbon" (carbone) i stedet for det franske "rent coal" (charbone pur). Under samme navn optræder kulstof i "Table of Simple Bodies" i Lavoisiers "Elementary Textbook of Chemistry".

I 1791 var den engelske kemiker Tennant den første, der opnåede frit kulstof; han førte fosfordamp over brændt kridt, hvilket resulterede i dannelsen af calciumphosphat og kulstof. At en diamant brænder uden rester ved kraftig opvarmning har været kendt længe. Tilbage i 1751 indvilligede den tyske kejser Franz I i at give en diamant og en rubin til brændende eksperimenter, hvorefter disse eksperimenter endda blev moderne. Det viste sig, at kun diamant brænder, og rubin (aluminiumoxid med en blanding af chrom) tåler langvarig opvarmning i fokus af den brændende linse uden skader. Lavoisier oprettede et nyt eksperiment med at brænde diamant med en stor brandmaskine og kom til den konklusion, at diamant er krystallinsk kulstof. Den anden allotrope af kulstof - grafit - i den alkymistiske periode blev betragtet som en modificeret blyglans og blev kaldt plumbago; først i 1740 opdagede Pott fraværet af nogen blyurenhed i grafit. Scheele studerede grafit (1779) og anså det som flogistiker for at være et svovlholdigt legeme af en særlig art, et særligt mineralkul indeholdende bundet "luftsyre" (CO 2 ) og en stor mængde flogiston.

Tyve år senere forvandlede Guiton de Morvo diamant til grafit og derefter til kulsyre ved skånsom opvarmning [8] .

Navnets oprindelse

I det 17.-19. århundrede blev udtrykket "kul" nogle gange brugt i russisk kemisk og specialiseret litteratur (Schlatter, 1763; Scherer, 1807; Severgin , 1815); siden 1824 introducerede Solovyov navnet "carbon". Kulstofforbindelser har en del af kulstof (n) i deres navn - fra lat. carbō (gen. p. carbōnis ) "kul".

Fysiske egenskaber

Kulstof findes i mange allotrope modifikationer med meget forskellige fysiske egenskaber. De mange forskellige modifikationer skyldes carbons evne til at danne kovalente kemiske bindinger af forskellige typer.

Isotoper af kulstof

Naturligt kulstof består af to stabile isotoper - 12 C (98,93%) og 13 C (1,07%) og en radioaktiv isotop 14 C (β-emitter, T ½ = 5730 år), koncentreret i atmosfæren og den øvre del af jorden bark. Det dannes konstant i de nederste lag af stratosfæren som et resultat af virkningen af kosmiske strålingsneutroner på nitrogenkerner ved reaktionen: 14 N (n, p) 14 C, og også, siden midten af 1950'erne , som en mand fremstillet produkt af atomkraftværker og som et resultat af test af brintbomber .

Dannelsen og henfaldet af 14 C er grundlaget for metoden til radiocarbondatering , som er meget brugt i kvartærgeologi og arkæologi .

Allotropiske modifikationer af kulstof

Krystallinsk kulstof

Amorft kulstof

I praksis er de ovennævnte amorfe former som regel kemiske forbindelser med et højt kulstofindhold og ikke en ren allotrop form for kulstof.

Klyngeformer

Struktur

Et carbonatoms elektronorbitaler kan have forskellige former afhængigt af graden af hybridisering af dets elektronorbitaler . Der er tre hovedkonfigurationer af carbonatomet:

tetraedrisk , dannet ved at blande en s- og tre p-elektroner (sp 3 hybridisering). Kulstofatomet er placeret i midten af tetraederet, er forbundet med fire ækvivalente σ-bindinger med kulstofatomer eller andre placeret ved hjørnerne af tetraederet. Denne geometri af carbonatomet svarer til de allotropiske modifikationer af carbondiamant og lonsdaleite . Kulstof har en sådan hybridisering, for eksempel i methan og andre kulbrinter.
trigonal, dannet ved at blande en s- og to p-elektronorbitaler (sp 2 hybridisering). Kulstofatomet har tre ækvivalente σ-bindinger placeret i samme plan i en vinkel på 120° i forhold til hinanden. p-orbitalen, som ikke er involveret i hybridisering og placeret vinkelret på σ-bindingsplanet , bruges til at danne π-bindinger med andre atomer. Denne kulstofgeometri er typisk for grafit , phenol osv.
digonal, dannet ved at blande en s- og en p-elektron (sp-hybridisering). I dette tilfælde er to elektronskyer aflange i samme retning og ligner asymmetriske håndvægte. De to andre p-elektroner danner π-bindinger. Kulstof med en sådan atomgeometri danner en speciel allotrop modifikation - karabin .

Grafit og diamant

De vigtigste og velundersøgte allotropiske modifikationer af kulstof er diamant og grafit . Den termodynamiske beregning af grafit-diamant-ligevægtslinjen på fase p ,  T - diagrammet blev udført i 1939 af O. I. Leipunsky [9] . Under normale forhold er kun grafit termodynamisk stabil, mens diamant og andre former er metastabile . Ved atmosfærisk tryk og temperaturer over 1200 K begynder diamant at omdannes til grafit, over 2100 K sker omdannelsen meget hurtigt [10] [11] [12] . Δ H 0 overgang - 1,898 kJ/mol. Den direkte overgang af grafit til diamant sker ved 3000 K og et tryk på 11-12 GPa. Ved normalt tryk sublimerer kulstof ved 3780 K.

Flydende kulstof

Flydende kul eksisterer kun ved et vist ydre tryk. Tredobbelt punkter: grafit–væske–damp T = 4130 K, p = 10,7 MPa og grafit–diamant–væske T ≈ 4000 K, p ≈ 11 GPa. Grafit-væske ligevægtslinjen på fase p ,  T - diagrammet har en positiv hældning, som, når den nærmer sig grafit-diamant-væske tredobbeltpunktet, bliver negativ, hvilket er forbundet med carbonatomernes unikke egenskaber til at skabe carbonmolekyler bestående af et forskelligt antal atomer (fra to op til syv). Hældningen af diamant-væske ligevægtslinjen, i mangel af direkte eksperimenter ved meget høje temperaturer (over 4000-5000 K) og tryk (over 10-20 GPa), blev betragtet som negativ i mange år. Direkte eksperimenter udført af japanske forskere [13] og behandling af de opnåede eksperimentelle data, under hensyntagen til diamantens unormale højtemperaturvarmekapacitet [14] [15] , viste, at hældningen af diamant-væske ligevægtslinjen er positiv, det vil sige, at diamant er tættere end flydende kulstof (det vil synke i smelten og flyde som is i vand).

I maj 2019 offentliggjorde tidsskriftet Physical Review Letters arbejdet fra russiske videnskabsmænd fra Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences A. M. Kondratiev og A. D. Rachel, hvor fysikere for første gang i verden studerede og målte egenskaberne ved den flydende form af kulstof i detaljer. Resultaterne af det fysiske eksperiment gjorde det muligt at opnå nye data, som ikke var tilgængelige for forskere under betingelserne for computersimulering. En tynd plade af højt orienteret pyrolytisk grafit med en sekskantet akse vinkelret på dens overflade blev klemt mellem to plader af et specielt materiale og opvarmet ved et tryk på 0,3 til 2,0 GPa. Det viste sig, at smeltetemperaturen for grafit under disse forhold er 6300-6700 K , hvilket er mere end 1000 K højere end de værdier, der er forudsagt teoretisk og på matematiske modeller. For første gang i verden målte forskere nøjagtigt de fysiske parametre for kulstofsmeltningsprocessen og egenskaberne af dens væskefase (specifik modstand, smelteentalpi , isokorisk varmekapacitet og mange andre indikatorer for dette stof [16] . fundet, at lydens hastighed i flydende kulstof stiger med faldende tæthed [16] [17] [18] [19] .

Carbon III

Ved tryk over 60 GPa antages dannelsen af en meget tæt modifikation af C III ( densiteten er 15-20% højere end densiteten af diamant), som har metallisk ledningsevne. Ved høje tryk og relativt lave temperaturer (ca. 1200 K) dannes en hexagonal modifikation af kulstof med et krystalgitter af wurtzite - typen af højt orienteret grafit - lonsdaleite ( a = 0,252 nm, c = 0,412 nm, rumgruppe Р 6 3 / mmc ), densitet 3, 51 g/cm³, det vil sige den samme som en diamants. Lonsdaleite findes også i meteoritter .

Ultrafine diamanter (nanodiamanter)

I 1980'erne blev det opdaget i USSR, at der under betingelser med dynamisk belastning af kulstofholdige materialer kan dannes diamantlignende strukturer, som kaldes ultrafine diamanter (UDD'er). I øjeblikket bruges udtrykket " nanodiamanter " i stigende grad. Partikelstørrelsen i sådanne materialer er nogle få nanometer. Betingelserne for dannelsen af UDD kan realiseres under detonation af sprængstoffer med en betydelig negativ iltbalance , for eksempel blandinger af TNT med RDX . Sådanne forhold kan også realiseres, når himmellegemer rammer jordens overflade i nærværelse af kulstofholdige materialer (organiske stoffer, tørv , kul osv.). I zonen for Tunguska-meteorittens fald blev der således fundet UDD'er i skovkuldet.

Carbin

En krystallinsk modifikation af kulstof af en sekskantet syngoni med en kædestruktur af molekyler kaldes karbin . Kæderne er enten polyen (−C≡C−) eller polycumulen (=C=C=). Der kendes adskillige former for karbin, der adskiller sig i antallet af atomer i enhedscellen, cellestørrelse og tæthed (2,68-3,30 g/cm³). Carbyne forekommer i naturen i form af mineralet chaoit (hvide årer og pletter i grafit) og opnås kunstigt - ved oxidativ dehydropolykondensation af acetylen , ved indvirkning af laserstråling på grafit, fra kulbrinter eller CCl 4 i lavtemperaturplasma.

Carbyne er et sort finkornet pulver (densitet 1,9-2 g/cm³) med halvledende egenskaber. Opnået under kunstige forhold fra lange kæder af carbonatomer stablet parallelt med hinanden.

Carbyne er en lineær polymer af kulstof. I et karbinmolekyle er kulstofatomer forbundet i kæder skiftevis enten ved tripel- og enkeltbindinger (polyenstruktur) eller permanent med dobbeltbindinger (polycumulenstruktur). Dette stof blev først opnået af sovjetiske kemikere V. V. Korshak , A. M. Sladkov, V. I. Kasatochkin og Yu. P. Kudryavtsev i begyndelsen af 1960'erne ved Instituttet for Organoelementforbindelser fra USSR Academy of Sciences [20] . Carbin har halvlederegenskaber , og under påvirkning af lys øges dens ledningsevne meget. Den første praktiske anvendelse er baseret på denne egenskabsindbyggede fotoceller .

Fullerener og kulstof nanorør

Kulstof kendes også i form af klyngepartikler C 60 , C 70 , C 80 , C 90 , C 100 og lignende ( fullerener ) samt grafener , nanorør og komplekse strukturer - astralener .

Amorft kulstof (struktur)

Strukturen af amorft kulstof er baseret på den uordnede struktur af enkeltkrystal (indeholder altid urenheder) grafit. Disse er koks , brune og hårde kul, kønrøg , sod , aktivt kul .

Grafen

Grafen er en todimensionel allotrop modifikation af kulstof, dannet af et lag af kulstofatomer på et atom tykt, forbundet med sp²-bindinger til et sekskantet todimensionelt krystalgitter.

Carbon ring

I 2019 blev der for første gang syntetiseret én kopi af molekylet, som er en ring med 18 kulstofatomer. Det skifter enkelt og tredobbelt kemiske bindinger [21] [22] .

At være i naturen

Det er blevet anslået, at Jorden som helhed består af 730 ppm kulstof, med 2000 ppm i kernen og 120 ppm i kappen og skorpen [23] . Jordens masse er 5,972⋅10 24 kg , hvilket indebærer tilstedeværelsen af 4360 millioner gigaton kulstof.

Frit kulstof findes i naturen i form af diamant og grafit. Hovedmassen af kulstof i form af naturlige karbonater ( kalksten og dolomitter ), fossile brændstoffer - antracit (94-97% C), brunkul (64-80% C), sortkul (76-95% C), olie skifer (56-78% C), olie (82-87% C), brændbare naturgasser (op til 99% metan ), tørv (53-56% C), samt bitumen osv. I atmosfæren og hydrosfæren er i form af kuldioxid CO 2 , i luften 0,046% CO 2 efter masse, i vandet i floder, have og oceaner ~ 60 gange mere. Kulstof er en del af planter og dyr (~17,5%).

Kulstof kommer ind i menneskekroppen med mad (normalt omkring 300 g pr. dag). Det samlede kulstofindhold i den menneskelige krop når omkring 21% (15 kg pr. 70 kg kropsvægt). Kulstof udgør 2/3 af muskelmassen og 1/3 af knoglemassen. Det udskilles hovedsageligt fra kroppen med udåndingsluft ( kuldioxid ) og urin ( urinstof ).

Kulstofkredsløbet i naturen omfatter det biologiske kredsløb, frigivelsen af CO 2 til atmosfæren under forbrænding af fossile brændstoffer , fra vulkanske gasser, varme mineralske kilder, fra overfladelagene af havvand, såvel som under respiration, gæring, henfald . Det biologiske kredsløb består i, at kulstof i form af CO 2 optages fra troposfæren af planter under fotosyntesen . Derefter, fra biosfæren , vender den igen tilbage til geosfæren , dels gennem dyrs og menneskers organismer og i form af CO 2 - ud i atmosfæren.

I damptilstand og i form af forbindelser med nitrogen og brint findes kulstof i solens atmosfære , planeter, det findes i sten- og jernmeteoritter .

De fleste kulstofforbindelser, og frem for alt kulbrinter , har en udtalt karakter af kovalente forbindelser. Styrken af simple, dobbelte og tredobbelte bindinger af C-atomer indbyrdes, evnen til at danne stabile kæder og cyklusser fra C-atomer bestemmer eksistensen af et stort antal kulstofholdige forbindelser studeret af organisk kemi .

I naturen findes mineralet shungit , som indeholder både fast kulstof (≈25%) og betydelige mængder siliciumdioxid (≈35%).

Kemiske egenskaber

Ved almindelige temperaturer er kulstof kemisk inert, ved tilstrækkeligt høje temperaturer kombineres det med mange grundstoffer og udviser stærke reducerende egenskaber. Den kemiske aktivitet af forskellige former for kulstof falder i serien: amorft kulstof, grafit, diamant; i luft antændes de ved temperaturer over henholdsvis 300–501 °C, 600–700 °C og 800–1000 °C.

Oxidationstilstanden varierer fra -4 til +4. Elektronaffinitet 1,27 eV ; ioniseringsenergien under den successive overgang fra C 0 til C 4+ er henholdsvis 11,2604, 24,383, 47,871 og 64,19 eV.

Uorganiske forbindelser

Kulstof reagerer med ikke-metaller ved opvarmning.

Reaktioner med ikke-metaller

Reagens	Ligningen	Beskrivelse
${\ce {O2}}$	${\ce {2C + O2 ->[t] 2CO ^}}$ ${\ce {2CO + O2 ->[t] 2CO2 ^}}$	Forbrændingsprodukterne af kulstof er CO og CO 2 ( henholdsvis kulilte og kuldioxid ). Også kendt er ustabilt carbonsuboxid C 3 O 2 (smeltepunkt -111 ° C, kogepunkt 7 ° C) og nogle andre oxider (for eksempel C 12 O 9 , C 5 O 2 , C 12 O 12 ). Kuldioxid reagerer med vand og danner en svag kulsyre - H 2 CO 3 , som danner salte - karbonater . ${\ce {CO2 + H2O <=> H2CO3}}$ På Jorden er de mest udbredte karbonater calcium (mineralformer - kridt , marmor , calcit , kalksten osv.) og magnesium (mineralformen dolomit ).
${\ce {S))$ ${\ce {Se}}$	${\ce {C + 2S ->[t]CS2}}$ ${\ce {C + 2Se ->[t] CSe2}}$	Når carbon reagerer med svovl, opnås carbondisulfid CS 2 , CS og C 3 S 2 er også kendt . Carbonselenid CSe2 blev opnået .
${\ce {H2))$ ${\ce {F2))$	${\ce {C + 2H2 ->[t, P, kat] CH4 ^}}$ ${\ce {C + 2F2 ->[>900{°}C]CF4))$	Det er muligt at fremstille metan ud fra kulstof i nærværelse af jernoxider, men det er meget mere praktisk at fremstille metan fra syntesegas . Grafit og amorft kulstof begynder at reagere med brint ved en temperatur på 1200 °C, med fluor ved 900 °C [24] , og danner freon .
${\ce {Si}}$	${\ce {C + Si ->[t] SiC}}$	Ved sammensmeltning opnås siliciumcarbid .
${\ce {N2))$	${\ce {2C + N2 ->[t] (CN)2))$	Når en elektrisk udladning føres mellem kulstofelektroder i en nitrogenatmosfære, dannes cyanid . Ved høje temperaturer opnås blåsyre ved at omsætte kulstof med en blanding af H 2 og N 2 : ${\ce {NH3 + CH4 ->[Pt] HCN + 3H2 ^}}$ Cyan opnås ved samme reaktion. ${\ce {2NH3 + 2CH4 ->[Pt] (CN)2 + 7H2 ^}}$
${\ce {P}}$	Reagerer ikke

Grafit danner inklusionsforbindelser med halogener , alkalimetaller og andre stoffer .

Reaktioner med komplekse stoffer

Ligningen	Beskrivelse
${\ce {C + H2O ->[t] CO ^ + H2 ^))$	Vigtigt i industrien er reaktionen mellem kulstof og damp for at producere syntesegas.
${\ce {3C + S + 2KNO3 ->[t] K2S + 3CO2 ^ + N2 ^))$	Brændende sortkrudt.
${\ce {5C + 4KNO3 -> 2K2CO3 + 3CO2 ^ + 2N2 ^}}$ ${\ce {C + 2KNO3 -> 2KNO2 + CO2 ^}}$	Med kaliumnitrat udviser kul reducerende egenskaber.
${\ce {3C + BaSO4 -> BaS + 2CO ^ + CO2 ^))$	Genopretter bariumsulfat
${\ce {C + M_{x}O_{y}->[t] M + CO ^))$ ${\ce {3C + CaO ->[2500{°}C] CaC2 + CO ^}}$	Når det er smeltet, reducerer kulstof metaloxider til metaller. Denne egenskab er meget udbredt i den metallurgiske industri .

Med de fleste metaller danner kulstof carbider , for eksempel:

{\ce {4Al + 3C ->[t]Al4C3}}

(metanid)

{\ce {Ca + 2C ->[t] CaC2))

(acetylenid)

Organiske forbindelser

Kulstofs evne til at danne polymerkæder giver anledning til en enorm klasse af kulstofbaserede forbindelser, som er meget flere end uorganiske, og som er studiet af organisk kemi . Blandt dem er de mest omfattende grupper: kulbrinter , proteiner , fedtstoffer , kulhydrater osv.

Kulstofforbindelser danner grundlaget for jordlevende liv, og deres egenskaber bestemmer i høj grad rækken af betingelser, under hvilke sådanne livsformer kan eksistere. Med hensyn til antallet af atomer i levende celler er andelen af kulstof omkring 25%, i form af massefraktion - omkring 18%.

Ansøgning

Grafit bruges i blyantindustrien, men blandes med ler for at reducere dets blødhed. Det bruges også som smøremiddel ved særligt høje eller lave temperaturer. Dets utroligt høje smeltepunkt gør det muligt at lave den til digler til at hælde metaller på. Grafittens evne til at lede elektricitet gør det også muligt at fremstille højkvalitetselektroder fra det.

På grund af sin exceptionelle hårdhed er diamant et uundværligt slibende materiale . Slibedyser på boremaskiner har diamantbelægning. Derudover bruges facetslebne diamanter - brillanter - som ædelsten i smykker . På grund af sin sjældenhed, høje dekorative kvaliteter og en kombination af historiske omstændigheder er diamanten uvægerligt den dyreste ædelsten. Diamantens usædvanligt høje termiske ledningsevne (op til 2000 W/m K) gør den til et lovende materiale til halvlederteknologi som substrater til processorer . Men de relativt høje omkostninger ved diamantudvinding (97,47 USD pr. karat [25] ) og kompleksiteten af diamantbearbejdning begrænser dens anvendelse i dette område.

Forskellige kulstofforbindelser er meget udbredt i farmakologi og medicin: derivater af kulsyre og carboxylsyrer, forskellige heterocykliske forbindelser , polymerer og andre forbindelser. Så carbolen (aktivt kul) bruges til at absorbere og fjerne forskellige toksiner fra kroppen; grafit (i form af salver) - til behandling af hudsygdomme; radioaktive isotoper af kulstof - til videnskabelig forskning ( radiocarbonanalyse ).

Kulstof spiller en stor rolle i menneskers liv. Dens anvendelser er lige så forskellige som selve dette mangesidede element. Især er kulstof en integreret komponent af stål (op til 2,14 vægtprocent) og støbejern (mere end 2,14 vægtprocent)

Kulstof er grundlaget for alle organiske stoffer. Enhver levende organisme består stort set af kulstof. Kulstof er grundlaget for livet. Kulstofkilden for levende organismer er normalt CO 2 fra atmosfæren eller vandet. Som et resultat af fotosyntesen kommer den ind i biologiske fødekæder, hvori levende ting spiser hinanden eller resterne af hinanden og derved udvinder kulstof for at bygge deres egen krop. Kulstoffets biologiske kredsløb slutter enten med oxidation og tilbagevenden til atmosfæren eller med bortskaffelse i form af kul eller olie.

Kulstof i form af fossile brændstoffer: kul og kulbrinter ( olie , naturgas ) er en af de vigtigste energikilder for menneskeheden.

Toksisk effekt

Kulstof kommer ind i miljøet som en del af motorkøretøjers udstødningsgasser, når kul afbrændes på termiske kraftværker , under åben grubedrift af kul, dets underjordiske forgasning, opnåelse af kulkoncentrater osv. Kulstofkoncentrationen over forbrændingskilder er 100– 400 μg/m 15,9 µg/m³, landdistrikter 0,5–0,8 µg/m³. Med gas- og aerosolemissioner fra atomkraftværker kommer (6–15)⋅10 9 Bq/dag 14 CO 2 ud i atmosfæren .

Det høje indhold af kulstof i atmosfæriske aerosoler fører til en stigning i forekomsten af befolkningen, især de øvre luftveje og lungerne . Erhvervssygdomme er hovedsageligt antrakose og støvbronkitis . I arbejdsområdets luft MPC, mg/m³: diamant 8,0, antracit og koks 6,0, kul 10,0, kønrøg og kulstøv 4,0; i atmosfærisk luft, den maksimale engangsværdi 0,15, den gennemsnitlige daglige 0,05 mg/m³.

Den toksiske virkning af 14 C, som er en del af biologiske molekyler (især i DNA og RNA ), bestemmes af dets strålingsinteraktion med β-partikler ( 14 C (β) → 14 N), hvilket fører til en ændring i den kemiske sammensætning af molekylet. Tilladt koncentration på 14 C i luften i arbejdsområdet for DK A 1,3 Bq/l, i den atmosfæriske luft på DK B 4,4 Bq/l, i vand 3,0⋅10 4 Bq/l, det maksimalt tilladte indtag gennem åndedrætssystem er 3,2 ⋅10 8 Bq/år.

Se også

Kommentarer

↑ Området for atommasseværdier er angivet på grund af heterogeniteten af fordelingen af isotoper i naturen.

Noter

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Grundstoffernes atomvægte 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Bd. 85 , nr. 5 . - S. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
↑ Et carbonatoms relative elektronegativitet afhænger af hybridiseringstilstanden :
C sp 3 \u003d 2.5 (i de fleste tabeller)
C sp 2 \u003d 2.8
C sp 1 \u003d 3.2 (alkyner)
Zurabyan S. E., Kolesnik Yu. A . , Kost A. A. og andre / red. N. A. Tyukavkina. Gensidig påvirkning af atomer i et molekyle // Organisk kemi: Lærebog (Textbook. Lit. For studerende fra farmaceutiske skoler). - M .: Medicin , 1989. - T. 1. - S. 36. - 432 s. - ISBN 5-225-00314-1 .
↑ Kulstof : Binære forbindelser . Hentet: 6. december 2007.
↑ Fourier Transform Spectroscopy of the Electronic Transition of the Jet-Cooled CCI Free Radical (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Hentet 6. december 2007. Arkiveret fra originalen 16. februar 2008.
↑ Fourier Transform Spectroscopy of the System of CP (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Hentet 6. december 2007. Arkiveret fra originalen 16. februar 2008.
↑ 1 2 Savvatimskiy, A (2005). "Målinger af grafits smeltepunkt og egenskaberne af flydende kulstof (en anmeldelse for 1963-2003)". kulstof . 43 (6): 1115-1142. doi:10.1016/j.carbon.2004.12.027
↑ Chemical Encyclopedia / Editorial Board: Knunyants I. L. et al. - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1. - 623 s.
↑ Chemnet. Kulstof: historien om grundstoffets opdagelse. . (ubestemt)
↑ Leipunsky O.I. Om kunstige diamanter // Advances in Chemistry . - Det Russiske Videnskabsakademi , 1939. - Udgave. 8 . - S. 1519-1534 . (Russisk)
↑ Seal M. Effekten af overfladeorientering på grafitiseringen af diamant. // Fysisk. stat. Sol., 1963, v. 3, s. 658.
↑ Evans T. Ændringer frembragt af højtemperaturbehandling af diamant. // Diamantens egenskaber. Academy Press, 1979, s. 403-424.
↑ Andreev V.D. . Spontan grafitisering og termisk ødelæggelse af diamant ved T > 2000 K // Solid State Physics, 1999, v. 41, no. 4, s. 695-201.
↑ Togaya M. Smelteadfærd for kulstof under højt tryk // High Pressure Research, 1990, v. 4, s. 342. (12 AIRAPT Conf. Proc., 1989, Padeborn).
↑ Andreev V.D. . Eksperimentelle data om smeltning af diamant og grafit under hensyntagen til den unormale højtemperaturvarmekapacitet // Chemical Physics, 2002, v. 21, nr. 9, s. 3-11.
↑ Andreev V.D. Udvalgte problemer inden for teoretisk fysik . - Kiev: Forpost-Prim. – 2012.
↑ 1 2 A. M. Kondratyev, A. D. Rakhel. Smeltelinje af grafit // Fysiske gennemgangsbreve. - 03-05-2019. - T. 122 , no. 17 . - S. 175702 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.122.175702 .
↑ Russiske fysikere var de første til at studere egenskaberne af flydende kulstof . RIA Novosti (14. maj 2019). Dato for adgang: 14. maj 2019. (Russisk)
↑ Forskere undersøgte først egenskaberne af flydende kulstof i et fysisk eksperiment . TASS . Dato for adgang: 14. maj 2019. (Russisk)
↑ Flydende kuls egenskaber blev undersøgt for første gang . indicator.ru. Dato for adgang: 14. maj 2019. (ubestemt)
↑ VI Kasatochkin, AM Sladkov, et al., Dokl. Akad. Nauk SSSR, 177, no. 2, 358 (1967).
↑ ArXiv.org Katharina Kaiser, Lorel M. Scriven, Fabian Schulz, Przemyslaw Gawel, Leo Gross, Harry L. Anderson 19. august 2019 An sp-hybridized molecular carbon allotrope, cyclo[18 carbon]
↑ Maxim Abaev. Carbonring // Videnskab og liv . - 2019. - Nr. 9 . - S. 63 . (Russisk)
↑ William F McDonough Jordens sammensætning arkiveret 28. september 2011. i jordskælvstermodynamik og fasetransformation i jordens indre . - 2000. - ISBN 978-0126851854 .
↑ R. A. Lidin. Uorganiske stoffers kemiske egenskaber. - Tredje. - 2004. - S. 100. - 162 s.
↑ Den Russiske Føderations finansministerium. Ruslands finansministerium: Rusland i Kimberley-processen. Diamantudvinding i Den Russiske Føderation siden 01.01.2003 . minfin.ru (27. februar 2015). — Statistiske data om udvinding af naturlige diamanter fra 01/01/2003 til 31/12/2014 baseret på resultaterne af sortering og indledende evaluering. Hentet: 28. juni 2015. (ubestemt)

Litteratur

Berezkin V. I. Kulstof: lukkede nanopartikler, makrostrukturer, materialer . - Sankt Petersborg: ARTEGO, 2013. - 450 s. — ISBN 978-5-91014-051-0
Bukharkina T. V. Kemi af naturlige energibærere og kulstofmaterialer / T. V. Bukharkina, N. G. Digurov. - M . : RKhTU im. DI. Mendeleev, 1999. - 195 s. — ISBN 5-7237-0139-8 .
Ola D.A. Hyperkoordineret kulstofkemi = Hupercarbonkemi / Ola J., Prakash G.K.S., Williams R.E. osv. Oversættelse fra engelsk. I OG. Minkin. — M .: Mir, 1990. — 336 s. — ISBN 5-03-001451-9 .
Sladkov A.M., Kudryavtsev Yu.P. Diamant, grafit, karabin er allotrope former for kulstof // Priroda. 1969. nr. 5. - S. 37-44.
Kirk - Othmer encyclopedia, 3 ed., bind 4, N.-Y., 1978, s. 556-709.
Saranchuk V. I., Oshovsky V. V., Vlasov G. O. Kemi og fysik af brændbare copaliner. - Donetsk: Skhіdniy vydavnichiy dіm , 2003. 204 s.

Robert Hazen. Symfoni nr. 6 Carbon og evolutionen af næsten alt = Robert M. Hazen. Symfoni i C: Kulstof og udviklingen af (næsten) alt / Anastasia Naumenko. - M . : Alpina faglitteratur, 2021. - 410 s. - ISBN 978-5-00139-283-5 .

Links

Kulstof på webelementer
Kulstof på Popular Library of Chemical Elements
Carbon Information Arkiveret 21. januar 2011 på Wayback Machine
Aleksey Sladkovs kulstof _ _ _ _
Sladkov A. M. Karbin - den tredje allotropiske form for kulstof: Monografi (red. Bubnov Yu. N.)

Allotropi af kulstof
sp 3	Diamant Lonsdaleite
sp 2	Grafit Grafen fulleren Nanokegler Nanorør Astralens
sp	Karabin
blandet sp 3 /sp 2	glasagtig kulstof nanoskum
Andet	C1 _ C2 _ C3 _ Nanofibre Fullerite
hypotetisk	metallisk kulstof Chaoite
relaterede	Sod kulsort Kul ( fossil Woody aktiveret )

Isotoper af kulstof
Ustabil (mindre end en dag): 8 C: Kulstof-8 , 9 C: Kulstof-9 , 10 C: Kulstof-10 , 11 C: Kulstof-11 Stabil: 12 C: Carbon-12 , 13 C: Carbon-13 10-10.000 år: 14 C: Kulstof-14 Ustabil (mindre end en dag) : 15 C: Kulstof-15 , 16 C: Kulstof-16 , 17 C: Kulstof-17 , 18 C: Kulstof-18 , 19 C: Kulstof-19 , 20 C: Kulstof-20 , 21C : Carbon-21 , 22C : Carbon- 22
se også. Kulstof , Tabel over nuklider