УГЛЕРОД

УГЛЕРОД (лот. Carbo — кумир, лот. Carboneum) , С — Менделеев даврий системасининг IV гуруҳига мансуб кимёвий элемент. Тартиб раками 6, ат. м. 12,011.2 та баркарор изотопи: 2С (98,892%) ва 3С (1,108%) бор. Радиоактив изотопларидан |4С(Т|/2=5600 й.)нингаҳамияти муҳим. Атмосферанинг юқори қатламида космик нурлар ней. тронларининг азот изотопи I4N га таъсири натижасида 4С ҳосил булади. 4С изотоп индикаторлар сифатида кенг қўлланади.

Углерод қадимдан маълум. Писта кумир рудалардан металлар эритиб олишда, олмос қимматбаҳо тош сифатида қўлланган. Кейинроқэса графит тигель ва қатлам тайёрлашда ишлатилган. К. Лавуазье 1772 й. да олмоснинг кристалл ҳолдаги Углерод эканлигини исботлади. 1778 й. да швед кимёгари К. Шееле графитни селитра билан қиздирилганда қам кўмирни селитра билан қиздирилгандаги сингари карбонат ангидрид ҳосил бўлишини аниқлади. Инглиз олими С. Теннант 1797 й. да кальций карбонатга фосфор буғи таъсир эттириб соф Углерод олди.

У. Ер пўстининг масса жиҳатидан 2,310 2% ини ташкил этади. У Ер пўстининг юқори қисми (биосфера)да бўлади. Тирик моддаларда 18%, ёғочда 50%, тошкўмирда 80%, нефтда 85%, антрацитда 96% У. бор. Углеродга хос минераллар сони 112 та. Углерод коинотда ҳам кенг тарқалган. Қуёшда Углерод водород, гелий ва кислороддан кейин 4ўринни эгаллайди.

Углероднинг 4 кристалл модификацияси: графит, олмос, карбин ва лонсдейлит маълум. Карбин сунъий усулда олинган қора рангли майда кристалл кукун. Зичлиги 1,9—2 г/см3. Ўзаро параллел узун С атомлари занжиридан тузилган. Лонсдейлит метеоритларда топилган ва сунъий усулда олинган. Углероднинг атом радиуси 0,077 нм А, С4+ ионнинг радиуси 0,02 нм; С4~ нинг радиуси 0,26 нм. Углероднинг аморф шакли — фаолланган кумир кучли адсорбент ҳисобланади. У нафақат газларни, балки эриган моддаларни ҳам ютади. Углероднинг барча аллотропик шакл ўзгаришлари кимёвий жиқатдан анча чидамли ва инерт моддалардир. Углерод металлар билан карбидлар ҳосил қилади. Углерод ўз бирикмаларида +4, —4 +2 ва — 4 валентли. Углерод атомлари ўзаро бирикиб «очиқ», «тармоқланган», «ёпиқ» занжирлар, ўзаро (шунингдек, бошқа элементларнинг атомлари бн) «якка», «қўш» ва «уч каррали» богланишлар хрсил қила олади (қ. Органик кимё).

Углерод кўпгина қотишмалар (пўлат, чўян) нинг муҳим компоненти ҳисобланади. Таркибида Углерод кўп бўлган материаллар электродлар, тигеллар тайёрлашда, қора порох и. ч. да, рудалардан металлар эритиб олишда (мас, кокс), противогазларда ютувчилар сифатида, кимё саноатида ва б. соҳаларда қўлланади. (У. нинг олиниши ва қўлланиши ҳақида яна қ. Графит, Карбонатлар, Карбидлар, Кокс, Ис гази, Углерод (IV)оксид, Олмос, Қурум).

У. Ердаги ҳаётнинг асосини ташкил этувчи муҳим биоген элемент. Одам организмида масса жиҳатидан 20,2% У. мавжуд. Углерод шунингдек, оқсиллар (52% атрофида), ДНК ва р-нК молекулалари (37% атрофида), ферментлар, гормонлар, витаминлар таркибига киради. Организмнинг тузилишида қатнашувчи ва унинг ҳаёт фаолиятини таъминловчи турлитуман органик бирикмалар, асосан, Углероддан иборат. Организм учун зарур бўлган энергиянинг катта қисми ҳужайраларда Углероднинг оксидланишидан ҳосил бўлади. Углерод атомлари, шунингдек, Углерод билан бошқа элементлар ўртасида мустаҳкам кимёвий боғ ҳосил бўлади, лекин бу боғ нисбатан юмшоқ физиологик шароитларда парчалана олади. Углероднинг кучли ўзлаштирилиш (ассимиляция) механизми СО2 — фотосинтез шаклида яшил ўсимликларда доим содир бўлади (ўсимликлар ҳар йили 100 млрд. т. СО2 ўзлаштиради). Ерда СО2 нинг энг кўҳна ўзлаштирилиш усули — хемосинтез мавжуд. Кўпчилик ҳайвонлар У. ни овқатдан тайёр органик бирикма ҳолида олади.

Тирик организмда қуруқ модда ҳисобида қуйидаги миқдорда Углерод бўлади: сув ўсимликлари ва ҳайвонларида 34,5 — 40%, ер усти ўсимликлари ва ҳайвонларида 45,5—46,5%, бактерияларда 54%.

Углероднинг анчагина қисми минераллашади ва ер ости бойликларини, чунончи: тошкўмир, нефть, оҳактош ва б. ни ҳосил қилади. Углерод радиоактив изотопларининг биол. ва тиббиёт тадқиқотларида қўлланиши моддалар алмашинувини ўрганишда катта аҳамиятга эга. 14С молекуляр биологияда оқсиллар биосинтези ва ирсий информацияларнинг ўтказилиш механизмини ўрганишда қўлланади.

Углерод бирикмалари. Углерод галогенлар б-н умумий формуласи СХ4 бўлган (бу ерда X—С1, F, Вг, I) галогенидлар, олтингугурт билан CS2,a3OT билан (CN)2 ҳосил қилади.

Углерод (1У)хлорид (тетрахлорметан, перхлорметан) СС14 — рангсиз, хушбўй ҳидли, ёнмайдиган суюклик. Қайнаш т-раси 76,7°, музлаш’траси —22,9°. Сувда эримайди, ҳаво, ёруғлик ва концентрланган сульфат кислотага чидамли. Метанни хлорлаш ёки CS2 га хлор таъсир эттириш йўли билан олинади. Смола, лок, ёғ, мой ва б. учун эритувчи, ёнғинни ўчирувчи модда сифатида қўлланади.

Углерод (1У)фторид CF4 — рангсиз, ҳидсиз газ, сувда оз эрийди. Суюкланиш т-раси —183,6°, қайнаш т-раси — 128°. Техникада паст трали тензиметрларда қўлланади.

Углерод (1У)бромид СВг4 — кристалл модда, сувда оз эрийди. Суюкланиш т-раси 93,7°, кайнаш т-раси 189,5°.

Углерод (1У)йодид С14 — кристалл модда, сувда оз эрийди. Суюқланиш т-раси 17 Г, зичлиги 4,32 г/см3.

Углерод (1У)сульфид CS2 — рангсиз, ўзига хос ҳидли суюқлик. Қайнаш т-раси 46,26°, музлаш т-раси —112, Г, зичлиги 1293 кг/м3. Захарли модда, жуда тез алангаланади. Ёнганида карбонат ангидрид СО, ва сульфат ангидрид SO2 ҳосил бўлади. Сувда оз, эфир, спирт, хлороформда яхши эрийди. Техникада чўғ ҳолатдаги листа кумир устидан олтингугурт буғи ўтказиш орқали олинади. Турли моддалар учун эритувчи сифатида, вискоза ипак и. ч. да, қ. х. зараркунандаларига қарши курашда ишлатилади. Алангаланувчан модда бўлгани учун уни ишлатишда эҳтиёт чораларига риоя қилиш зарур.

y. (IV)H итрид (циан ёки дициан) (CN)2 — рангсиз, аччиқ бром ҳидига ўхшаш ўткир ҳидли, заҳарли газ. Суюкланиш т-раси — 20,5°, қотиш т-раси —34,4°, суюқ ҳолатдаги зичлиги 860 кг/ м3. Сувда, спирт ва эфирда яхши эрийди. Кимёвий реакцияларда оксидловчи ва қайтарувчи хоссаларини намоён қилади. Симоб (П)цианидни эндотермик парчалаш, шунингдек, 2 валентли мис тузларига калий цианид эритмасини таъсир эттириш йўли билан олинади.

(Углероднинг водородли бирикмалари, уларнинг олиниши ва ишлатилиши ҳақида Органик кимё’ мақоласига қаранг).

Ад.: Касымова С. С, Биогенные элементы, Т., 1990; Пар п ие в Н. А., Рахимов Ҳ. Р., Муфтахов A. F., Анорганик кимё, Т., 2003.

Сталина Қосимова.

Loading...