Uglerod - hayot elementi

Tabiiy holdagi uglerodning har bir atomi to‘rtta boshqa uglerod atomlari bilan mustahkam bog‘langan bo‘ladi. o‘sha to‘rtta atomning har biri ham yana to‘rtta atomga mahkam bog‘lanishi mumkin. Shu tariqa, barcha uglerod atomlari bir-biri bilan juda mustahkam bog‘lanish hosil qiladi. Bunday bog‘larni uzishga ham ulashga ham muayyan jiddiy kuch sarflash kerak bo‘ladi. Shu sababli ham uglerod odatiy sharoitlarda qattiq holda bo‘ladi. Uglerod qip-qizarib ketguncha qizdirganda ham u qattiqligicha qolaveradi. Lekin, uni ham baribir suyuq ko‘rinishga keltirish mumkin. Buning uchun 3500 °C harorat kerak bo‘ladi. Kimyoviy elementlar ichida eng yuqori erish haroratiga ega bo‘lgan element aynan ugleroddir.

Agar siz ko‘mirni ko‘rgan bo‘lsangiz, demak uglerodni ham ko‘ribsiz. Uglerod so‘zi deyarli barcha tillarda ko‘mir so‘zidan kelib chiqqan. o‘zbek tiliga rus tilidan kirib kelgan "uglerod" termining ma'nosi "ko‘mir tug‘diruvchi" degani bo‘ladi. Ingliz tilidagi uglerod - carbon so‘zi ham lotin tilidagi ko‘mir ma'nosini bildiradi.

Bilasizki, ko‘mir - qop-qora, qattiq modda. U yonadi, lekin ancha mo‘rt bo‘ladi va oson sinadi hamda bo‘laklanadi. Bu narsa odamzotga juda qadimdan beri ma'lum. Albatta, ko‘mirni o‘t oldirish oson yumush emas va buni uddalash uchun odamdan ancha uquv kerak bo‘ladi. Shu sababli ham odamlar uzoq asrlar mobaynida yonilg‘i sifatida faqat o‘tindan foydalanishgan. o‘tinni o‘rmon va changalzordan terish va yondirish osonroq bo‘lgan. Ko‘mirni esa avval topish va kavlab olish kerak edi.

Faqat so‘nggi ikki asr mobaynidagina ko‘mir uylarni isitish, metallurgiyada qo‘llash, elektr energiyasi ishlab chiqarish va boshqa sanoat va maishiy maqsadlari uchun yonilg‘i sifatida keng qo‘llanila boshladi. Ko‘mirni sanoatda asosiy yoqilg‘i sifatida qo‘llashning eng cho‘qqiga chiqqan payti 1900-yilda to‘g‘ri keladi. Keyin esa asosiy yoqilg‘i maqomini sayyoramizda neft va gaz egalladi. Hozirdan aytish mumkinki, neft va gaz energetikasi ham uzoq muddat asosiy maqomda tura olmaydi. Chunki, ushbu yoqilg‘i turlarining zaxiralari chegaralangan. Shu sababli, yaqin kelajakda endi insoniyat uchun asosiy energiya manbai - qazilma yoqilg‘ilar emas, balki, atom energetikasi bo‘lishi kutilmoqda. Umuman olganda, hozirning o‘zida jahonning yirik rivojlangan iqtisodiyotlari va sanoat quvvatlari atom energetikasiga tayanib faoliyat yuritmoqda. Lekin, shunday bo‘lsa-da, hozirda ham ko‘mirning sanoat va xo‘jalik uchun ahamiyatini hech qanaqasiga past baholab bo‘lmaydi. Chunki, po‘lat ishlab chiqarishda temir va uglerod mutanosibligini ta'minlash uchun ko‘mirdan boshqa optimal uglerod manbai hali topilmagan. Shu sababli ham, hatto XXI-asrda ham shaxtyorlarning arzimagan 1-2 kunlik ish tashlashi, metallurgiya va unga yondosh sohalarda katta muammolarni keltirib chiqaradi.

Ko‘mir - organik moddadir. Ya'ni, ko‘mir tarkibidagi atomlar qachonlardir tirik organizmlar tarkibida bo‘lgan. Barcha tirik organizmlarning tanasida albatta muayyan salmoqli miqdorda uglerod bo‘ladi. Odam tanasi ham taxminan 10% ga ugleroddan iborat. o‘simliklar ham, xuddi boshqa tirik organizmlar singari asosan (99% gacha) asosan to‘rt xil element atomlaridan - uglerod, vodorod, azot va kisloroddan iborat bo‘ladi. Botqoqlik hududlarida o‘sgan o‘simliklar quriganida, ular asosan suvga tushadi yoki suv ostida qoladi va shu sababli, juda sekin parchalanadi.

Natijada uning tanasini tashkil qilgan murakkab uglerod-vodorod-kislorod-azot kombinatsiyasili molekulalar juda sekinlik bilan, nisbatan sodda tuzilishga ega tarkibiy qismlarga - oddiy molekulalarga parchalanadi. Oddiy molekulalar esa ammiak yoki azot singari gazlar, yoki, suv singari suyuqliklar bo‘lishi mumkin. Ushbu moddalar chiriyotgan o‘simlik tanasini tark etadi. Ya'ni, azot, vodorod va kislorod o‘simlik tanasidan chiqib ketadi. Uglerod molekulalarining bir qismi ham oddiy molekulalar ko‘rinishida o‘simlikni tark etadi. Lekin, o‘simlik tanasidagi uglerod molekulalarining katta qismi baribir o‘z joyida qoladi.

Shu tariqa, chiriyotgan o‘simlik tanasi yillar o‘tgan sari faqat va faqat sof ugleroddan iborat bo‘lib boradi. Masalan, qurigan o‘tin 50% gacha ugleroddan iborat bo‘ladi. Qurish jarayonining ilk bosqichlarida u dastavval 60% gacha ugleroddan iborat bo‘lgan torf moddasiga aylanadi. Masalan, Irlandiyaning botqoq yerlarida hali ham juda katta miqdorda torf mavjud. Irlandlar botqoqni ataylab quritib, ichidan torfni ajratib olib yonilg‘i sifatida ishlatishadi. Torf muttasil botqoq, tuproq va balchiq tagida qolib ketsa, uning chirish jarayoni yanada sekinlashadi, lekin to‘xtab qolmay baribir davom etaveradi. Natijada, millionlab yillardan keyin bunday torfda uglerod miqdori 67% gacha yetadi va u qo‘ng‘ir ko‘mirga aylanadi. Qo‘ng‘ir ko‘mirning eng qop-qora va eng qattiq shaklini gagat deyiladi. Gagatni me'morchilikda bezak elementi sifatida dekoratsiyalar uchun ham qo‘llangan paytlar bo‘lgan. Lekin hozirda gagat deyarli qurilishda ishlatilmaydi va uni ham ko‘mir tarzida yoqib yuboriladi.

Qo‘ng‘ir ko‘mir ham yer ostida qolishda davom etib, chirish jarayoni yana davom etsa, undagi uglerod miqdori borgan sari oshib boradi va yana ma'lum vaqt (millionlab yil) o‘tgach, u toshko‘mirga aylanadi. Toshko‘mir 88% gacha uglerod atomlaridan iborat bo‘ladi. Mazkur jarayon 95% uglerod atomlaridan iborat antratsit hosil bo‘lishi bilan yakunlanadi.

o‘tinning yaxshi yonishi sababi ham unda uglerod ko‘pligi tufaylidir. Yondirilgan o‘tindagi murakkab molekulalar qizish va jarayonida gaz holatida uchib ketadi va ular yo‘l-yo‘lakay, yonishga yordam beradi. o‘tin yorqin sariq olov hosil qilib yonadi. Ko‘mir yer ostida hosil bo‘lganligi uchun, unda uchuvchan gazlar deyarli bo‘lmaydi. Ko‘mirni yondirish qiyin bo‘lgani bilan, lekin uni yoqib olinsa, olinadigan issiqlik o‘tinnikidan kuchliroq bo‘ladi. Yarim kilogramm ko‘mir beradigan issiqlik miqdori, yarim kilogramm o‘tinnikidan ancha kuchli bo‘ladi.

Antratsitning olovi esa deyarli is va tutun chiqarmaydi. Toshko‘mirda esa ugleroddan boshqa element atomlari ham muayyan miqdorda mavjud bo‘lgani uchun, toshko‘mir yonganida aynan o‘shalar tutun va is hosil qilib chiqadi. Toshko‘mirni uy sharoitida yoqilsa, uning tutuni nafas bilan birga odam tanasiga tushishi mumkin va bu juda xavfli. Shu sababli ham maishiy isitish uchun imkon qadar antratsitdan foydalangan ma'qul.

Tabiatda toshko‘mir antratsitdan ko‘ra ko‘proq tarqalgan. Po‘lat eritish zavodlari va ko‘p miqdorda ko‘mir ishlatadigan boshqa korxonalar asosan toshko‘mir yoqadi. Shu sababli bunday yirik korxonalar joylashgan hududlarda havoda is gazi miqdori ko‘pligidan tutun hidi doim anqib turadi. Ustiga ustak, tutun tarkibidan qaytib ajralib chiqqan qurum yerga qaytib tushadi va atrof muhitni yanada ifloslaydi. Ko‘mir yoqishga asoslanib ishlaydigan yirik sanoat korxonalari atrofidagi hududlarning har bir kvadrat kilometriga yiliga 400-500 tonna atrofida qurum o‘tiradi.

Ko‘mir hosil bo‘lishi uchun juda ko‘p o‘simliklar yer ostida chirishi kerak bo‘ladi. Olimlarning hisoblashicha, olti metr qalinlikdagi zich o‘simlik moddalarining yer ostida chirishidan atiga yarim metr ko‘mir qatlami hosil bo‘ladi. Agar trillion tonna ko‘mir qazib olingani haqidagi hisobotlarni eshitgan bo‘lsangiz, uning hosil bo‘lishi uchun, qanday ulkan miqdordagi o‘rmon gurkirab o‘sishi, keyin qurishi va botqoq yoki tuproq ostida qolib chirishi hamda, bu jarayonda ko‘mir hosil bo‘lishi uchun millionlab yillar o‘tishi kerak.

Bir paytlar ko‘mir juda qimmat bo‘lgan va o‘rmonlarda o‘tin mo‘l bo‘lgan zamonlarda odamlar ko‘mirni o‘tindan o‘zlari tayyorlashar edi. Buning uchun ular muayyan miqdordagi o‘tinni olib, uni chuqurchaga tashlashgan va ustiga tuproq tortib, yoqib qo‘yishgan. Agar o‘tinni shunchaki ochiq havoda yoqilsa, u butunlay yonib ketadi va natijada faqat kul qoladi. Tuproq ostida esa, kislorod yetishmagan muhitda yongan o‘tinda uglerod katta qismi yonmay saqlanib qoladi. Tuproqni olib tashlansa, o‘tin qop-qora ko‘mir moddasiga aylangan bo‘ladi. Bunday usulda olingan ko‘mirni pistako‘mir deyiladi. Pistako‘mir ham oddiy ko‘mir singari, o‘tindan ko‘ra yaxshiroq effekt berib yonadi.

Lekin bu usulda pistako‘mir olish anchayin isrofgarchilikka asoslangan jarayon sanaladi. Hozirda o‘tindan pistako‘mir tayyorlash uchun eng optimal texnologik jarayonlar ishlab chiqilgan. Ushbu jarayonda ajralib chiqadigan suyuqlik, gaz va bug‘larni ham foydali ishga yo‘naltirish imkoni yo‘lga qo‘yilgan.

Pistako‘mirni juda mayda qilib tuyib, kukun holiga keltirilsa, u ko‘plab turdagi molekulalarini adsorbsiyalash xossasiga ega bo‘ladi. Ya'ni, pistako‘mir kukuni sirtiga o‘sha molekulalar mustahkam yopishib o‘rnab qoladi. Odatda, molekula o‘zi qanchalik yirik bo‘lsa, pistako‘mir kukuniga u shunchalik qattiq yopishadi. Bunday pistako‘mir kukunini shuningdek faollashtirilgan ko‘mir (yoki, boyitilgan ko‘mir) ham deyiladi.

Faollashtirilgan ko‘mirni shuningdek, moddalarni rangsizlantirish uchun ham qo‘llaniladi. Masalan, shakarni tozalash jarayonining so‘nggi bosqichida, undagi qo‘ng‘ir tusdagi aralashmalar yo‘q qilinadi. Bunday aralashmalarning molekulasi shakar molekulasidan ko‘ra kattaroq o‘lchamga ega bo‘ladi. Shakarli siropga faollashtirilgan ko‘mir qo‘shilsa, aralashmalarning molekulasi ko‘mir zarralariga yopisha boshlaydi; shakarning o‘z molekulalari esa bu jarayonda ishtirok etmaydi. Keyin esa, faollashtirilgan ko‘mirni chiqarib tashlanadi va siropni bug‘latiladi. Natijada, sof va oppoq shakar o‘zi qoladi. Shu tariqa, qo‘ng‘ir siropga qora ko‘mir qo‘shish orqali, yakunda biz oppoq modda olmoqdamiz.

Faollashtirilgan ko‘mir shuningdek gaz niqoblari, ya'ni, protivogazlarda ham ishlatiladi. Bunda, protivogazning filtr qutisi shunday faollashtirilgan ko‘mir bilan to‘ldiriladi. U orqali nafas olinganda esa, havo o‘pkaga yetib borishdan avval ko‘mir kukunlari orqali o‘tadi. Faollashtirilgan ko‘mir orqali o‘tayotgan havo tarkibidagi azot va kislorod molekulalari to‘siqqa uchramay, ravon o‘tib ketadi. Zaharli gazlarning yirik molekulalari esa faollashtirilgan ko‘mir zarralariga yopishib qolib, quti ichida tutilib qoladi.

Kukunsimon uglerodni shuningdek qurum ham deyiladi va undan ajralib chiquvchi qora rangni turli bo‘yoq moddalar, masalan, tush va printer uchun siyoh-kukuni ishlab chiqarishda qo‘llaniladi. Shuningdek, qurum rezinaning mustahkamligini orttirish uchun ham qo‘shiladi. Shu sababli ham avtomobil shinalari qop-qora rangda bo‘ladi.

Toshko‘mirda va pistako‘mirda uglerod atomlari betartib joylashgan bo‘ladi. Atomlari bu tarzda betartib joylashadigan qattiq moddalarni amorf moddalar deyiladi. Bu so‘z yunoncha "morf" - ya'ni, "shakl" so‘ziga qo‘shilgan "a-" old qo‘shimchasi orqali yasalgan bo‘lib, ushbu old qo‘shimcha yunon grammatikasida so‘zga nisbatan inkor ma'nosini bag‘ishlaydi. Ya'ni, amorf degani shaklsiz degani bo‘ladi. Tarkibidagi atomlari batartib, to‘g‘ri qator va ustunlar bo‘ylab bir tekis joylashgan qattiq jismlarni fanda kristall moddalar deyiladi.

Grafit - ugleroddan tarkib topgan kristall moddadir. Grafit konlari yer osti qazilma qatlamlarida joylashgan bo‘ladi. Shuningdek, grafitni ko‘mirda tayyorlash ham mumkin. Ko‘mirni muayyan sharoit ostida qizdirib, shu bilan birga undan elektr toki o‘tkazilsa, amorf modda shaklidagi ko‘mirning uglerod atomlari asta-sekinlik bilan to‘g‘ri tartib bo‘yicha saflana boshlaydi va jarayon yakunida u kristallanib, grafitga aylanadi.

Grafit ham ko‘mirning bir turi bo‘lgani uchun, u ham yonishi va yaxshigina issiqlik berishi mumkin. Lekin, oddiy ko‘mirdan farqli o‘laroq, grafit ancha yuqori haroratda, ya'ni, 700 °C da yonadi. Bundan past haroratda grafit anchagina inert va xavfsiz modda bo‘lib, undan turli maqsadlarda qo‘rqmay foydalanish mumkin.

Grafit atomlari to‘g‘ri chiziqli qatlamlar shaklida joylashgan bo‘ladi. Ushbu qatlamlar bo‘laklanishga va parchalanishga moyil bo‘ladi. Shu sababli ham grafit oson uqalanadi. Uqalanib ketgan grafit kukunga aylanadi va uning zarralari bir-birining ustida oson sirpanib, silliq harakat qiladi. Shu sababli, kukun grafitni moylash materiali sifatida ham qo‘llanadigan o‘rinlar mavjud. Ya'ni, ikkita qattiq jism bir-biriga nisbatan aylanib, o‘zaro ishqalanadigan harakat qiladigan bo‘lsa, ular orasiga kukunsimon grafit solinsa, u ishqalanishni keskin pasaytiradi va qattiq moddalarning yedirilishini oldini oladi. Agar, o‘zaro ishqalanib harakatlanadigan jismlar sirtini grafit bilan qoplansa, ular o‘zi ham sirpanuvchan bo‘lib qoladi.

Grafit oson maydalangani sababli, u qog‘oz sirti bo‘ylab ishqalanganda, qog‘ozda o‘zidan iz qoldiradi. Bu iz, qog‘oz bo‘ylab ishqalangan grafit kristallidan uqalanib chiqqan zarralar tufayli hosil bo‘ladi. Biz yozuv-chizuvda tez-tez ishlatadigan oddiy qalamning ichida ham aynan grafit bo‘ladi. o‘zi grafit so‘zi ham yunonchada "yozmoq" ma'nosini beruvchi so‘zdan olingan. Faqat qalam ichidagi grafit sof grafit emas, balki, maxsus loy bilan aralashtirilgan grafit bo‘ladi. Ushbu loy grafitni sal mustahkamroq qiladi va o‘z-o‘zidan uqalanib ketishini oldini oladi.

Grafitda uglerod atomlari to‘g‘ri chiziq bo‘ylab batartib joylashgani bilan, ularning orasidagi o‘zaro masofasi ancha yiroq bo‘ladi va shu sababli, grafit baribir anchagina mo‘rt modda hisoblanadi. Lekin, grafit konlari chuqur yer qatlamlarida million yillar mobaynida ulkan bosim va yuqori harorat ostida qolib ketsa, grafitdagi uglerod atomlari bir-biriga nisbatan yanada va yanada yaqinlashib boradi. Natijada, uglerodning grafitdan keyingi ikkinchi kristall shakli hosil bo‘ladi. Ushbu o‘zgacha kristall shaklli uglerod ham xuddi grafit singari sof ugleroddan tarkib topish bilan birga, atomlarning yanada yaqin va yanada batartib joylashuvi evaziga mutlaqo o‘zgacha xossalarga ega bo‘lib qoladi. Ya'ni, masalan, grafitning rangi qoramtir va strukturasi qatlam-qatlam bo‘lsa, yangi kristall shakdagi uglerod umuman rangsiz, ya'ni, shaffof bo‘ladi. Yuqorida grafit sirpanchiq modda bo‘lgani uchun, moylash materiali sifatida qo‘llanishi mumkinligini aytgan edik. Lekin, uglerodning biz aytayotgan yangi kristall shaklini bu maqsadda qo‘llash mutlaqo yaramaydi. Chunki, u dunyodagi eng qattiq modda bo‘lib, agar uning kukunini o‘zaro ishqalanib aylanuvchi ikkita jism orasiga tashlansa, o‘sha jismlar pachoqlanib, rasvo bo‘ladi. Grafit elektr tokini o‘tkazadigan modda sanaladi va shu sababli, oddiy batareykalarda grafit sterjenlar qo‘llaniladi. Lekin, biz aytayotgan uglerodning yangi kristall shakli elektr tokini o‘tkazmaydi. Grafit tabiatda ham keng tarqalgan va u juda arzon hom-ashyo bo‘lib, qalam tayyorlashda ishlatiladi. Qalamning qanchalik arzon buyum ekanini o‘zingiz yaxshi bilasiz. Uglerodning grafitdan keyingi kristall shakli esa tabiatda juda kam uchraydigan noyob modda sanaladi va u qimmatbaho ziynat buyumlari qatorida, taqinchoqlar va boshqa zargarlik mahsulotlari uchun ishlatiladi. Chunki u o‘z sifatini yo‘qotmaydigan qimmat ashyo sanaladi. Biz olmos haqida gapirayotganimizni payqagan bo‘lsangiz kerak. Ha, agar avval bundan bexabar bo‘lgan bo‘lsangiz, hayratda qolganingiz tabiiy. Olmos, grafit va oddiy ko‘mir aslida bitta kimyoviy element - uglerodning turli shakllaridir! Ularda atomlarning joylashuv tartibi farq qiladi xolos. Agar olmos ham kuchli qizdirilsa, u ham ko‘mir singari baribir yonib ketadi. Lekin, qimmat ashyo sanaladigan olmosni yoqishga hammaning ham jur'ati yetmaydi.

Olmos va grafit - uglerodning allotropik shakllari sanaladi. Xuddi ozon - kislorodning allotropik shakli bo‘lgan kabi.

Siz prizma yorug‘lik nurlarini tarkibiy qismlarga ajratishini va natijada, nur kamalak ranglarida jilvalanib, tarqoq holda namoyon bo‘lishini bilsangiz kerak albatta. Bunday bo‘lishiga sabab, prizma shishasi o‘ziga burchak ostida kelib tushayotgan yorug‘lik nuri tarkibidagi ranglarni turli burchak ostida sindiradi va yo‘naltiradi. Natijada, yorug‘lik tarkibidagi ranglar prizmaning turli qismlaridan alohida-alohida holda chiqib keladi va tushgan joyda kamalak jilvasini namoyon qiladi.

Har qanday shaffof moddalar xuddi shisha prizma singari, yorug‘likni u yoki bu darajada sindiradi. Havoda, atmosferaning yuqori qatlamlarida turgan mayda suv zarralari, yoki, yomg‘ir tomchi zarralari ham yorug‘likni sindira oladi. Chunki, toza suv singari ular ham shaffof moddalardir. Aynan shu sababli, agar yomg‘irdan keyin darhol Quyosh chiqsa, biz osmonda kamalakni kuzatamiz.

Shunday shaffof moddaning o‘zi qanchalik tiniq va musaffo bo‘lsa, u yorug‘likni shunchalik yaxshi sindira oladi. Yorug‘lik shaffof modda orqali qanchalik kuchli sinsa, undan hosil bo‘lgan ranglar jilvasi ham yanada xilma-xil va rangdor bo‘ladi. Bunday shaffof moddalar ichida ham olmosning sindirish ko‘rsatkichi oddiy shishadan ham, suvdan ham bir necha marta kuchlidir. Shu sababli, zargar qo‘lida to‘g‘ri ishlov berilgan olmos yorug‘lik nurlariga tutilsa, u xilma-xil rangin jilvalar bilan o‘ta chiroyli tovlanadi. Sof qirmizi qizil rang, toza musaffo yam-yashil rang hamda, beg‘ubor tiniq moviy ranglar jilosi ketma-ket tovlanib, kishi aqlini shoshirib qo‘yadigan fusunkor manzara hosil qiladi. Olmos brilliant shaklida ishlov berilgan shisha ham shunga o‘xshash jilvalanishi mumkin; lekin uning jilvasi baribir olmoschalik bo‘lmaydi va uning ranglari biroz xiraroq bo‘ladi. Olmos jilvasini takrorlash uchun ishlab chiqarilgan bunday shisha immitatsiyani straz deyiladi. Strazni yanada yarqiroq qilish uchun uning turli tomonlariga ichki tarafdan kerakli metall qatlamlaridan iborat yupqa qatlam hosil qilinadi. Bunday strazni soxta brilliant ham deyiladi.

Olmos dunyo bo‘yicha asosan Janubiy Afrikadan qazib olinadi. Baholashlarga ko‘ra, Yerdagi olmos zaxiralarining 96% gacha qismi aynan Afrika qit'asining eng janubiy qismida joylashgan ekan.

Lekin, bu degani o‘sha joylarda olmos oson topilsa kerak degani emas. Afrika janubidagi eng boy sanaladigan olmos konlarida ham, 30 grammlik olmos toshchasini topish uchun 60 tonnagacha tuproq ishlarini bajarish kerak bo‘ladi. 1955-yilda tarixda birinchi marta, AQSHning "General Electric" firmasi laboratoriyalarida olmosni sun'iy tarzda olish uchun kerakli bo‘lgan bosim harorat sharoitlarini hosil qila oldi va natijada, tarixda ilk bora olmosni sun'iy tayyorlashga muvaffaq bo‘lindi. Kimyoviy nuqtai nazarda ushbu olmosning tabiiy, ya'ni, kondan qazib olingan olmosdan hech qanday farqi yo‘q. Shu sababli, bunday olmosni "sun'iy" deyishga ham til bormaydi. Lekin, baribir ularni ona tabiat emas, laboratoriya yaratgani tufayli, haqiqiy asl olmosdan farq qiluvchi jihatlari ham bor.

Olmos - tabiatdagi eng qattiq modda. Uning shu xususiyatidan texnikada va ishlab chiqarishda juda keng foydalaniladi. Chunonchi, metallarni kesish, parmalash va o‘yish vazifalarini bajaruvchi asboblar, masalan, sverlo, parma kabilarni tayyorlashda olmos eng benazir moddadir. Olmosni mayda kukun holida biror metall disk sirtiga yopishtirib kesuvchi disk tayyorlansa, ushbu disk istalgan materialni, jumladan eng qattiq po‘latni ham moydek kesadigan bo‘ladi. Kukun olmosni texnikada olmos abrazivi deyiladi. Shuningdek, olmosning o‘ziga ham shunday disk olmos bilan ishlov beriladi. Ya'ni, olmosni sayqallash, kesish va shakl berish uchun olmosning o‘zidangina foydalanish mumkin. Boshqa modda olmosga o‘tmaydi.

Tabiiyki, eng yaxshi va sof olmoslarni bunday maqsadlarga ishlatilmaydi. Chunki, bunday sof asl olmoslar juda qimmat bo‘ladi. Olmosning 20 xil turi mavjud va ulardan faqat bitta turi zargarlikda qo‘llaniladigan asl olmos bo‘lib, eng qimmat yuradi. Grafitning olmosga aylanish jarayoni butunlay tugamagan, ya'ni, tarkibida qoramtir grafit zarralari ma'lum miqdorda qolib ketgan biroz sifatsiz olmoslar yuqorida aytilgandek, texnika va sanoat ehtiyojlari uchun yo‘naltiriladi. Bunday olmoslar tarkibida 2% dan 4% gacha qoldiq grafit mavjud bo‘ladi. Bunday olmoslarni karbonado, yoki, ba'zan bort ham deyiladi. Zargarlik uchun kerakli darajada tiniq va shaffoflikka ega bo‘lmasa-da, lekin, ularda ham olmosning qattiqlik darajasi yetarlicha saqlangan bo‘ladi va nisbatan arzon yuradigan bunday olmos sanoat va texnikada qo‘llash uchun ayni muddaodir.

o‘simlik tanasi suv ostida chirishi jarayonida undagi uglerodning ma'lum qismi vodorod bilan birikma holida uchib chiqib ketadi. Ushbu birikma molekulalari beshta atomdan iborat bo‘ladi. Ulardan to‘rttasi vodorod va bittasi uglerod atomi bo‘ladi.

Mazkur birikma kimyo fanida metan deb nomlanadi va u gaz holatida bo‘ladi. Metan odatda, suv ostida o‘simliklar chirishi ro‘y beradigan botqoq hududlari ustidagi havo muhitida mavjud bo‘ladi va to‘planadi. Shu sababli, uni shuningdek botqoq gazi ham deyiladi.

o‘simliklarning shunday suv ostida chirishi jarayonida hosil bo‘lgan metanning hammasi ham havoga chiqib ketmaydi, balki, o‘simlikdan hosil bo‘layotgan ko‘mir ichida qolib ketadi. Shu sababli ham, ko‘mir konlarini o‘zlashtirish jarayonida shaxtyorlar yer ostida ko‘mir plastlarini maydalayotganda, shaxtalarda metan gazi hosil bo‘lishi va yig‘ilib qolishi kuzatiladi. Bu esa juda xatarlidir. Chunki, avvalo metan nafas olish uchun yaroqsiz bo‘lib, nafas yetishmovchiligiga olib keladi. Qolaversa, metan - tez alangalanuvchan, yonuvchan va havo bilan muayyan nisbatda konsentratsiyalanganida, o‘z-o‘zidan portlash xossasiga ega. Shaxtyorlar metanni kon gazi ham deyishadi.

Uglerod atomlarining boshqa elementlar atomlaridan keskin farq qiluvchi muhim jihati shundaki, uglerod - uzun zanjir va halqalardan, hamda, zanjir va halqalar kombinatsiyasidan iborat molekulyar birikmalar hosil qila oladi. Boshqa elementlar esa birikmalar hosil qilishda ko‘p bilan bir necha o‘ntagacha atomlardan iborat uncha katta bo‘lmagan molekulalar hosil qila oladi xolos. Uglerod zanjirlaridan iborat molekulalar esa, yuzlab, minglab va hatto millionlab atomlardan iborat bo‘lishi mumkin. Faqat uglerodgina barqaror hayotiy kimyoviy jarayonlarni ta'minlay oladigan murakkab va yirik molekulalar hosil qila oladi. Boshqa hech qanday element bunday xossaga ega emas. Shu sababli ham uglerod - hayot elementi deyiladi. Yer biosferasidagi hayot shakli ham shu sababli uglerodli hayot shakli deyiladi.

Ba'zan, o‘simlikning chirish jarayonida uglerod va vodorodning biroz ushlanib qolishi, ya'ni, o‘simlik tanasini darhol tark etmay, ma'lum muddat qolib ketishi ro‘y beradi. Natijada, uglerod va vodorod atomlarining bir-biriga bog‘langan uzun zanjirlari va halqalaridan iborat ko‘plab xildagi turli birikmalar hosil bo‘ladi. Uglerod va vodoroddan iborat shunday birikmalar fanda gidrokarbonatlar yoki, uglevodorodlar deyiladi.

Tabiiy holatda hosil bo‘ladigan shunday uglevodorodlar ichida eng muhimi - neft sanaladi. XX-asr jahon energetikasi va transport yoqilg‘isining asosiy harakatlantiruvchi kuchi - neft bo‘lgani sir emas. U yirik davlatlar qo‘lida geosiyosiy ta'sir richagi bo‘lish bilan birga, butun boshli mamlakatlar va hududlar iqtisodiyotining hal qiluvchi eng muhim omili ham bo‘lib chiqdi. Boy neft zaxiralariga ega mamlakatlar XX-asrda keskin neft inqilobi evaziga birdaniga iqtisodiy qudratli mamlakatlarga aylanishdi va ularda aholi farovonligi keskin ortdi. Bunday mamlakatlarga asosan Yaqin Sharq va ayniqsa Fors ko‘rfazi mamlakatlarini misol qilib keltirish mumkin. Bu holat va tasdiq XXI-asrning dastlabki choragi uchun ham albatta o‘rinlidir. Chunki, neft va umuman uglevodorod zaxiralari hamon eng muhim geosiyosiy ta'sir vositasi bo‘lib qolmoqda va boylik hamda, hashamatning asosiy manbaiga aylangan.

Olimlar neft zaxiralari million yillar mobaynida suv ostida chirigan o‘simlik qoldiqlaridan hosil bo‘lgan degan fikrda to‘xtamga kelganlar. Neft ham ko‘mir singari yaxshigina yonadi va uning suyuq modda ekanligi, neftni yoqishni osonlashtiradi. Neft tarkibida uglevodorodlarning bir necha xili mujassamlashgan bo‘ladi va ularni fraksion haydash orqali o‘zaro ajratib, kerakli birikmalarga taqsimlash mumkin.

Nisbatan kichikroq molekulali uglevodorodlar pastroq haroratlarda qaynaydi; molekulasi kattaroq bo‘lgan uglevodorodlar qaynashi uchun esa balandroq harorat kerak bo‘ladi. o‘rtacharoq o‘lchamli molekulalardan avtomobillar uchun asosiy yoqilg‘i bo‘lgan benzin olinadi. Maydaroq molekulalardan esa pertrole-efir olinadi. U kimyoviy tozalashda qo‘llaniladi. Molekulasi yirikroq bo‘lgan uglevodorodlardan kerosin, mazut, motor moylari, vazelin va ho kazolar olinadi.

Uglevodorodlar ichida eng sodda tuzilishga ega modda bu - biz yuqorida ham qayd etgan metandir. Metan neft tarkibida, botqoqliklar ustidagi havoda va ko‘mir shaxtalarida mavjud bo‘ladi. Maishiy xo‘jalik uchun quvurlarda uzatiladigan tabiiy gazning 90% qismini aynan metan tashkil qiladi.

Barcha uglevodorodlar, hamda, tarkibida uglerod va vodoroddan tashqari kislorod va azot ham tutadigan ayrim birikmalar organik birikmalar deyiladi. Bunday nomlanishiga sabab, bunday molekulalar tirik organizmlar tarkibida shakllangan bo‘ladi. Biroq, 1928-yilda, tarixda ilk bora organik molekulani laboratoriya sharoitida turli mineral moddalardan sun'iy sintez qilishga muvaffaq bo‘lindi. o‘shanadan buyon, kimyogarlar organik molekulalarning minglab turlarini sun'iy sintez qilishga va sanoat miqyosida olinishini yo‘lga qo‘yishga ham erishdilar.

Organik birikmalardan, ya'ni, tarkibida uglerod tutadigan moddalardan ayrimlarini sanab o‘tamiz: shakar, kraxmal, yog‘och, zaytun moyi, ipak, paxta, neylon, selluloid, sellofan, qog‘oz, rezina, penitsillin, hamda shu kabi million-million organik birikmalar hamda, ularning uyg‘unliklarini esga olish mumkin. Barcha tirik organizmlar organik birikmalardan tashkil topgan bo‘ladi. Ularning esa sanog‘ining adog‘i yo‘q.

Organik birikmalarning asosiy manbai - neft sanaladi. Yana bir muhim organik - tarkibida 88% gacha uglerod tutadigan toshko‘mirdir.

Agar toshko‘mirni havosiz muhitda qidirilsa, uning tarkibidagi barcha ortiqcha atomlar va ayrim uglerod atomlari ham gaz ko‘rinishida uchib chiqib ketadi. Agar shu tarzda bir tonna toshko‘mir qizdirilsa, taxminan 3000 m³ toshko‘mir gazi olish mumkin. Toshko‘mir gazi ham asosan metan va vodoroddan iborat bo‘ladi. Bunday gazni ham xuddi tabiiy gaz singari, maishiy xo‘jalik uchun, uylarni isitishda va ovqat tayyorlashda ishlatish mumkin.

Aynan shunday 1 tonna toshko‘mirdan 8 litrga yaqin toshko‘mir qatroni olish mumkin. Smola ko‘rinishidagi ushbu modda ko‘plab sondagi organik birikmalarning aralashmasi bo‘lib, undan kimyogar-texnolog mutaxassislar turli bo‘yoq moddalar, tibbiy mahsulotlar va ho kazolar ishlab chiqaradilar. Xuddi o‘sha bir tonna toshko‘mirdan taxminan 12 kg miqdordagi sulfat ammoniy ko‘rinishida azot ham ajraladi. Bu modda ham xalq xo‘jaligida keng qo‘llanish sohalariga ega.

Ushbu sanab o‘tilgan ushbu moddalar hammasi uchib chiqib ketgandan keyin, oxirida deyarli sof uglerod qoladi. Bunday uglerodni koks deyiladi.

Ko‘mirni shuningdek yuqoridagi jarayonlarni teskarisiga qaytalash uchun ham ishlatish mumkin. Ya'ni, biz yuqorida vodorodning uchib chiqib ketishi va oxirida sof uglerod qolishi bilan bog‘liq kimyoviy-fizik jarayonlarni gapirib o‘tgan bo‘lsak, endi ko‘mirga vodorodni biriktirish orqali sodir bo‘ladigan jarayonlar haqida ham suhbatlashamiz. Bunday usul bilan, ko‘mirni vodorod bilan boyitib, uni benzinga va boshqa neft mahsulotlariga aylantirish mumkin. Bunday jarayon, xuddi yog‘larni gidrogenlash bilan bir xil jarayon bo‘lib, lekin, ko‘mirdan benzin va boshqa neft mahsulotlari olish jarayoni iqtisodiy jihatdan qimmat sanaladi va o‘zini oqlamaydigan texnologiya sanaladi.

Uglerod katta miqdordagi havo muhitida yonganida, uning atomlari havodagi kislorod atomlari bilan birikadi va natijada, karbonat angidrid gazi hosil bo‘ladi. Karbonat angidrid gazi molekulasi uchta atomdan iborat bo‘ladi. Ulardan bittasi uglerod va ikkitasi kislorod. Eng qizig‘i shuki, uglerodning qanday shakli yonayotganidan qat'iy nazar, baribir yonish natijasidan ushbu gaz hosil bo‘laveradi. Koks yonayaptimi, oddiy ko‘mirmi, grafitmi, yoki olmosmi - buning ahamiyati yo‘q.

Basharti, uglerod boshqa atomlarni ham o‘zida tutgan molekulaning bir qismi sifatida ishtirok etsa ham, u baribir uglekislota hosil qiladi. Benzin o‘z molekulasi tarkibida uglerod va vodorod tutgani bilan, yonish natijasida karbonat angidrid gazi hosil qiladi. Shuningdek, bizning organizmimizda ham, ozuqa orqali tanamizga kirgan organik moddalar tarkibidagi uglerod nafas chiqarishimizda yana karbonat angidrid gazi sifatida chiqib ketadi.

Musaffo havo tarkibida karbonat angidrid gazi juda oz miqdorda bo‘ladi. Aniqroq aytadigan bo‘lsak, umumiy havo hajmining atiga 1/30% qismini ushbu gaz tashkil qilishi mumkin xolos. Va u ham bo‘lsa, biz nafas oladigan havodir. Biz chiqargan nafasda esa, kislorod o‘pkalarda olib qolinishi boisidan va uning o‘rniga karbonat angidrid gazi qo‘shilishidan, ushbu gazning ulushi endi 4% gacha yetadigan miqdorda bo‘ladi. Shungdek, karbonat angidrid gazi vulqonlardan ham muttasil chiqib turadi.

Albatta, sizda haqli savol tug‘ilishi mumkinki, nega unda butun havo muhiti asta-sekin karbonat angidrid bilan to‘lib ketmayapti? - deb. Bizning baxtimizga, tabiat muvozanati shunday tartib bilan qoim qilinganki, o‘simliklar o‘zi uchun organik birikmalarni hosil qilishda karbonat angidriddan foydalanadi. Mazkur jarayonda o‘simliklar karbonat angidridni yutib, kislorodni chiqaradi. Hayvonlar va odam esa, kislorodni yutib, karbonat angidrid chiqaradi. Shu tariqa, tabiatda muvozanat saqlanib turadi.

Karbonat angidrid nafas olish uchun yaroqsiz va muayyan darajada zararli hamdir. Nafas olish jarayoni inson uchun xavfsiz bo‘lishi uchun, havodagi karbonat angidrid miqdori 5% dan oshmasligi kerak. Karbonat angidrid miqdorining ortib ketishi odam salomatligida salbiy belgilarni namoyon qiladi va bunday muhitda nafas olgan inson, diqqinafas bo‘lib, o‘zini yomon his qila boshlaydi. Havodagi karbonat angidrid 40% ga yetganida u o‘limga olib keladi.

Agar karbonat angidridni -79°C gacha sovitilsa, u suyuq fazani istisno etgan holda, birdaniga qattiq modda holatiga, ya'ni, karbonat angidrid muziga aylanadi. Uni yana isitilsa, masalan, xona haroratida qoldirilsa, mazkur karbonat angidrid muzi yana suyuq fazani istisno qilib, darhol biryo‘lasi gazga aylanadi. Karbonat angidrid suyuq holatda barqaror turishi uchun o‘ta yuqori bosim sharoiti taqozo etiladi. Qattiq jismning suyuq fazani istisno etgan holda biryo‘la gazga aylanishini fanda sublimatsiya deyiladi.

Qattiq holatdagi karbonat angidridni, ya'ni, karbonat angidrid muzini quruq muz deyiladi. Quruq muzni turli maqsadlarda, jumladan, ichimliklarni sovitish muddaosi bilan ham, shuningdek, sahnalarda tutun effekti paydo qilish uchun ham qo‘llaniladi. Bunday muz suyuqlanmasdan darhol gazga aylanib, bug‘lanib ketishi sababli, uni namlikdan himoyalanish kerak bo‘lgan, lekin, shu bilan birga sovitish talab etiladigan turli o‘rinlarda keng qo‘llaniladi. Quruq muz bilan ishlashda, xususan, uni qo‘l bilan ushlashda ehtiyotkor bo‘lish kerak. Chunki, quruq muzning harorati oddiy suv muzining haroratidan ancha past bo‘ladi va bu tananing unga tekkan qismiga qattiq sovuq urushi o‘tkazishi mumkin.

Karbonat angidrid gazi olish uchun karbonatlar deb nomlanuvchi muayyan turdagi kimyoviy moddalarga kislotalar bilan ta'sir ko‘rsatish ham mumkin. o‘t o‘chirgich vositalarining ayrim turlarida karbonat modda eritmasi va konsentratsiyalangan kislotaga ega idish mavjud bo‘ladi. Bunday o‘t o‘chirgich ishga tushirilganida, kislota va karbonat o‘zaro aralashib, karbonat angidrid gazi hosil qiladi va uning shiddatli oqim bilan otilib chiqishi alangani o‘chirishga yordam beradi.

Karbonat angidrid gazi havodan ikki barobar og‘ir bo‘lgani sababli, u uchib ketmaydi; aksincha, bu gaz havo muhitining eng pastki qatlamiga cho‘kib, to‘planib qoladi. o‘t o‘chirishda karbonat angidridning aynan shu xossasi ishga solinadi. Yonayotgan moddaga karbonat angidrid oqimi yo‘naltirilsa, u mazkur moddani har tarafdan o‘rab oladi va natijada, yong‘in o‘chog‘iga nisbatan kislorod kirmay qoladi. Bilasizki, yonish sodir bo‘lishi uchun albatta kislorod ishtirok etishi kerak. Kislorod yo‘q bo‘lgandan keyin esa, alanga o‘z-o‘zidan o‘chadi.

Pishiriqlarni tayyorlashda ham karbonatlardan tayyorlangan kukunlar va qattiq holatdagi kuchsiz kislotalar ishlatiladi. Kislota hali quruq va qattiq holda bo‘lgan paytda, u karbonat bilan reaksiyaga kirishmaydi. Bunday kukunga suv ta'sir etganida, kislota eriy boshlaydi va u karbonat bilan ta'sirlashishga kirishadi. Natijada, karbonat angidrid gazi asta-sekinlik bilan ajralib chiqa boshlaydi. Xamir qizigani sayin uning ichida hosil bo‘layotgan karbonat angidrid gazi pufakchalari ham ko‘paya boshlaydi va natijada xamir shishib, ko‘piradi. Agar siz pishiriqni yeyayotganingizda uning ichidagi ko‘p sonli g‘ovak va teshiklarga e'tibor bergan bo‘lsangiz, bilingki, ular xuddi o‘sha karbonat angidridning pishiriq ichida hosil bo‘lib, uni ko‘tarib, keyin esa o‘zi havoga chiqib ketgani sabablidir. Aynan ushbu karbonat angidrid gazi pufakchalari biz suyib iste'mol qiladigan pirog va boshqa pishiriqlarning bo‘rsildoq va yumshoq bo‘lishini ta'minlaydi.

Xamirturush ham xuddi shunday ta'sir ko‘rsatadi. Aslida xamirturush mikroskopik o‘simliklardan iborat desak ham mubolag‘a bo‘lmaydi. U qorilgan xamir ichida un tarkibidan o‘tgan kraxmalga ta'sir ko‘rsatadi. Ushbu ta'sirlashish jarayonida ham xamir ichida karbonat angidrid gazi hosil bo‘ladi va natijada u ko‘piradi. Xamirturushda ko‘pitilgan xamirdan tayyorlangan non va boshqa pishiriqlarda ham ayni shu sababdan g‘ovaklar mavjud bo‘ladi. Ushbu g‘ovaklar ham aynan o‘sha karbonat angidrid gazining faoliyati tufaylidir.

Uglerod nisbatan kam hajmdagi havo muhitida yonsa, uning har bir uglerod atomiga ikkitadan kislorod atomi topilavermaydi va natijada, uglerod atomi faqat bitta kislorod atomi bilan birikish bilan cheklanib, bitta uglerod va bitta kislorod atomlaridan iborat is gazi molekulasi, ya'ni, uglerod oksidi hosil qiladi. Ushbu gaz ham karbonat angidrid bilan o‘zaro o‘xshash bo‘lib, lekin, ushbu ikki gaz orasida o‘ta muhim bo‘lgan ikkita farq mavjud.

Birinchidan: uglerod oksidi ikkinchi kislorod atomini o‘ziga biriktira oladi; ya'ni, u kislorod bilan birikish jarayonida yonadi. Karbonat angidrid esa imkoniyati boricha kislorodga ega bo‘lib ulgurgan bo‘ladi va u yonmaydi; yuqorida u aksincha, o‘t o‘chirish uchun ham qo‘llanishini aytib o‘tdik.

Ikkinchidan: is gazi karbonat angidridga nisbatan xavfliroq. Ya'ni, u zaharli gaz sanaladi. Havo muhitida 1/8 ulushda is gazi yuzaga kelgan sharoit odam uchun o‘ta xatarli bo‘lib, bunday havodan yarim soat nafas olish o‘limga olib keladi. Havoda 1/1000 ulushda is gazi mavjud bo‘lgan sharoitda nafas olgan odamda bosh aylanishi va ko‘ngil aynishi kuzatiladi. Uglerod oksidining zaharli ekanligi sababi, uning qon tarkibidagi qizil qon tanachalarini, ya'ni, gemoglobinni o‘ziga biriktirib olish xossasidir. Gemoglobinning tana uchun ahamiyati esa favqulodda muhimdir. o‘pkaga kirgan havodan kislorodni biriktirib olib butun tana bo‘ylab tarqatish vazifasini aynan gemoglobin bajaradi. Agar is gazi o‘pkaga kirib kelsa, gemoglobin kislorod o‘rniga aynan is gazi molekulalarini biriktirib tana bo‘ylab tashiy boshlaydi. Natijada, organizmda kislorod yetishmasligi boshlanadi va tanada nafas siqa boshlaydi. Bo‘g‘ilish va diqqinafas holsizlik yuzaga keladi. o‘simliklarga, bakteriyalarga va qoni boshqacha rangda bo‘lgan jonivorlarga is gazi ta'sir qilmaydi.

Is gazining xatarli darajasini keskin ortishiga XX-asrda yuz bergan fan-texnika va sanoat inqilobi ham sabab bo‘ldi. Hozirgi zamon industrial-texnologik sivilizatsiyamizning yirik ishlab chiqarish korxonalari har kuni havoga minglab m³ miqdorda is gazi chiqarib tashlamoqda. Xususan, bu jarayonda ko‘chalarimizni to‘ldirib yurgan minglab sondagi avtomobillarning ham ma'lum miqdordagi salmoqli ulushi bor. Avtomobil dvigatelida yonayotgan benzin yoki metan gazi dvigatelda to‘liq 100% yonmaydi va avtomobil tutuni tarkibida, is gazi shaklida havoga chiqib ketadi. Ochiq havoda is gazi molekulalari havoning o‘zidagi kislorod atomlari bilan uchrashib, ulardan o‘ziga biriktirib olishga kirishadi va natijada, nisbatan xavfsiz bo‘lgan karbonat angidrid gazi hosil bo‘ladi. Lekin, baribir is gazi butunlay yo‘q bo‘lib ketmaydi va u borgan sari yig‘ilib borib, o‘zi turgan havo muhitini aynitadi va undan nafas olgan odamlarga va jonivorlarga yomon ta'sir qiladi.

Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/