Carbonio: caratteristiche degli elementi e proprietà chimiche. Ciclo globale del carbonio Carbonio organico totale nell'acqua

Scott Steggenborg, Kansas State University, Stati Uniti

Il carbonio è l’elemento strutturale di base di tutti gli esseri viventi. Il carbonio è presente nell'atmosfera, nei tessuti vegetali e animali, nella materia organica non vivente, nei combustibili fossili, nelle rocce e disciolto nelle acque oceaniche. Nella crescita delle piante, e anzi nella nostra vita in generale, la sua presenza occupa un posto importante. Tutto inizia dalla radice, e se cresce in un terreno carente di carbonio, allora la situazione deve essere tenuta sotto controllo, altrimenti... Tutto incide sulla quantità di carbonio nel terreno, anche la lavorazione del terreno.

Carbonio organico nel suolo

La transizione delle molecole di carbonio da una forma all'altra è nota come ciclo del carbonio (Figura 1). Le piante ottengono carbonio dall'atmosfera, che è coinvolto nel processo di fotosintesi. Utilizzando l'energia del sole e l'anidride carbonica (CO2) dell'atmosfera, le piante convertono la CO2 in carbonio organico, che favorisce la crescita di steli, foglie e radici. Il risultato del ciclo di vita e della morte delle piante è l'accumulo e la decomposizione del tessuto vegetale sia sulla superficie del suolo che al di sotto di esso (radici delle piante) e la produzione di quantità significative di carbonio organico nel suolo.

I suoli differiscono nella quantità di carbonio organico che contengono, che va da meno dell’1% nei terreni sabbiosi a più del 20% nei terreni umidi. I livelli naturali di carbonio organico nel suolo del Kansas variano dall'1 al 4%. Oggi, la maggior parte dei terreni agricoli del Kansas presenta livelli di carbonio organico compresi tra lo 0,5% e il 2%.

Fig. 1. Ciclo moderno del carbonio. Tutte le cifre sono espresse in gigatoni e gigatoni all'anno.

In Kansas, le erbe delle praterie hanno contribuito alla formazione di uno strato di terreno spesso e fertile. Le radici di questi e di altri tipi di cereali sono fibrose. Possono penetrare a grandi profondità, producendo una parte significativa della loro biomassa sottoterra. Di conseguenza, alti livelli di carbonio organico nei suoli sottostanti le praterie naturali si trovano a profondità fino a diversi centimetri. Il colore nero, associato alla fertilità del suolo, è un indicatore del contenuto di carbonio organico. Man mano che il contenuto di carbonio organico diminuisce, il colore del terreno diventa più chiaro e riflette la sua composizione minerale. Pertanto, il colore rosso dei suoli nel sud-est del Kansas e nel nord-est dell’Oklahoma è un indicatore di concentrazioni di ferro più elevate e di un contenuto di carbonio più basso nel suolo. Nei suoli che si formano sotto le foreste, alti livelli di carbonio organico si trovano tipicamente nello strato superiore, con livelli più bassi negli strati più profondi. Questa differenza è dovuta, prima di tutto, all'accumulo di foglie cadute, nonché di rami di arbusti e alberi sulla superficie del suolo.

Carbonio atmosferico

Utilizzando i dati di una carota di ghiaccio e il monitoraggio a lungo termine dei livelli di CO2 nell'atmosfera, gli scienziati hanno scoperto fluttuazioni significative nei livelli di CO2 nell'atmosfera nell'arco di 200.000 anni. Negli ultimi 1000 anni il contenuto atmosferico di CO2 è aumentato in modo significativo (Fig. 2). Oggi (2000) i livelli di CO2 sono circa 369 mg/l, più alti di qualsiasi altro periodo dell’ultimo millennio. Ancora più importante, questi tassi di crescita senza precedenti sono così grandi che l’ecosistema potrebbe non essere in grado di adattarsi ad essi. Questo aumento di CO2 è dovuto al maggiore utilizzo di combustibili fossili, al disboscamento e ai cambiamenti nell’uso del territorio che si verificano in tutto il mondo. Il fattore più significativo che causa l’aumento della CO2 nell’atmosfera è l’utilizzo di combustibili fossili. Al ritmo attuale di questo processo, pari a 1 trilione. kg, le riserve di combustibili fossili saranno esaurite nei prossimi 300-400 anni. Con l’aumento dell’uso dei combustibili fossili, il carbonio che è rimasto fuori dal ciclo per milioni di anni viene rilasciato direttamente nell’atmosfera. Nel corso del tempo, il carbonio atmosferico verrà riconvertito in carbonio organico o rilasciato nell’oceano e verrà raggiunto un nuovo equilibrio, ma questo processo può richiedere migliaia di anni. Nel prossimo futuro, il “nuovo” carbonio rimarrà nell’atmosfera sotto forma di CO2. Sulla base degli attuali modelli atmosferici, si può concludere che il pieno utilizzo delle riserve di combustibili fossili aumenterà le concentrazioni atmosferiche di CO2 fino a un picco di circa 1.200 mg/l. Alcuni scienziati ritengono che queste concentrazioni saranno ancora più elevate. Questo aumento dei livelli di CO2 ha portato molti scienziati a ipotizzare che le temperature medie globali inizieranno ad aumentare. Nella stampa popolare questo processo viene chiamato riscaldamento globale. I cosiddetti gas serra - CO2, metano (CH4) e ossido di azoto (N2O), contenuti nell'atmosfera, aiutano a trattenere il calore, che, di regola, viene riflesso dalla superficie terrestre. A concentrazioni più elevate di questi gas, il calore potrebbe non essere rilasciato, con conseguente aumento della temperatura globale. Attualmente, i cambiamenti nelle temperature globali non sono significativi e non ci sono tendenze definite in tal senso, ma i cambiamenti nei livelli di CO2 sono pienamente documentati e accettati dalla maggior parte degli scienziati.

Cosa si può fare per rallentare l’aumento dei livelli di CO2? Se pensiamo alla provenienza e alla destinazione della CO2, la soluzione più ovvia è ridurla riducendo l’uso di combustibili fossili. Ciò ridurrà l’immissione di CO2 nell’atmosfera. Nel corso del tempo saranno necessarie fonti energetiche più efficienti e pulite, ma l’attuale economia dell’uso dei combustibili fossili limita l’adozione e lo sviluppo di fonti alternative. In futuro, man mano che svilupperemo tecnologie energetiche alternative, l’uso massiccio di pozzi di assorbimento del carbonio potrà contribuire a stabilizzare i livelli di CO2 nell’atmosfera. La descrizione delle riserve mondiali di carbonio (Fig. 1) dimostra che gli accumuli di carbonio nelle profondità dell'oceano rappresentano la riserva principale, ma i cambiamenti possono richiedere milioni di anni. Inoltre, la nostra capacità di gestire questa riserva è limitata. La seconda riserva più grande è il carbonio organico del suolo. La quantità di carbonio organico del suolo è doppia rispetto alla quantità di carbonio contenuta nella biomassa vegetale (piante, alberi, colture, erba, ecc.). Un modo per stabilizzare il carbonio atmosferico sarebbe quello di implementare tecnologie in tutto il mondo che aiutino ad aumentare il carbonio nel suolo. Quanto carbonio può trattenere il suolo del Kansas? La domanda è semplice, ma non esiste una risposta semplice. Il potenziale di accumulo di questo tipo di suolo dipende dal livello di carbonio del suolo al momento, dalla concentrazione di CO2 nell'atmosfera e dalle pratiche agricole utilizzate. In molti terreni del Kansas, la significativa perdita di terriccio dovuta all’erosione e alla lavorazione estensiva ha ridotto i livelli di carbonio a più della metà dei livelli originali. Con una corretta gestione, è possibile aumentare il contenuto di carbonio organico di molti suoli. Le perdite di carbonio nel suolo verificatesi nella prima metà del XX secolo sono state parzialmente compensate nella seconda metà con miglioramenti nelle tecnologie di conservazione e nell’intensificazione dei sistemi agricoli (Fig. 3). Anche la corretta fertilizzazione e la coltivazione di ibridi e varietà migliorati hanno avuto un ruolo nell'accumulo di carbonio organico nel suolo. Rese più elevate e intensità di coltivazione aumentano la quantità di biomassa che penetra nel suolo, fornendo più materiale che può essere convertito in carbonio nel suolo. Nella fig. La Figura 3 mostra i livelli previsti di carbonio nel suolo in base al livello di utilizzo della tecnologia della lavorazione no-lavorazione per il 1990. Nei terreni gestiti senza lavorazione e che utilizzano sistemi di coltivazione intensivi, il contenuto di carbonio nel suolo può aumentare dell’1% all’anno. Attualmente, il 10% dei terreni agricoli del Kansas (superficie totale di 8,2 milioni di ettari) non è coltivato e quest’area deve sequestrare ulteriori 19.000 tonnellate di carbonio all’anno. Con un maggiore utilizzo della tecnologia no-till e l’uso di sistemi di coltivazione intensificati, il carbonio verrebbe sequestrato in grandi quantità. Non esiste un’opzione potenziale a livello mondiale per utilizzare il suolo come serbatoio di carbonio e rimane una soluzione a breve termine. Dopo un certo periodo di tempo, forse 30-50 anni, verrà raggiunto un nuovo livello di bilancio di CO2 nel suolo al quale sarà difficile ottenere un ulteriore accumulo di carbonio. Una soluzione a lungo termine per stabilizzare i livelli di CO2 nell’atmosfera potrebbe essere quella di ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili per l’energia.

Sequestro del carbonio: le 9 domande più frequenti

1. Cosa si intende per sequestro del carbonio?

Il sequestro del carbonio è generalmente il processo di trasformazione del carbonio presente nell’aria (anidride carbonica o CO2) in carbonio nel suolo. L'anidride carbonica viene assorbita dalle piante durante la fotosintesi e viene assorbita anche dalle piante viventi. Quando una pianta muore, il carbonio presente nelle foglie, nel fusto e nelle radici entra nel terreno e diventa materia organica.

2. In che modo il sequestro del carbonio può contribuire a eliminare il riscaldamento globale?

L’anidride carbonica atmosferica e altri gas serra intrappolano il calore che fuoriesce dalla superficie terrestre. Questo accumulo di calore può portare al riscaldamento globale. Attraverso il sequestro del carbonio, i livelli di anidride carbonica nell’atmosfera vengono ridotti e i livelli di materia organica nel suolo aumentano. Se il carbonio organico del suolo viene lasciato indisturbato, può rimanere nel suolo per molti anni come materia organica stabile. Questo carbonio viene successivamente sequestrato o spostato in un luogo di stoccaggio per diventare disponibile per il riciclo nell'atmosfera. Questo processo riduce i livelli di CO2, così come la possibilità di riscaldamento globale.

3. Che effetto potrebbe avere il sequestro del carbonio sui gas serra?

È stato scoperto che è possibile ridurre le emissioni di CO2 del 20% o più attraverso il sequestro del carbonio nel suolo agricolo.

4. Cosa possono fare gli agricoltori per migliorare il sequestro del carbonio?

Esistono diversi modi per raggiungere questo obiettivo:

— lavorazione su sodo o lavorazione minima;

— aumento intensivo della rotazione delle colture ed esclusione del maggese estivo;

— zone cuscinetto;

— misure di conservazione della natura che contribuiranno a ridurre l’erosione;

- l'utilizzo di colture che producono molti residui (mais, sorgo e frumento);

— utilizzo di colture di copertura;

— selezione di specie e ibridi che immagazzinano più carbonio.

5. Cosa possono fare gli agricoltori per migliorare il sequestro del carbonio?

Gli agricoltori possono aumentare il sequestro del carbonio:

— migliorare la qualità del foraggio;

— mantenimento di una quantità sufficiente di residui colturali;

— ridurre il pascolo eccessivo.

6. I lavoratori agricoli saranno ricompensati per il sequestro del carbonio?

Forse verrà istituito un sistema commerciale per fornire prestiti agli agricoltori che aumentano il sequestro del carbonio. È anche possibile che il governo introduca alcuni incentivi per i produttori per incoraggiare il sequestro del carbonio. Ma anche se non ci fossero pagamenti, gli agricoltori vedrebbero un effetto positivo dall’implementazione di metodi per aumentare la sostanza organica del suolo:

— migliorare la struttura e la qualità del suolo;

— aumentare la fertilità del suolo aumentando la sostanza organica;

— riduzione dell'erosione grazie al miglioramento della struttura del suolo;

- miglioramento della qualità dell'acqua grazie alla riduzione dell'erosione.

7. Cos'è la materia organica del suolo, da dove viene e dove va?

La sostanza organica del suolo è costituita da piante marce e rifiuti animali. Permettono alle particelle minerali del suolo di aggregarsi in grumi chiamati aggregati del suolo. L’aumento dei livelli di materia organica nel suolo porta alla creazione di aggregati di suolo più stabili che sono più resistenti all’erosione eolica, a una migliore infiltrazione e aerazione, a una ridotta probabilità di compattazione e a una maggiore fertilità. La materia organica aiuta a tenere insieme i nutrienti del terreno in modo che non vengano dilavati o dilavati. Se lasciata indisturbata, la materia organica del suolo può trasformarsi in humus, una forma molto stabile di materia organica. Tuttavia, se il terreno viene lavorato, la materia organica del suolo si ossiderà e il carbonio si dissolverà nell’atmosfera sotto forma di CO2. Se il suolo viene eroso, la materia organica del suolo verrà spazzata via dall'acqua.

8. Cosa influenza i livelli di sostanza organica nel suolo?

I livelli naturali di materia organica del suolo per una determinata località sono nella maggior parte dei casi determinati dalla latitudine e dai livelli di precipitazione annuali. I livelli naturali di materia organica del suolo aumenteranno man mano che ci si sposta da nord a sud dell’equatore. Nelle Grandi Pianure, i livelli di materia organica aumentano da ovest a est in base alle precipitazioni. La gestione può modificare i livelli di sostanza organica del suolo. In generale, all’aumentare dell’intensità della coltivazione, aumentano i livelli di sostanza organica nel suolo. All’aumentare della frequenza della lavorazione meccanica, i livelli di sostanza organica del suolo diminuiscono. Per i produttori del Kansas, la tecnologia senza lavorazione e senza vapore offriva il potenziale maggiore per raggiungere questo obiettivo.

9. Cosa sta facendo il Kansas per aumentare il sequestro del carbonio?

Gli scienziati dello stato del Kansas stanno lavorando per sviluppare migliori pratiche di gestione che miglioreranno il sequestro del carbonio. Sono in corso ricerche per testare gli effetti della lavorazione meccanica, delle diverse rotazioni delle colture, delle pratiche di conservazione del suolo e delle pratiche di gestione del carbonio nel suolo.

Manuale del chimico 21

Carbonio organico totale

Sosu Carbonio organico totale (800° C) 200 35

L'azienda DuPont (Canada) ha sviluppato un nuovo processo per la purificazione di acque reflue concentrate ricche di composti contenenti azoto per la produzione di prodotti intermedi per la produzione di nylon - acido adipico ed esametilendiammina. mediante nitrificazione biologica - deitrificazione. Il processo sviluppato prevede una combinazione di ossidazione aerobica e anaerobica. La nitrificazione avviene in condizioni aerobiche in presenza di anidride carbonica. Inoltre, l'azoto amminico e ammoniacale viene bioossidato in nitriti e nitrati. La denitrificazione avviene in condizioni anaerobiche nell'ambiente di un prodotto biodegradabile (solitamente metanolo). In questo processo, i nitrati vengono ridotti a nitriti e infine ad azoto gassoso. Le acque reflue in ingresso al trattamento hanno le seguenti caratteristiche: contenuto di carbonio organico totale - 3000 mg/l NO2. N0 3, NH4+ in termini di azoto, rispettivamente 800, 90 e 230 mg/l azoto organico in termini di azoto -240 mg/l, BOD -6000 mg/l; Il processo rimuove il 98% della materia organica e l'80-90% dell'azoto totale dalle acque reflue.

Prestiamo attenzione al significato dei simboli nell'equazione (4.2): C è la concentrazione (in unità di COD, BOD, azoto, carbonio organico totale, ecc.), Gu,z o Gx,z è la velocità di reazione. Le unità di misura di questa quantità sono determinate dalle unità di concentrazione e volume Va. Se utilizziamo il parametro Gx,i, allora X2 è la concentrazione dei fanghi attivi.

Il processo sviluppato prevede una combinazione di ossidazione aerobica e anaerobica. La nitrificazione avviene in condizioni aerobiche in presenza di anidride carbonica e l'azoto amminico e ammoniacale viene bioossidato in nitriti e nitrati. La denitrificazione avviene in condizioni anaerobiche in un prodotto biodegradabile (solitamente metanolo). Ciò riduce i nitrati in nitriti e infine in azoto gassoso. Il refluo in ingresso al trattamento ha le seguenti caratteristiche: carbonio organico totale - 3000 mg/l BOD - 6000 mg/l N0. N03, NH in termini di azoto sono rispettivamente 800, 90 e 230 mg/l. L'azoto organico in termini di azoto è 240 mg/l; Il processo può rimuovere il 98% del BOD e l'80-90% dell'azoto totale dalle acque reflue.

Pertanto, sono quantità necessarie per determinare l'indicatore sanitario generale di nocività. per i quali circa il 15% della quantità totale di sostanze regolamentate è standardizzato, sono indicatori generali della qualità dell'acqua come il consumo biochimico e chimico di ossigeno e il contenuto di carbonio organico totale.

Carbonio organico totale (TOC)

Composti organici volatili. come benzene, toluene, cicloesano e cloroformio possono evaporare quando l'anidride carbonica viene desorbita. Il carbonio organico totale in questo caso deve essere determinato separatamente; se ciò non è possibile, deve essere utilizzato un altro metodo.

Carbonio organico totale, mg/l 1LZ 2,5

Carbonio organico totale in mg/i

ISE - elettrodi pon-selettivi AAS - spettrometria di adsorbimento atomico TOC - carbonio organico totale IC - cromatografia ionica.

Carbonio organico totale, g S/m Соу 250 180 110 70

Ad esempio, l’impianto di trattamento di Lake Tahoe è costituito da un miscelatore chimico, un flocculatore e un serbatoio di decantazione, una torre soffiante per ammoniaca, un bacino di ricarbonizzazione e un serbatoio di decantazione e filtri a carico misto. installazione di adsorbimento. pieno di carbone e un impianto di clorazione. Dati sulla qualità dell'acqua. studiati per 18 mesi sono presentati nella tabella. 8.4. Il rapporto tra il contenuto di azoto organico e carbonio organico totale è 0,22-0,25 a pH = 8 e una concentrazione di equilibrio compresa tra 1 e 6 mg/l. Confrontando questi dati con i grafici della dipendenza del valore di adsorbimento dal rapporto tra azoto organico e TOC (vedi Fig. 8.4), diventa ovvio che l'adsorbimento tramite carbone attivo è abbastanza efficace per purificare l'acqua dalle sostanze organiche. Per il confronto nella tabella. La Figura 8.4 presenta i parametri analitici delle acque fornite dall'impianto di trattamento di Windhoek nell'Africa sudoccidentale. che è destinato al riutilizzo delle acque reflue industriali con successivo trattamento fisico e chimico. Acque reflue. entrare nell'unità di assorbimento. erano qualitativamente gli stessi della stazione di South Tahoe; in entrambi i casi, il carbone attivo ha rimosso quasi completamente l'azoto organico dalle acque reflue. Altri dati riportati in tabella. 8.4 può essere correlato ai risultati della rimozione organica a causa della mancanza delle informazioni necessarie su COD e TOC. Ecco perché

Reagenti chimici già pronti di elevata purezza sono stati ottenuti da società commerciali fornitrici e utilizzati senza ulteriore purificazione. Le soluzioni iniziali di adsorbati sono state preparate con acqua distillata, precedentemente fatta passare attraverso un deionizzatore e un filtro con carbone attivo. Le soluzioni madre sono state analizzate periodicamente utilizzando un analizzatore di carbonio organico totale Beckman-915. Gli esperimenti di adsorbimento sono iniziati 4 ore dopo la preparazione delle soluzioni iniziali. Nella maggior parte degli esperimenti, alle soluzioni iniziali è stata aggiunta una soluzione tampone fosfato 0,05 M per ridurre le fluttuazioni del pH.

Nelle acque reflue non trattate (sostanza organica 300-400 mg/l in termini di carbonio organico totale), i test sono stati eseguiti a pH - 4-6 e temperatura 70-90°C. I test hanno dimostrato che l'acciaio al carbonio St-Z non è resistente, è soggetto a corrosione per vaiolatura ad una velocità di 1,95 g/m ora.

È stato stabilito che il dilim (dietil er dietil glicole) contenuto nelle acque reflue della produzione SK può essere neutralizzato dall'ozono fino al livello di CDK. Nonostante dopo l'ozonizzazione il COD dell'acqua diminuisca leggermente, l'acqua è facilmente soggetta a trattamento biologico (Tabella 10). L'acqua di fonte ha i seguenti indicatori COD - 225 mg/l BIKts ds COD - 26 pH - 5 carbonio organico totale (TOC) - 67 mg/l.

Il carbonio organico totale (TOC) è la quantità di carbonio. Crisi idrica in quella parte della materia organica che è disciolta o sospesa nell'acqua.

L'effetto delle temperature elevate sulla transizione delle sostanze organiche dalle rocce alle soluzioni acquose è stato studiato anche da I. G. Kissin. EA Bars et al. Gli esperimenti sono stati condotti per 7 ore a temperature di 20, 100, 150, 200 e 250 ° C con argilla e pietra fangosa provenienti da pozzi profondi nella Ciscaucasia centrale. Le rocce sono state trattate con acqua distillata e soluzione di cloruro di sodio con una concentrazione salina di 97 g/l. Gli esperimenti hanno dimostrato che ad una temperatura di 20° C, 11 mg di Corg passano nell'acqua dall'argilla. per 100 g di roccia e 24 mg di Corg nella soluzione salina. per 100 g di roccia. Allo stesso tempo, sia nel bidistillato che nella soluzione è passato pochissimo carbonio dalla frazione bituminosa (meno di 1 mg per 100 g di roccia). Con un aumento della temperatura da 20 a 150 ° C, il contenuto di carbonio organico per 100 g di roccia è cambiato in piccola misura ed è aumentato significativamente solo a una temperatura di 200 ° C - in acqua fino a 20,8 mg e in soluzione fino a 33,8 mg . Il contenuto di carbonio della frazione bituminosa aumentava costantemente per l'acqua distillata fino a 7 mg per 100 g di roccia (a 250°C) e per la soluzione fino a 4 mg per 100 g di roccia (a 150°C). Esperimenti con l'argillite hanno dimostrato che un aumento della temperatura non influisce sulla resa di carbonio organico totale, e un aumento della quantità di carbonio nella frazione bituminosa si osserva solo dopo 150° C.

(a. carbonio organico; n. organischer Kohlenstoff; f. carbone organique; i. carbono organico) - carbonio che fa parte dell'organico. sostanze dell'atmosfera, dell'idrosfera e della montagna. razze Ha natura biogenica. Macca Corg nella crosta terrestre raggiunge 7B·* 1015 t, incl. nelle rocce sedimentarie - 5B * 1015 tonnellate La quantità di Corg è determinata chimicamente, gasometricamente. e coulometrico (analizzatori automatici). Durante il processo di catagenesi, il contenuto di Corg nelle rocce diminuisce (del 30-40% entro la fine dell'apocatagenesi) e la sua quota nella sostanza organica. aumenti di sostanza (dal 70% nella fase di protocatagenesi all'80% nella mesocatagenesi e al 90% nell'apocatagenesi). In grafite e organica grafitata. sostanza raggiunge il 99%. All'interno di una fase della catagenesi, il contenuto di C nella sostanza organica. sostanze e il valore del parametro H/Cat servono come indicatori della tipologia di organico. sostanze dello stesso tipo organico. sostanza: il suo livello di maturità. La quantità di Corg è un indicatore importante del potenziale di petrolio e gas delle rocce. Composto da concentrato organico. O. y, contenuto in quantità pari all'85-87% (negli oli), 58-90% (nei carboni). Numero di a.a. nei carboni è uno degli indicatori del grado del loro metamorfismo.

E. S. Larskaya.

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Carbonio- ecc. vedi carbone.
Dizionario esplicativo di Dahl

Carbonio— carbonio, m. (chimico). Elemento chimico che costituisce il componente più importante di tutte le sostanze organiche presenti in natura.
Dizionario esplicativo di Ushakov

Organico agg.— 1. Correlativo nel significato. con sostantivo: un organismo (1) ad esso associato. // Possedere un principio vivente. 2. Appartenenza al mondo vegetale o animale. 3. Correlativo nel significato. Con........
Dizionario esplicativo di Efremova

Carbonio M.— 1. Elemento chimico, il componente più importante di tutte le sostanze organiche presenti in natura.
Dizionario esplicativo di Efremova

Organico- organico, organico (dal greco organikos) (libro). 1. Agg. all'organismo in 1 valore; possedere un principio vivente (scientifico). Vita organica sulla terra. 2. Appartenenza alla pianta........
Dizionario esplicativo di Ushakov

Carbonio- -UN; m. Elemento chimico (C), il componente più importante di tutte le sostanze organiche in natura. Atomi di carbonio. Percentuale di contenuto di carbonio. La vita è impossibile senza carbonio........
Dizionario esplicativo di Kuznetsov

Carbonio— Il nome di questo elemento chimico è dovuto al fatto che è presente in grandi quantità nei carboni pregiati, questa caratteristica è alla base della sua denominazione......
Dizionario etimologico di Krylov

Legge organica (legislazione organica)— - 1) in alcuni paesi dell'ordinamento giuridico romanico (Francia, Spagna, Portogallo) una legge a statuto speciale, che occupa una posizione di confine tra costituzionale e........
Dizionario giuridico

Ipercinesi organica— (h. organica) G. con alterazioni del tono muscolare, osservate nelle lesioni organiche del cervello, principalmente del sistema striopallidale.
Ampio dizionario medico

Carbonio- (simbolo C), elemento non metallico molto diffuso del quarto gruppo della tavola periodica. forma un gran numero di composti che, insieme agli idrocarburi........
Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

Paralisi organica— (p. organica) P., causata da cambiamenti morfologici nel sistema nervoso.
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Psicosi organica— (p. organica) P. causato da danno al tessuto cerebrale; si manifesta prevalentemente con tipi di reazioni esogene, sindromi transitorie, diminuzione del livello di personalità o demenza.
Ampio dizionario medico

Psicosindrome organica— (psychosyndromum organicum; sinonimo: psicosindrome cerebrale diffusa, sindrome psicoorganica) un insieme di disturbi mentali (perdita di memoria, disturbi dell'orientamento, del pensiero........
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Sindrome amnestico-organica- (syndromum amnesticum organicum) una combinazione di grave deterioramento della memoria, principalmente per eventi attuali, con disorientamento nel tempo e nell'ambiente, nonché con confabulazioni;......
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Carbonio- (Carboneo; O elemento chimico del gruppo IV del sistema periodico di D.I. Mendeleev; al. numero 6, al. peso (massa) 12.011; è la base strutturale dei composti organici coinvolti.......
Ampio dizionario medico

Carbonio radioattivo- il nome generale di un gruppo di isotopi radioattivi del carbonio con numeri di massa da 9 a 15 e un tempo di dimezzamento di 0,46 secondi. fino a 5730 anni; i singoli isotopi sono utilizzati in biomedicina........
Ampio dizionario medico

Mondo biologico- un insieme di organismi che popolano la biosfera terrestre.

Sintesi organica di base- (sintesi organica pesante) - produzione industriale su larga scala di sostanze organiche. Principali fonti di materie prime: petrolio, gas naturali infiammabili, petrolio associato........
Ampio dizionario enciclopedico

Soffio al cuore biologico- (m. cardiacum organicum) Sh.s., causato dalla presenza di alterazioni morfologiche nelle valvole delle sue valvole, corde tendinee, muscoli papillari, presenza di coaguli di sangue nelle cavità del cuore, aneurismatico..... .
Ampio dizionario medico

Nero carbonio- (fuliggine) - un prodotto nero disperso formatosi a seguito della combustione incompleta o della decomposizione termica degli idrocarburi. È costituito da particelle sferiche (dimensione........
Ampio dizionario enciclopedico

Sintesi organica fine— produzione industriale multifase a basso tonnellaggio di sostanze organiche. Prodotti di sintesi organica fine: medicinali, pesticidi e altri........
Ampio dizionario enciclopedico

Sintesi organica pesante- lo stesso della sintesi organica di base.
Ampio dizionario enciclopedico

Carbonio- (lat. Carboneum) - C, chimico. elemento del gruppo IV del sistema periodico di Mendeleev, numero atomico 6, massa atomica 12.011. Le principali modificazioni cristalline sono il diamante e la grafite.........
Ampio dizionario enciclopedico

Tetracloruro di carbonio— (tetracloruro di carbonio - perclorometano), CCl4, liquido incolore, punto di ebollizione 76,8.C. Solvente per grassi, cere, vernici, polimeri, materie prime per la produzione di refrigeranti.
Ampio dizionario enciclopedico

Regolamento organico 1831-32- costituzionale atti, quasi identici, introdotti nei principi del Danubio (nel 1831 - nei principi della Valacchia, e nel 1832 - nei principi della Moldavia) dopo il tour russo. guerre del 1828-29. O. definito socio-politico........

- un insieme di leggi che determinavano la politica. posizione della Rumelia orientale. Sviluppato (settembre 1878 - aprile 1879) da rappresentanti dei grandi paesi europei. potenze e la Turchia sulla base dell’art. 18 Berlinsky........
Enciclopedia storica sovietica

- costituzionale statuto del Regno di Polonia, introdotto in connessione con la repressione della rivolta polacca del 1830-31 al posto della costituzione del 1815. Ed. 14(26) feb. 1832 a San Pietroburgo da Nikolai........

Portiamo alla vostra attenzione due articoli dedicati all'analisi dell'acqua utilizzando due metodi analitici:

Analisi elementare (determinazione del carbonio organico totale)

Analisi dell'acqua mediante cromatografia ionica. Capacità del metodo e soluzioni tecniche di Dionex Corporation, USA.

Cromatografia ionica: consente di determinare anioni inorganici e organici, cationi di metalli alcalini e alcalino terrosi, cationi di metalli di transizione, ammine e altri composti organici in forma ionica. Sebbene vengano utilizzati molti metodi diversi per l'analisi dell'acqua, la cromatografia ionica (IC) è il metodo preferito in tutto il mondo e fornisce la determinazione multicomponente in qualsiasi acqua. Ogni tipo di acqua ha le proprie caratteristiche e i componenti possono variare in modo significativo nei livelli di concentrazione, da frazioni di μg/l a unità di g/l. Particolarmente importante è l'identificazione dei componenti inquinanti dell'acqua, la cui presenza nell'acqua è indesiderabile o inaccettabile. Prima dell'avvento dell'IC, non esisteva un metodo efficace per determinare gli ioni con tale sensibilità, selettività, riproducibilità e velocità di analisi. In questo caso, l'analisi con il metodo IC nella maggior parte dei casi non richiede la preparazione del campione: se necessario, il campione viene filtrato e diluito. L'analisi degli anioni inorganici come fluoruro, cloruro, nitrito, nitrato, solfato e fosfato mediante il metodo IR è stata per molti anni l'analisi più comune e di routine in tutto il mondo. Sono state sviluppate colonne ad alte prestazioni e vengono utilizzate con successo per la determinazione di clorito, clorato, preclorato, ecc. Le colonne Dionex ad alte prestazioni consentono la determinazione simultanea di cationi di metalli alcalini e alcalino terrosi e di ammine alifatiche e aromatiche su un singolo IR colonna - un metodo di analisi ben sviluppato, altamente efficiente e veloce per una gamma molto ampia di analiti determinati più frequentemente in acque di qualsiasi tipo. L'assenza di una preparazione complessa del campione, l'elevata sensibilità di determinazione, la velocità di analisi e un'ampia varietà di componenti determinati nell'acqua rendono questo metodo ideale per i laboratori analitici che eseguono analisi di routine di acqua di qualsiasi composizione, dall'acqua altamente pura e potabile alle acque reflue ed emissioni da imprese e servizi pubblici.

Anioni inorganici

L'analisi degli anioni inorganici come fluoruro, cloruro, nitrito, nitrato, solfato e fosfato mediante cromatografia ionica è stata per molti anni l'analisi più comune e di routine in tutto il mondo.

Oltre alle colonne cromatografiche ioniche per la determinazione dei principali anioni inorganici, sono state sviluppate colonne ad alta efficienza che vengono utilizzate con successo per la determinazione, insieme agli anioni standard, di ossianioni come ossialogenuri: clorito, clorato, preclorato, ecc.

Acidi organici

Oltre agli anioni inorganici, nelle acque di vario tipo possono essere presenti anche anioni di acidi organici, ad esempio: acetato, formiato, propionato, ossalato, citrato, ecc. Per tali compiti vengono utilizzate colonne analitiche di grande capacità altamente efficienti.

Cationi inorganici

Anche la determinazione cromatografica ionica altamente sensibile ed efficiente dei cationi di metalli alcalini e alcalino terrosi è un metodo analitico di routine nella pratica analitica globale. La figura mostra un cromatogramma della rapida separazione isocratica dei cationi dei gruppi I e II.

Riso. Separazione isocratica rapida dei cationi dei gruppi I e II su una colonna IonPac CS12A 3x150 mm, Dionex, USA.

Ammine

La creazione di sorbenti altamente efficienti per l'analisi cationica consente la determinazione simultanea di cationi di metalli alcalini e alcalino terrosi e di ammine alifatiche e aromatiche su un'unica colonna.

Metalli di transizione

Se l'analista deve affrontare il compito di determinare solo la forma mobile dei metalli di transizione o dei metalli in un determinato stato di ossidazione, solo la cromatografia ionica può risolvere questo problema. Dionex fornisce colonne per cromatografia cationica a colonna singola per la determinazione simultanea di metalli alcalini, metalli alcalino terrosi e una gamma di metalli di transizione. Un'opzione alternativa per determinare i metalli di transizione è sotto forma di complessi colorati con PAR. A differenza degli esempi precedenti, in cui il rilevamento degli analiti avviene su un rilevatore conduttometrico, il rilevamento altamente sensibile dei componenti determinati avviene dopo la derivatizzazione post-colonna su un rilevatore ad adsorbimento.

Conclusione

La cromatografia ionica è un metodo di analisi ben sviluppato, altamente efficiente e rapido per una gamma molto ampia di analiti più comunemente determinati in acque di qualsiasi tipo. L'assenza di una preparazione complessa del campione, l'elevata sensibilità di determinazione, la velocità di analisi e un'ampia varietà di componenti determinati nell'acqua rendono questo metodo ideale per i laboratori analitici che eseguono analisi di routine di acqua di qualsiasi composizione, da quella ad elevata purezza alle acque reflue e alle emissioni delle imprese e utilità.

Il carbonio organico totale è un indicatore del contenuto di materia organica nell'acqua.

Secondo gli esperti stranieri, il carbonio organico è l'indicatore più affidabile del contenuto totale di sostanze organiche nell'acqua. Questo indicatore è incluso nel gruppo degli indicatori integrali della qualità dell'acqua, come l'ossidabilità del permanganato e del dicromato e il BOD. In questo caso, il contenuto di carbonio organico è spesso circa 1/3 del valore COD, sebbene ciò sia vero principalmente per le acque reflue domestiche e simili acque reflue industriali. Per l'acqua naturale proveniente da fonti superficiali nella regione di Mosca, il contenuto di carbonio organico è approssimativamente uguale al valore di ossidazione del permanganato (100-120%) e il valore di BOD 5 è 4-6 volte inferiore al contenuto di organico carbonio.

Secondo i dati di letteratura, nelle acque naturali non inquinate la concentrazione più bassa di carbonio organico disciolto è di circa 1 mg/l, la più alta è di circa 20 mg/l. Nelle acque ricche di sostanze umiche, in particolare nelle acque palustri, il contenuto di carbonio organico raggiunge le centinaia di mg/l.

È particolarmente importante controllare il contenuto di carbonio organico dell'acqua distillata utilizzata nella produzione elettronica o farmaceutica.

Finora il contenuto di carbonio organico è standardizzato solo nell'acqua confezionata nei contenitori SanPiN 2.1.4.1116-02. Per l'acqua in bottiglia di categoria 1 - 10 mg/l, per l'acqua della categoria più alta - 5 mg/l. Nel processo di trattamento dell'acqua, per disinfettare l'acqua potabile vengono solitamente utilizzati cloro o altri agenti cloranti (disinfettanti), che reagiscono con le sostanze organiche naturali presenti nell'acqua formando prodotti di reazione tossici. La quantità di sottoprodotti dipende principalmente dal contenuto di sostanze organiche nell'acqua. Probabilmente per questo motivo, una delle versioni del progetto di “Regolamento tecnico sull'acqua potabile e sull'approvvigionamento idrico” include l'indicatore “Carbonio organico totale”, il cui standard è 5 mg/l.

Ci sono:

Il carbonio organico totale (TOC) è la concentrazione in massa di carbonio presente nell'acqua sotto forma di composti organici negli stati disciolti e non disciolti.
Il carbonio organico disciolto (DOC) è la concentrazione in massa di carbonio presente nell'acqua sotto forma di composti organici che passano attraverso un filtro a membrana da 0,45 µm, inclusi cianati e tiocianati.

Oltre alla semplice misurazione del valore di assorbanza a 254 nm, che è un indicatore del contenuto organico dell'acqua, i metodi per la determinazione del carbonio organico prevedono la distruzione preliminare delle sostanze organiche presenti nell'acqua.

La procedura per la determinazione del carbonio organico totale è solitamente suddivisa in tre fasi:

Acidificazione e spurgo del campione per rimuovere il carbonio inorganico
Ossidazione del carbonio organico rimanente a CO2. In questo caso l’ossidazione può essere effettuata principalmente in due modi:
- ossidazione termica - combustione di gas contenente ossigeno in una corrente;
- Ossidazione UV o ossidazione chimica catalitica con persolfato di potassio.
Rilevazione della CO 2 formata.

Va notato che in pratica i limiti di determinazione forniti dai produttori di analizzatori di TOC sono molto difficili da ottenere. In realtà, se si utilizza aria purificata come gas ossidante, il limite di determinazione è di circa 0,5 mg/l. Quando si lavora con l'ossigeno, i limiti di rilevamento sono inferiori.

A questo proposito, si raccomanda di prestare particolare attenzione alle procedure di controllo preventivo durante la determinazione del carbonio organico.

controllo della pulizia delle stoviglie: le stoviglie vengono asciugate a 120 °C. Sono accettabili il lavaggio acido e l'asciugatura a temperature più basse;
preparazione dei filtri durante la determinazione del carbonio organico disciolto: i filtri a membrana vengono prelavati con acido cloridrico 0,1 m;
qualità dell'acqua distillata: l'acqua distillata viene preparata senza l'uso di tappi di gomma, tubi flessibili, utilizzando l'irradiazione UV, doppia distillazione con una miscela di permanganato di potassio e dicromato;
purezza del gas ossidante

Durante la raccolta dei campioni è necessario seguire le seguenti regole:

Volume del campione: 50-100 ml. I campioni vengono versati verso l'alto utilizzando contenitori di vetro.
L'analisi viene eseguita entro 24 ore oppure i campioni vengono conservati con acido o-fosforico (0,1 ml per 100 ml di campione), acido cloridrico o solforico a pH<2;
I campioni vengono conservati in frigorifero per non più di un mese.

Esistono numerosi standard internazionali per la determinazione del carbonio organico nell'acqua (ASTM D 4839, 4779, 2579,4129; ISO 8245; EPA 415.1, 415.2, 415.3; Metodo standard 5310A, 5310B, 5310C, 5310D). Attualmente è stato preparato un progetto di standard GOST per il metodo di determinazione del carbonio organico totale e disciolto, che descrive in modo sufficientemente dettagliato tutte le procedure necessarie e che sarà presto approvato dal TC 343 "Qualità dell'acqua".

Carbonio (C)– tipico non metallico; nella tavola periodica è nel 2° periodo del gruppo IV, il sottogruppo principale. Numero di serie 6, Ar = 12.011 amu, carica nucleare +6.

Proprietà fisiche: il carbonio forma molte modifiche allotropiche: diamante- una delle sostanze più dure grafite, carbone, fuliggine.

Un atomo di carbonio ha 6 elettroni: 1s 2 2s 2 2p 2 . Gli ultimi due elettroni si trovano in orbitali p separati e non sono accoppiati. In linea di principio, questa coppia potrebbe occupare lo stesso orbitale, ma in questo caso la repulsione interelettronica aumenta notevolmente. Per questo motivo, uno di essi prende 2p x e l'altro 2p y , o orbitali z 2p.

La differenza nell'energia dei sottolivelli s e p dello strato esterno è piccola, quindi l'atomo entra abbastanza facilmente in uno stato eccitato, in cui uno dei due elettroni dell'orbitale 2s passa a uno libero 2 strofinare. Uno stato di valenza appare con la configurazione 1s 2 2s 1 2p x 1 2p y 1 2p z 1 . È questo stato dell'atomo di carbonio che è caratteristico del reticolo del diamante: disposizione spaziale tetraedrica degli orbitali ibridi, lunghezza di legame ed energia identiche.

Questo fenomeno è noto per essere chiamato sp 3 -ibridazione, e le funzioni emergenti sono sp 3 -ibride . La formazione di quattro legami sp 3 fornisce all'atomo di carbonio uno stato più stabile di tre r-r- e una connessione s-s. Oltre all'ibridazione sp 3, si osserva anche l'ibridazione sp 2 e sp sull'atomo di carbonio . Nel primo caso si verifica una reciproca sovrapposizione S- e due orbitali p. Si formano tre orbitali ibridi sp 2 equivalenti, situati sullo stesso piano ad un angolo di 120° l'uno rispetto all'altro. Il terzo orbitale p è invariato e diretto perpendicolarmente al piano sp2.

Durante l'ibridazione sp, gli orbitali s e p si sovrappongono. Tra i due orbitali ibridi equivalenti che si formano si forma un angolo di 180°, mentre i due orbitali p di ciascun atomo rimangono invariati.

Allotropia del carbonio. Diamante e grafite

In un cristallo di grafite, gli atomi di carbonio si trovano su piani paralleli, occupando i vertici di esagoni regolari. Ogni atomo di carbonio è collegato a tre legami ibridi sp 2 vicini. La connessione tra piani paralleli viene effettuata grazie alle forze di van der Waals. Gli orbitali p liberi di ciascun atomo sono diretti perpendicolarmente ai piani dei legami covalenti. La loro sovrapposizione spiega l'ulteriore legame π tra gli atomi di carbonio. Quindi, da lo stato di valenza in cui si trovano gli atomi di carbonio in una sostanza determina le proprietà di questa sostanza.

Proprietà chimiche del carbonio

Gli stati di ossidazione più caratteristici sono: +4, +2.

A basse temperature il carbonio è inerte, ma se riscaldato la sua attività aumenta.

Carbonio come agente riducente:

- con ossigeno
C 0 + O 2 – t° = CO 2 anidride carbonica
con mancanza di ossigeno - combustione incompleta:
2C 0 + O 2 – t° = 2C +2 O monossido di carbonio

- con fluoro
C + 2F 2 = CF 4

- con vapore acqueo
C 0 + H 2 O – 1200° = C +2 O + H 2 acqua gas

- con ossidi metallici. Ecco come viene fuso il metallo dal minerale.
C 0 + 2CuO – t° = 2Cu + C +4 O 2

- con acidi - agenti ossidanti:
C 0 + 2H 2 SO 4 (concentrato) = C +4 O 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
C 0 + 4HNO 3 (conc.) = C +4 O 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

- forma disolfuro di carbonio con zolfo:
C + 2S 2 = CS 2.

Carbonio come agente ossidante:

- forma carburi con alcuni metalli

4Al+3C0 = Al4C3

Ca + 2C 0 = CaC 2 -4

- con idrogeno - metano (oltre a un numero enorme di composti organici)

C0 + 2H2 = CH4

— con silicio, forma carborundum (a 2000 °C in un forno elettrico):

Trovare carbonio in natura

Il carbonio libero si presenta sotto forma di diamante e grafite. Sotto forma di composti, il carbonio si trova nei minerali: gesso, marmo, calcare - CaCO 3, dolomite - MgCO 3 *CaCO 3; idrocarbonati - Mg(HCO 3) 2 e Ca(HCO 3) 2, la CO 2 fa parte dell'aria; Il carbonio è il componente principale dei composti organici naturali: gas, petrolio, carbone, torba e fa parte di sostanze organiche, proteine, grassi, carboidrati, amminoacidi che compongono gli organismi viventi.

Composti inorganici del carbonio

Durante i processi chimici convenzionali non si formano né ioni C 4+ né C 4-: i composti del carbonio contengono legami covalenti di diverse polarità.

Monossido di carbonio CO

Monossido di carbonio; incolore, inodore, poco solubile in acqua, solubile in solventi organici, tossico, punto di ebollizione = -192°C; tpl. = -205°C.

Ricevuta
1) Nell'industria (nei generatori di gas):
C+O2 = CO2

2) In laboratorio - decomposizione termica dell'acido formico o ossalico in presenza di H 2 SO 4 (conc.):
HCOOH = H2O + CO

H2C2O4 = CO + CO2 + H2O

Proprietà chimiche

In condizioni normali, la CO è inerte; quando riscaldato - un agente riducente; ossido che non forma sale.

1) con ossigeno

2C+2O+O2 = 2C+4O2

2) con ossidi metallici

C+2O+CuO = Cu+C+4O2

3) con cloro (alla luce)

CO + Cl 2 – hn = COCl 2 (fosgene)

4) reagisce con gli alcali fusi (sotto pressione)

CO + NaOH = HCOONa (formiato di sodio)

5) forma carbonili con metalli di transizione

Ni + 4CO – t° = Ni(CO) 4

Fe + 5CO – t° = Fe(CO) 5

Monossido di carbonio (IV) CO2

Anidride carbonica, incolore, inodore, solubilità in acqua - 0,9 V CO 2 si dissolve in 1 V H 2 O (in condizioni normali); più pesante dell'aria; t°pl = -78,5°C (la CO 2 solida è chiamata “ghiaccio secco”); non supporta la combustione.

Ricevuta

Decomposizione termica dei sali dell'acido carbonico (carbonati). Cottura del calcare:

CaCO3 – t° = CaO + CO2

L'azione degli acidi forti su carbonati e bicarbonati:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2

ChimicoproprietàCO2
Ossido acido: reagisce con ossidi basici e basi per formare sali di acido carbonico

Na2O + CO2 = Na2CO3

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

NaOH + CO2 = NaHCO3

A temperature elevate può presentare proprietà ossidanti

C+4O2+2Mg – t° = 2Mg+2O+C0

Reazione qualitativa

Nuvolosità dell'acqua di calce:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ¯ (precipitato bianco) + H 2 O

Scompare quando la CO 2 viene fatta passare a lungo attraverso l'acqua di calce, perché il carbonato di calcio insolubile si trasforma in bicarbonato solubile:

CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2

Acido carbonico e suoisale

H2CO3- Un acido debole, esiste solo in soluzione acquosa:

CO2 + H2O ↔ H2CO3

Dibasico:
H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 - Sali acidi - bicarbonati, bicarbonati
HCO 3 - ↔ H + + CO 3 2- Sali medi - carbonati

Tutte le proprietà degli acidi sono caratteristiche.

Carbonati e bicarbonati possono trasformarsi l'uno nell'altro:

2NaHCO3 – t° = Na2CO3 + H2O + CO2

Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3

I carbonati metallici (eccetto i metalli alcalini) decarbossilano quando riscaldati per formare un ossido:

CuCO3 – t° = CuO + CO2

Reazione qualitativa- "ebollizione" sotto l'influenza di un acido forte:

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

CO32- + 2H + = H2O + CO2

Carburi

Carburo di calcio:

CaO + 3 C = CaC 2 + CO

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2.

L'acetilene viene rilasciato quando i carburi di zinco, cadmio, lantanio e cerio reagiscono con l'acqua:

2 LaC 2 + 6 H 2 O = 2La(OH) 3 + 2 C 2 H 2 + H 2.

Be 2 C e Al 4 C 3 si decompongono con acqua per formare metano:

Al4C3 + 12 H2O = 4 Al(OH)3 = 3 CH4.

Nella tecnologia vengono utilizzati carburi di titanio TiC, tungsteno W 2 C (leghe dure), silicio SiC (carborundum - come abrasivo e materiale per riscaldatori).

Cianuro

ottenuto riscaldando la soda in un'atmosfera di ammoniaca e monossido di carbonio:

Na2CO3 + 2 NH3 + 3 CO = 2 NaCN + 2 H2O + H2 + 2 CO2

L'acido cianidrico HCN è un prodotto importante dell'industria chimica ed è ampiamente utilizzato nella sintesi organica. La sua produzione globale raggiunge le 200mila tonnellate all'anno. La struttura elettronica dell'anione cianuro è simile al monossido di carbonio (II); tali particelle sono chiamate isoelettroniche:

C = O: [:C = N:] -

I cianuri (soluzione acquosa allo 0,1-0,2%) vengono utilizzati nell'estrazione dell'oro:

2 Au + 4 KCN + H2O + 0,5 O2 = 2 K + 2 KOH.

Quando si fanno bollire soluzioni di cianuro con zolfo o solidi fondenti, si formano tiocianati:
KCN + S = KSCN.

Quando si riscaldano i cianuri di metalli a bassa attività, si ottiene il cianuro: Hg(CN) 2 = Hg + (CN) 2. Le soluzioni di cianuro vengono ossidate cianati:

2 KCN + O2 = 2 KOCN.

L'acido cianico esiste in due forme:

H-N=C=O; H-O-C = N:

Nel 1828 Friedrich Wöhler (1800-1882) ottenne l'urea dal cianato di ammonio: NH 4 OCN = CO(NH 2) 2 facendo evaporare una soluzione acquosa.

Questo evento è solitamente considerato come la vittoria della chimica sintetica sulla "teoria vitalistica".

C'è un isomero dell'acido cianico - acido esplosivo

H-O-N=C.
I suoi sali (fulminato di mercurio Hg(ONC) 2) sono utilizzati negli accenditori a impatto.

Sintesi urea(urea):

CO 2 + 2 NH 3 = CO(NH 2) 2 + H 2 O. A 130 0 C e 100 atm.

L'urea è un'ammide dell'acido carbonico; esiste anche il suo “analogo dell'azoto”: la guanidina;

Carbonati

I più importanti composti inorganici del carbonio sono i sali dell'acido carbonico (carbonati). H 2 CO 3 è un acido debole (K 1 = 1,3 10 -4; K 2 = 5 10 -11). Supporti tampone carbonatico equilibrio dell’anidride carbonica nell'atmosfera. Gli oceani del mondo hanno un’enorme capacità tampone perché sono un sistema aperto. La principale reazione tampone è l'equilibrio durante la dissociazione dell'acido carbonico:

H2CO3 ↔ H++ HCO3 - .

Quando l'acidità diminuisce, si verifica un ulteriore assorbimento di anidride carbonica dall'atmosfera con la formazione di acido:
CO2 + H2O ↔ H2CO3 .

Quando l'acidità aumenta, le rocce carbonatiche (conchiglie, gesso e sedimenti calcarei nell'oceano) si dissolvono; questo compensa la perdita di ioni idrocarbonato:

H + + CO 3 2- ↔ HCO 3 —

CaCO 3 (solido) ↔ Ca 2+ + CO 3 2-

I carbonati solidi si trasformano in bicarbonati solubili. È questo processo di dissoluzione chimica dell'anidride carbonica in eccesso che contrasta l '"effetto serra" - il riscaldamento globale dovuto all'assorbimento della radiazione termica dalla Terra da parte dell'anidride carbonica. Circa un terzo della produzione mondiale di soda (carbonato di sodio Na 2 CO 3) viene utilizzato nella produzione del vetro.