Advanced Search

المحرر موضوع: الكربون  (زيارة 5368 مرات)

0 الأعضاء و 1 ضيف يشاهدون هذا الموضوع.

فبراير 10, 2004, 07:24:06 صباحاً
زيارة 5368 مرات

ابو الحروف

  • عضو خبير

  • *****

  • 1993
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« في: فبراير 10, 2004, 07:24:06 صباحاً »
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

عنصر الكربون...






عنصر لافلزي صلب... عديم الطعم والرائحة... عدده الذري 6 ووزنه الذري 12.011...
درجة حرارة انصهاره 3500 درجة مئوية... ودرجة حرارة غليانه 4830 درجة مئوية...
كثافته 2.32 غم/سم^3 وترتيب الكتروناته: 1s2 2s2 2p2






للكربون نظيران ثابتان اثنان... اولهما وهو الاكثر انتشارا هو كربون-12 (99%) اما الثاني فهو كربون-13 (تقريبا 1%).
كما توجد 7 نظائر مشعة للكربون اشهرها الكربون-14 وزمن نصف عمره حوالي 5717 عاما... لذا فهو يستخدم للكشف عن اعمار الاثار والمتحجرات...

يعتبر الكربون-12 اساسا لتحديد اوزان العناصر الذرية... وهو معروف منذ القدم... ويظهر في الطبيعة كعنصر حر وفي المركبات ايضا...

للكربون صور اخرى مثل الماس وهو من اقسى المواد في الطبيعة...






ومثل الجرافيت وهو مادة لها استخدامات صناعية كثيرة...








وفي العام 1985 تم اكتشاف صورة جديدة للكربون وهي صناعية غير طبيعية... وهي C60 - جزيء كبير على شكل كرة...
ومع مرور السنين تم الكشف عن فولرينات اخرى تبدأ من 32 وتنتهي ب 600

للكربون ومركباته استخدامات كثيرة جدا... فعدا عن ضرورته للحياة... حيث انه يتواجد في الوقود: الفحم الحجري, النفط الخام, الغاز الطبيعي وغيرها...
ولأن الكربون موصل للحرارة فإنه يستخدم في انتاج الكهرباء وفي الاجهزة الكهربائية المختلفة... كما ان اضافة الكربون للفولاذ مفيدة جدا... وهو يستخدم في المفاعلات النووية ايضا...

نرجو تفاعل الجميع كي نخرج بالكثير من المعلومات عن هذا العنصر الهام...

وبارك الله بكم...




فبراير 12, 2004, 02:48:41 مساءاً
رد #1

ابو يوسف

  • عضو خبير

  • *****

  • 10867
    مشاركة

  • مشرف اداري

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #1 في: فبراير 12, 2004, 02:48:41 مساءاً »
السلام عليكم

جزاك الله خيرا اخي العزيز ابو الحروف

تحياتي لك

'<img'>

فبراير 13, 2004, 09:37:46 مساءاً
رد #2

Galileo Galilei

  • عضو مساعد

  • **

  • 207
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #2 في: فبراير 13, 2004, 09:37:46 مساءاً »
.. و عليكم السلام ورحمة الله وبركاته ,,

.. موضوع رااائع جدا ,,

.. سلمت يمناك و عزت شمالك ,,

.. و جزاك الله خيرا ,,
أخوكم Dictatorial سابقاً


فبراير 17, 2004, 02:08:33 صباحاً
رد #3

وليد الطيب

  • عضو خبير

  • *****

  • 1327
    مشاركة

  • مشرف الإجتماع و النفس والتربية

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #3 في: فبراير 17, 2004, 02:08:33 صباحاً »
السلام عليكم

تحدث في الوقت الحاضر ثورة في الكيمياء، قوامها جزيء عجيب من الكربون اكتشف منذ عدة سنوات، وفي كل يوم يتضح أن له استخدامات مذهلة، إنه الجزيء الضخم الذي أطلق عليه رسميا "باكمينستر فلورين" وذلك تيمنا باسم المهندس الأمريكي الذي ابتكر قبة ذات شكل هندسي تشبه تماما تجسيما هائلا لهذا الجزيء الجديد.

           يطلق الكيميائيون على هذا الجزيء الجديد "كرة باكي" Bucky Ball اختصارا أو ك- 60، إذ إن هذا الجزيء العملاق يتكون من ستين ذرة ذات تركيب هندسي فريد ومستقر يشبه كرة القدم المجوفة، ومنذ اكتشافه وهو في بؤرة الاهتمام في الأوساط العلمية، إذ تبين أنه يمكن استخدامه في صناعة بطاريات بالغة القوة ووقودا جبارا للصواريخ ومركبات الفضاء وفي الرقاقات المتطورة للكمبيوتر وموصلات فائقة وفي اللدائن الصناعية وحتى في علاج السرطان، والعديد من الاستخدامات الأخرى، وفتح ذلك الباب على مجال جديد تماما في علم الكيمياء.

          لقد جاء اكتشاف نوع جديد من الكربون مفاجأة مذهلة لمعظم العلماء، فالكربون أكثر العناصر التي تعرضت للبحث العلمي المكثف لأنه الأساس في معظم الجزيئات العضوية. ولتقدير مدى أهمية هذا الاكتشاف الحديث، سوف نلقي الضوء أولا على الجرافيت والألماس كصورتين من صور الكربون النقي.

          الجرافيت أكثر صور الكربون شيوعا، ويوجد في شكل صلب أسود ناعم الملمس حيث ترتب ذراته في شكل طبقات مسطحة، يمكن أن تنزلق على بعضها البعض. ومن ثم يمكن استخدام الجرافيت بكفاءة في تشحيم الآلات. ويصنع من الجرافيت الأقلام الرصاص، ولأنه موصل للكهرباء فهو يصلح لصناعة الأقطاب الكهربائية. كما يوصل الجرافيت الحرارة ولا يتحد بالمواد الكيميائية الأخرى إلا في درجات الحرارة العالية، ومن ثم فكثير من الأوعية التي تصهر فيها المعادن، تصنع من الجرافيت. وكذلك يستخدم الجرافيت في المفاعلات النووية ليبطىء من سرعة النيوترونات ومن ثم تعمل المفاعلات بكفاءة أكثر.

          أما الألماس فيتكون من بلورات فائقة الصلادة متلألئة وعديمة اللون. والألماس جزيء عملاق يتكون من ذرات كربون، كل منها يلتحم بأربع ذرات أخرى. لتكوين أركان التركيب الهرمي المسمى "الهرم الرباعي المنتظم". ولا يذوب في الأحماض، ولكنه لو تعرض لحرارة عالية ومع وجود الأكسوجين يحترق ويتحول إلى ثاني أكسيد الكربون، وإذا سُخّن دون وجود الأكسوجين فسوف يتحول إلى جرافيت. وأصبح الألماس يستخدم في بعض أجزاء محركات السيارات والطائرات الحديثة بسبب صلادته الشديدة التي تنتج عن تركيبه الذري الفريد.

          واتضح للعلماء أخيرا تركيب جزيء الكربون العملاق الجديد، الذي نتج من التحام 60 ذرة كربون (ك- 60) مع بعضها البعض لتكوين هيكل كروي الشكل ذي 12 مضلعا خماسيا و 20 وجها سداسيا على سطحه يشبه كرة القدم المجوفة. كما ثبت أيضا أنه عند وجود عدد كبير من مثل هذه الجزيئات الضخمة، فإنها تتبلور (أي تتخذ شكلا محددا) في كيان صلب ذي شبكات متكدسة منتظمة مكونة من جزيئات ك- 60 أي كرات باكي، وتكون له درجة عالية مدهشة من التماثل. والاسم الشائع لهذا الكيان هو كرة القدم ذات الستين رأسا (رأس واحد لكل ذرة كربون في الجزيء ك- 60) وكل ذرة كربون ترتبط كيميائيا بثلاث ذرات كربون أخرى، بحيث تكوّن كل رابطة حافة في سداسيين كما تكوّن كل رابطتين حافتي خماسي وسداسي.

          وجميع ذرات الكربون متكافئة من حيث التماثل وتشكل سطحا مغلقا، مكونا من مجموعة من الأضلاع الخماسية والسداسية المنتظمة.

          وتصنع كرات باكي عندما تصطدم ذرات كربون ساخنة جدا وشظايا الجرافيت بعضها بالبعض.

          وتلتف شظايا الجرافيت لأن الذرات الموجودة في الحواف المتآكلة لطبقاتها الرقيقة، تكون متلهفة للالتصاق بأي شيء. فـإذا قُدّر لأي ذرة كربون واحدة أن تصطدم بالحافة، فيمكنها أن ترتبط بطرفين سائبين لتكوين شكل خماسي. وهذه الأشكال الخماسية تميل لجعل السطح أكثر تقوسا.

          أما طبقة الأشكال السداسية- في شظايا الجرافيت - فتميل لجعل السطح مسطحا، وعندما تختلط الخماسيات والسداسيات، فإن الخماسيات تبتعد عن بعضها البعض لأن وجودها متجاورة يجعلها غير مستقرة، ومن ثم يلتف السطح إلى أعلى حتى ينغلق تماما، حيث تفصل السداسيات بين الخماسيات وكذلك بين بعضها البعض. وهكذا يبدو جزيء ك- 60 مثل كرة القدم المجوفة، وهو الجزيء الوحيد لأي عنصر منفرد يتخذ شكلا كرويا.

اكتشاف الجزيء السحري

          إن االقصة وراء اكتشاف كرة باكي لا تقل غرابة عن تركيبها. ففي عام 1984 كان فريق عمل يرأسه ريتشارد سمالي الأمريكي، يدرس خواص بعض العناقيد الذرية Atomic Clusters  (أكبر من الجزيئات ولكنها أصغر من الأجسام الصلبة المرئية) لعدة عناصر بجهاز يستخدم أشعة الليزر والموجات فوق الصوتية، واقترح عليهم أستاذ جامعي إنجليزي زائر هو هارولد كروتو، إضافة الكربون إلى قائمة العناصر تحت الدراسة، إذ كان يبحث في الأصول الممكنة لجزيئات الكربون طويلة السلسلة الموجودة في الفضاء بين النجوم، والتي ربما تكونت في أفران النجوم المعروفة باسم "العمالقة الحمر" Red Giant الغنية بالكربون.

          وكان من رأي كروتو أن الجهاز الذي يستخدمه سمالي، قد ولّد درجات حرارة تصل إلى عشرات الآلاف من الدرجات المئوية - وهي تزيد على سخونة سطح العملاق الأحمر- كان طريقة معملية مناسبة لمحاكاة هذا الفرن الكوني، ومن ثم اختبار صحة نظريته التي كانت تتلخص في أن جزيئات الكربون الدقيقة المنتشرة بين النجوم، تمتص الضوء بطريقة مثيرة يمكن أن تساعد على فهم الكون بطريقة أفضل.

          وعندما نجح فريق العمل في تحطيم الكربون، نتجت عناقيد ذرية عديدة. ولكن كان هناك شيء عجيب في "العناقيد" ذات الـ 60 ذرة كربون، إذ كانت تزيد في كميتها بمقدار ثلاثة أمثال على أي عناقيد أخرى ذات عدد زوجي من الذرات.

          وتساءل سمالي في دهشة: لماذا نتج هذا العدد الكبير من "عناقيد" ك - 60؟! وكان أحد التفسيرات أن هذه العناقيد تكوّن "شطائر" كربونية أي طبقات رقيقة مستوية من المادة تحتوي على أعداد كبيرة من الذرات وتشتمل على مجموعات سداسية شبه جرافيتية.

          وبمزيد من الدراسة اتضح أن ك- 60 ليس "عنقودا من الذرات" ولكنه "جزيء" Molecule (أصغر جزء من المادة يوجد مستقلا ويحتفظ بخواص هذه المادة) وبالتحديد جزيء على شكل كرة قدم مفرغة ولعل هذه الطبقات الرقيقة المستوية، التفت حول نفسها لتكوين هذا الشكل الكروي المميز.

          ولكن بعد إعلان هذا الاكتشاف المذهل في عام 1985، وجد سمالي وكروتو وفريق العمل أنفسهم في ورطة، فلم يكن لديهم سوى أجزاء من الملليجرام من الجزيء الجديد ك- 60، وهذا لا يكفي حتى لإثبات وجوده! واستمرت الأبحاث العلمية على كرات باكي.وفي أوائل عام 1991 تمكن بعض الكيمائيين من إنتاج كميات كبيرة نسبيا من الجزيء ك- 60 تصلح للأبحاث العلمية، تبلغ نحو جرام واحد يوميا، ولكنهم يتوقعون أنه خلال عشر سنوات فقط من العمل المتواصل، سوف توجد مصانع كبيرة لإنتاج هذه الجزيئات السحرية بكميات كافية، بحيث يصل سعر الكيلو جرام من كرات باكي إلى بضعة دولارات فقط.

          والطريقة الجديدة لاستخلاص كرات باكي، تتلخص في استخدام قوس كهربائي لتسخين قضيب كربوني رقيق إلى درجة حرارة عالية في جو من الهليوم تحت ضغط منخفض، مما يؤدي إلى تكوين مسحوق ناعم يطلق عليه (سناج) Soot، من الكربون النقي يمكن منه استخراج جزيئات ك- 60. وقد أمكن أيضا صنع تكوينات أصغر تسمى "كريات باكي" تضم 32 ذرة فقط، ولكن لأنها تحتوي على أشكال خماسية متجاورة فإنها أقل استقرارا بكثير. وإذا أضيف إليها عدد من الأشكال السداسية يمكن صنع كمية كبيرة من الجزيئات الأضخم ذات العدد الزوجي من الذرات مثل ك- 70، ك - 76،- ك- 78، ك- 82.. وتختلف أشكال هذه الجزيئات عن ك- 60 الفريد، فعلى سبيل المثال الجزيء ك- 70 يمتلك حزاما زائدا مكونا من 10 ذرات حول خط استوائه، مما يجعله ذا شكل شبه كروي أكثر استطالة (بيضاوي).

          واتضح أن هناك عائلة كبيرة من هذه الجزيئات الكربونية العملاقة، أطلق عليها "الفلورينات" Fullerenes  تتميز بخواص كهربية ومغناطيسية وبصرية غريبة.

          وفي ربيع عام 1991، تمكّن الكيميائيون لأول مرة من التقاط صورة لجزيء كرة باكي، بواسطة الأشعة السينية، وبمساعدة الكمبيوتر. واتضح من تركيبه البلوري كيفية ترتيب الـ 60 ذرة كربون به، والتركيبات الخماسية والسداسية المتجاورة، كما تأكد شكله الهندسي الكروي الذي يتصف بصلابة غير عادية.

          ولأغراض الدراسة، كان لابد من الإمساك بهذا الجزيء العجيب بواسطة مقبض كيميائي من عنصر الأزميوم- الذي يثبت الجزيئات في أماكنها- لإيقاف دورانه المروّع حول نفسه، إذ إنه يدور بمعدل ألف مليون مرة في الثانية الواحدة!.

استخدامات مذهلة

          تساءل العلماء: عندما نحصل على كرات باكي، ما الذي سوف نفعله بها؟.

          إن الطرق الكيميائية تصل إلى الحلول ببطء شديد، ومع ذلك فقد حققت العبقرية الكيميائية نجاحا سريعا فيما يتعلق باستخدامات جزيء الكربون العملاق ك- 60، إذ اتضح أنه مستقر تماما ومقاوم للنشاط الإشعاعي، والتآكل الكيميائي، ويتقبل الإلكترونات بشراهة ولكنه لا يمانع في إطلاقها، كما أن له صفات كهربية عجيبة.

          وبعد دراسة هذه الخصائص الفريدة لكرات باكي، أخذ العلماء يطلقون لأفكارهم وتصوراتهم العنان لبعض التطبيقات، مثل قيامها بنقل النظائر المشعة إلى داخل الجسم البشري بهدف تشخيص الحالات المرضية أو نقل الهرمونات أو أي عقاقير لعلاج بعض الأمراض، وأحد الأفكار المطروحة للعلاج بالمواد المقاومة للأورام السرطانية، هي إدخال نظائر مشعة في كرات باكي، حيث يعمل الحاجز الكربوني على حفظ سلامة هذه النظائر بعد حقن مريض السرطان بها.

          كما يمكن تصميم بطارية فائقة القوة وخفيفة الوزن، وذلك بتغليف ذرات عنصر الليثيوم والفلور (التي تُولّد طاقة عند اجتماعهما معا) داخل قفص جزيء ك- 60، لحمايتها من تأثير الأكسوجين الجوي عليها، وإذا أمكن ربط سلسلة من كرات باكي معا، فإنها تشكل الأساس لأنواع جديدة من اللدائن الصناعية ذات خصائص متفردة.

          ووجد العلماء حديثا طريقة لاستخدام هذه الجزيئات الكربونية الضخمة، كأقفاص لاقتناص ذرات بعض العناصر- كالهليوم- ومن ثم تستخدم  كمتتبعات كيميائية رائعة، لمراقبة انتشار المواد الملوثة من نقطة تفريغها في أحد الأنهار. ويمكن الكشف عن أي مقادير ضئيلة جدا من الهليوم، لأنه لا يوجد حولنا في الجو مركبات منه. وعلى سبيل المثال إذا أذيب مليجرام من الهليوم في حوض سباحة، وقُلّب جيدا، فيمكن الكشف عن ذرات الهليوم وكرات باكي، في نقطة واحدة من الماء. وتعتبر كرات باكي والهليوم أكثر ملاءمة للاستخدام من المتتبعات المشعة التي تستعمل في الوقت الحاضر.

          وفي إحدى التجارب على جزيئات ك- 60، تم إطلاقها داخل جدار من الصلب الذي لا يصدأ بسرعة تبلغ 24 ألف كيلو متر في الساعة، فارتدت إلى الخلف دون أن يصيبها ضرر، ومن ثم اتضح أنها مرنة أكثر من أي جزيئات أخرى معروفة حتى الوقت الحاضر. وهذه الخاصية تجعلها صالحة لاستخدامها وقوداً للصواريخ ومركبات الفضاء، حيث يمكنها أن تتحمل ضغوطا هائلة.

          ويخطو علماء فيزياء الجوامد خطوات كبيرة لا تقل أهمية. فقد وجدوا أن المواد الصلبة المكونة من كرات باكي، تتميز بخواص مدهشة فعندما تتبلور هذه الجزيئات العملاقة، فإنها تندمج مع بعضها البعض، وتصبح مثل كومة من البرتقال لدى بائع الفاكهة، وترتبط جزيئات ك- 60 ببعضها بقوى ضعيفة مثل تلك التي بين طبقات الجرافيت.

          وأي كتلة من كرات باكي يمكن ضغطها إلى 70% من حجمها الأصلي عند ضغط يبلغ ثلاثة آلاف ضغط جوي، وعندما يرفع عنها هذا الضغط فإنها ترتد إلى شكلها العادي، لكنها إذا ضغطت بقوة تجاه بعضها البعض، فإن ذرات الكربون في الكرات المتجاورة تبدأ في التنافر بشدة فيما بينها، وتصبح المادة شديدة الصلادة كالألماس. وإذا ازداد الضغط بسرعة وبقوة هائلة، فإن كرات باكي تتحول إلى ألماس بالفعل، وهذا التحول يمكن أن يكون مهما في الأغراض الصناعية.

          والقوى الكيميائية الضعيفة بين كرات باكي، هي أكبر نقطة ضعف فيها. إذ يمكن تمزيق هذه القوى بالحرارة العالية، فعند درجة حرارة تبلغ ثلاثمائة درجة مئوية أو نحو ذلك، تبدأ الكتلة الصلبة من كرات باكي في "التبخر"، ومن ثم لا يمكن استخدامها كمواد تشحيم - كالجرافيت- إذ لابد أن تتحمل درجات حرارة مرتفعة.

          وقد اتضح أنه لو وضعت بعض ذرات من عناصر أخرى بين كرات باكي ثم خفضت درجة الحرارة جدا، فإن شيئا غريبا سوف يحدث، إذ وجد العلماء أن تبريد خليط من كرات باكي والبوتاسيوم  إلى 255 درجة مئوية تحت الصفر، يجعله موصلال فائقا Super conductor أي أن التيار الكهربائي يمر خلاله بدون أي مقاومة أو فقد للطاقة. ويمكن تشبيه هذا الخليط من ك - 60 والبوتاسيوم (أو أي مواد أخرى)، بأن بائع الفاكهة الفنان قد "حشر" بعض المشمش في الفراغات التي بين كوم البرتقال لديه.

آفاق المستقبل

          لاشك أن المستقبل يحمل بين طياته الكثير من الاحتمالات الجديدة المثيرة، سواء من حيث المعرفة العلمية الأساسية أو من حيث الاستخدامات التكنولوجية للجزيء العملاق ك - 60.

          إن العلماء منبهرون بإمكانات الفلورينات عموما، وأثناء دهشتهم يتحدث بعضهم عن التطبيقات المستقبلية، ومنها استخدام الأخ الأكبر الأقل انتظاما لكرات باكي، وهو الجزيء ك- 70. إذ اتضح أن وضع طبقة رقيقة من هذه الجزيئات على سطح من السليكون، وتعريضها لغازي الميثان والهيدروجين الساخنين، يزيد من تحفيز نمو طبقة من الألماس، بمعدل ملايين المرات. ومثل هذه الطبقة الألماسية تصلّد أسطح العدد والأدوات أو تستخدم في عزل الدوائر الإلكترونية الدقيقة عن بعضها البعض، ومن الممكن أيضا صنع الألماس من الفلورينات مباشرة وإن لم يتحقق هذا عمليا حتى الآن.

          وإذا أضيف ك- 60 وك - 70 إلى البوليمر (سلسلة طويلة من الجزيئات المتكررة) المناسب، يمكن تكوين مادة ذات موصلية ضوئية أي أنها توصل الكهرباء فقط عندما تتعرض إلى ضوء، وتستخدم في أجهزة إنتاج الصور الإلكترونية. وبالنسبة للفلورينات الكبيرة يمكن إنتاج موصلات ضوئية منها تعمل في مجال الأشعـة تحت الحمراء من الطيف، وهذا أمر لم يكن ممكنا من قبل.

          ونظرا لمرونة جزيء ك- 60، يرى بعض العلماء أن له دوراً أساسيا في تكوين المادة، فإذا كانت هذه الجزيئات قد تشكلت منذ آلاف الملايين من السنين في داخل نجوم العمالقة الحمر، ونظـرا لكبر حجمها بما يكفي لجمع الجسيمات الصغيرة في أثناء الاصطدامات بينها، فلعلها كانت الأنوية الأولية التي تجمعت حولها الجسيمات الدقيقة الصلبة، الغبار الكوني المنتشر بين النجوم، فتكونت الصخور والكويكبات ثم الكواكب ذاتها.

          كما يمكن استخدام الفلورينات عموما كأوعية لحفظ المواد التي تتفاعل بشدة مع بخار الماء والأكسوجين وتنحل في الهواء، وكذلك تستعمل للاتحاد مع العناصر الخاملة جداً - التي لا تتفاعل مع أي عناصر أخرى- وأيضا في تجميعها وحمايتها، إذ يجد الكيميائيون صعوبة في الإمساك بهذه العناصر الخاملة.

          ونظرا للتقدم المستمر في أبحاث الجزيء العجيب - 60، فإن هذا المجال ينبىء عن توقعات مدهشة، والأمر الوحيد الذي يتفق عليه جميع الخبراء هو أن معظم ما هو معروف في الوقت الحاضر من استخدامات فريدة لهذا الجزيء السحري، سوف يصبح متقادما بعد عدة أشهر، وهذا هو النوع الفعلي من المواقف التي تجعل العلم مفيدا، وفي نفس الوقت سببا للمتعة والبهجة، إذ إنه يبشر بالأمل في المستقبل.

فبراير 17, 2004, 02:19:51 صباحاً
رد #4

وليد الطيب

  • عضو خبير

  • *****

  • 1327
    مشاركة

  • مشرف الإجتماع و النفس والتربية

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #4 في: فبراير 17, 2004, 02:19:51 صباحاً »
اكتشاف الفوليرين


 
بدء البحث

الكربون هو أحد أكثر العناصر الكيميائية شيوعاً ، وهو يشكل العمود الفقري لمعظم الجزيئات الهامة للحياة ، مثل الـ DNA والبروتينات وأنواع النفط . تبرز الخاصية الفريدة للكربون قدرته على تكوين روابط ثابتة مع نفسه ، بينما تفضل معظم العناصر عمل روابط مع عناصر مختلفة عنها .

ولذا فإنه قد يكون من المدهش ادراك أن هذا العنصر الذي يكوِّن مركبات كيميائية مع عناصر أخرى قليلة (مثل الهيدروجين ، والأكسجين ، والنيتروجين) أكثر مما تكونه باقي العناصر الأخرى مجتمعة والتي يزيد عددها عن المائة ، يوجد في صورتين نقيتين فقط هما الماس والجرافيت . وفي الماس تكون كل ذرة كربون محاطة بأربع ذرات أخرى من الكربون أيضا فتكوِّن شبكة ثلاثية الأبعاد ، بينما في الجرافيت تكون كل ذرة كربون مجاورة لثلاث ذرات كربون أخرى في نفس المستوى مما يؤدي إلى تكون رقيقة تشبه سلك المزرعة ذو الفتحات الواسعة . وتكون رقائق الجرافيت تلك مقترنة ببعضها بطريقة غير متماسكة وتنزلق بسهولة مما يعطيها ملمسا ناعماً .


وفي الماس يكون لكل ذرة كربون أربع روابط أما في الجرافيت فيهبط العدد إلى ثلاثة ، وإذا تكونت وصلتان فقط تنتج سلسلة من ذرات الكربون .

 


 
وقد ظهر الدليل على وجود السلاسل الكربونية القابلة للكسر في فترة الأربعينيات من القرن الماضي من خلال التجارب التي أجراها أوتوهان ، وكان هذا الاكتشاف يمثل بالنسبة له الجانب غير المطلوب أثناء محاولاته لتصنيع ذرات أكبر وأضخم بإضافة نيوترونات إلى الذرات الأصغر. وكان هان مهتما بالكشف عن الفروق الصغيرة في الوزن بين بعض ذرات العناصر الثقيلة التي يقوم بتبخيرها في قوس كربوني . وأثناء مشاهدته لتلك النتائج ، لاحظ أن القوس أنتج أيضا سلاسل من الكربون كان لها – بالصدفة البحتة – نفس الوزن الجزيئي للمعدن . وقد استعمل هان أقطابا أخرى (مصنوعة من معادن غير الكربون) ، وسجل حدوث سلاسل الكربون في ملحوظة في نهاية تقريره ثم واصل بحثه الرئيسي . ولم تتم متابعة النتائج التي توصل إليها بشأن سلاسل الكربون بعده مباشرة ، ولذا فقد تأخر اكتشاف C60 لسنوات عديدة.

السلاسل في الفضاء

ظهر في السبعينيات من القرن الماضي فرعان جديدان في الكيمياء أولهما هو الكيمياء الفلكية الفيزيائية وثانيهما علم العنقوديات, وقد فتح هذان الفرعان الباب لبعض الاكتشافات المثيرة بمساعدة علم الفلك المعتمد الذي يعتمد على الموجات اللاسلكية . حيث يمكن استغلال الإشارات اللاسلكية الناتجة من السحب الكبيرة التي تحمل ملايين الأطنان من الغاز في المسافات بين النجوم في الكشف عن الجزيئات . وقد وجد الباحثون أيضا جزيئات غريبة لم يتم تصنيعها في المعمل ! وفي نفس الوقت ، أدت طرق جديدة لتكوين تجمعات الذرات والكشف عنها معمليا ، وارتبطت هذه التجمعات ببعضها بطرق جديدة أدت إلى ظهور فئة جديدة من الجزيئات تسمى الجزيئات العنقودية وعلى وجه التحديد ، تمثل الجزيئات العنقودية مرحلة انتقالية بين الجزيئات والمواد الصلبة ، وتعكس خواصها تلك الصفات بقوة . ويمكن اعتبار السلاسل والتجمعات الأخرى لذرات الكربون كجزيئات عنقودية .

وفي سسيكس في إنجلترا ، كان هاري كروتو وديف والتون يكوِّنان سلاسل كربونية طويلة تنتهي بالهيدروجين عند أحد طرفيها والنيتروجين عند الطرف الآخر . وقد وجدا أن الأنماط الطيفية لتلك المواد تطابق قمم امتصاص وانبعاث معينة تشاهد في السحب الغازية الكبيرة في مجرتنا التي تسمى بالطريق اللبني . وقد اكتشفا أيضا إشارات من تلك السحب تشير إلى وجود سلاسل كربونية أطول من تلك التي يستطيعون تصنيعها في المعمل .

 

 
وكان تركيز تلك الجزيئات الطويلة أعلى مما يتوقعه أي إنسان . وقد تعجب العالمان بشأن مصدر تلك الإشارات . وكان أحد التفسيرات الممكنة يكمن في النجوم ، التي تولد طاقتها بدمج العناصر الخفيفة (مثل الهيدروجين) في عناصر اثقل . ويمكن أن تكون النجوم صغيرة وفي هذه الحالة تسمى الأقزام البيضاء ، أو يمكن أن تكون كبيرة ، وفي هذه الحالة تسمى العمالقة الحمراء . وتقع شمسنا بين هاتين الحالتين . وفي النهاية تم العثور على مصدر سلاسل الكربون الطويلة تلك في نجوم كربونية باردة من نوع العملاق الأحمر ، والتي اختفى منها الهيدروجين وهي الآن "تحرق" ذرات الهيليوم ثم يتم الإلقاء بهذا الكربون إلى الحيز الموجود بين النجوم .

وهكذا زال الاعتقاد القديم الذي يقول بأن الكربون يوجد في الطبيعة في صورتي الجرافيت والماس فقط .

العناقيد والكُرات

أخيراً ، وفي عام 1985 أقنع كروتو زميله الأمريكي ريك سمولي ، بأن يشترك معه في مشروع لانشاء نموذج لمحاكاة الظروف الموجودة في مثل تلك النجوم المسماة بالعمالقة الحمراء في المعمل.

وفي الآلة التي استخدمها سمولي يقوم جهاز ليزر قوي بتبخير قطعة صغيرة من الجرافيت لتتحول إلى سحابة ساخنة من الجسيمات التي يتم تبريدها باستخدام تيار من غاز الهيليوم ، مما يسمح للذرات بالتكثف على شكل عناقيد . وتم تحليل الخليط باستخدام جهاز حساس جداً يسمى مقياس طيف الكتلة ، وقد أوضح هذا الجهاز وجود عدد كبير من الجزيئات كتلتها 720 وكانت العناصر الوحيدة الموجودة هي الهليوم والكربون . وحيث أن الهليوم هو عنصر خامل تماماً ، فقد كان الاستنتاج أن تلك الجزيئات الكبيرة يجب أن تكون مصنوعة من 60 ذرة على الرسم الناتج من مقياس طيف الكتلة قوية جداً، وأكبر من القمم الأخرى المجاورة ، مما يعني أن جزئ C60 يمكن أن يتكوَّن وأن يظل باقيا في ذلك الوسط ذي الطاقة العالية لمقياس طيف الكتلة ، حيث تتكسر العديد من الجزيئات الأخرى (تنشظي) بطرق مميزة لكل منها ، مما يسمح بالتعرف عليها . وتعني تلك السحابة شيئا واحداً فقط ، وهو أن تجمُّع 60 ذرة كربون كان تجمُّعاً ثابتاً بدرجة غير عادية .

 

 
الباحثين واجهوا موقفا محيراً : فقد أعطت قياسات طيف الكتلة دليلا واضحاً على وجود C60 ، ولكن الكميات المكتشفة كانت قليلة إلى درجة لا تسمح بإجراء تحليل لاكتشاف البنية التركيبية . وبعد عدة أيام من المناقشات المشتركة والتفكير العميق تم التوصل إلى فرضية جميلة ولكنها محفوفة بالمخاطر : إن ذرات الكربون في الجزيء C60 ترتب نفسها لكي تشبه كرة القدم ونظراً لتماثلها التركيبي ، الذي يظهر دائما في الأشكال الفنية لـ بكمنستر فولر ، قام العلماء بتسمية الجزيء باسمه ، والاسم الكيميائي المضبوط لهذا الجزيء صعب جداً* ! وعادة ما يتم اختصار بكمنستر فوليرين إلى الفوليرين أو البكي بول . وقام الفريق بنشر اكتشافه في الجريدة العلمية ذائعة الصيت "Nature" . وكانت البنية المتماثلة للجزيء هي مجرد فرضية وكان من المهم الوصول إلى إثبات مباشر للتوزيع الهندسي للجزيء لإثبات أن هذا الأمر ليس محل شك .

وفي العقود التالية ، قام بعض العلماء بتصنيع أقفاص كيميائية شديدة التماثل (تنتهي بذرات هيدروجين) ، وكان أكبرها هو الدوديكاهيدران H20 C20 ، وكان هناك العديد من خطوات التفاعل التي يتم عبرها تحضير تلك الجزيئات (كل منها يؤدي إلى إنقاص الكمية التي يتم الحصول عليها في النهاية) بحيث لم يحاول أحد تحضير جزيئات أكبر . وكان مجرد تصور إمكانية التحضير الذاتي لجزيء أكبر من الدوديكا هيدران بثلاثة مرات بتسخين الجرافيت هو ضرب من الخيال ، إلا أنه كان سهلاً للغاية !

ولكنه كان حقيقيا في الواقع ، وكانت هناك كميات كبيرة من C60 على وشك أن يتم تصنيعها !

* الاسم الكيميائي لـ C60 هو
Hentriacontacyclo[29.29.0. 02,14. 03,12. 04,59. 05,10. 06,58. 07,55. 08,53. 09,21. 011,20. 013,18. 015,30. 016,28. 017,25. 019,24. 022,52. 023,50. 026,49. 027,47. 029,45. 032,44. 033,60. 034,57. 035,43. 036,56. 037,41. 038,54. 039,51. 040,48. 042,46] hexaconta-1,3,5(10),6,8,11,13(18),14,16,19,21,23,25,27,29(45),30,32(44), 33,35(43),36,38(54),39(51),40(48),41,46,49,52,55,57,59-triacontaene


 شكرا

فبراير 17, 2004, 11:02:34 مساءاً
رد #5

الظهراني1401

  • عضو مبتدى

  • *

  • 93
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #5 في: فبراير 17, 2004, 11:02:34 مساءاً »
السلام عليكم '<img'>

جهد جميل يا شباب '<img'>

أود أن أضيف أنهم يدلعون C60 باسم "Bucky Balls" نسبة للمكتشفها الذي ذكره الأستاذ وليد '<img'>
استثمار الإنسان هو الحل

إن التاريخ لا يقدم الضمانات،إنما هو رهن إرادة الشعوب
محمد جابر الأنصاري

فبراير 18, 2004, 10:47:41 مساءاً
رد #6

ابو الحروف

  • عضو خبير

  • *****

  • 1993
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #6 في: فبراير 18, 2004, 10:47:41 مساءاً »
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اخي الفاضل وليد الطيب...

مواضيعك اثبتت صدق تميزك في قسم الكيمياء...
بارك الله بك...

اخي الفاضل الظهراني...
بارك الله بك على الاضافة...

فبراير 21, 2004, 02:12:15 مساءاً
رد #7

وليد الطيب

  • عضو خبير

  • *****

  • 1327
    مشاركة

  • مشرف الإجتماع و النفس والتربية

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #7 في: فبراير 21, 2004, 02:12:15 مساءاً »
السلام عليكم

يقول علماء كيمياء في ايلينوي (الولايات المتحدة) ان أنزيما يعمل على تكسير الكحول في الكبد يمكن استعماله لتدوير الكربون بدلا من ضخه في الجو. وقد ابتكر هؤلاء العلماء طريقة فعالة لتحويل ثاني أكسيد الكربون وهو اعظم غازات ظاهرة الانحباس الحراري الى ميثانول باستعمال هذا الأنزيم.

هذه الطريقة التي ابتكرها باكول ديف وروبين اوبرت في جامعة جنوب ايلينوي في كاربونديل تعمل على عكس اتجاه كيمياء الاحتراق. وهي تنطوي على وعد بان تكون طريقة عالية الفعالية في انتاج الميثانول وهو وقود نظيف يمكن استعماله لتشغيل السيارات. وفوق ذلك، إذا كانت الطاقة المطلوبة لتشغيل هذه العملية آتية من مصادر لا تولد ثاني أكسيد الكربون، فهذا الوقود يمكن إنتاجه واستعماله من دون إضافة المزيد الى غازات الانحباس الحراري.

لانتاج الميثانول يوضع الأنزيم الكبدي وانزيمان بكتيريان آخران في مادة أشبه بالإسفنجية توضع بدورها في الماء. وعندما يمر ثاني أكسيد الكربون بالماء يحوله أحد الانزيمين البكتيريين وهو Formate dehydrogenase على تحويل حامض النورميك الى فورمالدهايد. وفي النهاية يستكمل ديهايدروجيناز الكحول الذي يساعد الكبد في نزع سموم الكحول هذا التفاعل بتحويل الفورمالدهايد الى ميثانول.

ولما كانت كل من هذه التفاعلات قابلة للانقلاب سعى فريق ايلينوي من اجل توجيهها في الاتجاه الصحيح الى إضافة عنصر رابع يطلق الكترونات تدعى النيكوتيناميد أدينين دينيوكليوتايد.

وكانت المادة الاسفنجية الزجاجية هي مفتاح نجاح هذه العملية. فهي تحتوي ملايين المسام المجهرية التي تعمل بصفتها مفاعلات دقيقة. وبخلط الانزيمات بالسائل الهلامي استطاع ديف واوبرت بنجاح ان يحتبساها في هذه البنية.

وقال ديف: «عندما تتصلب تنحبس الانزيمات فلا تعود تستطيع الدخول أو الخروج لكن المواد المفاعلة الصغيرة تستطيع. وهكذا يمكن ان يدخل ثاني اكسيد الكربون والنيكوتيناميد وان يخرج الميثانول.

وحتى تكون العملية ممكنة عمليا، ينبغي تدوير النيكوتيناميد حتى يستعيد الالكترونات التي يضخها في الانزيمات. وقال ديف واوبرت ان هذا الامر ممكن اذا كانت المادة الهلامية موصلة للكهرباء. ويقول اول كيرك من شركة «نوفر نورديسك» الدانماركية تصنع الانزيمات ان ذلك معقول. فالنيكوتيناميد باهظ الثمن، لكن تدويره يتغلب على مشكلة الكلفة.

واذا استطاع ديف واوبريت حل جميع مشكلات هذا الاختراع يمكن عندئذ تدوير ثاني اكسيد الكربون الصادر عن محطات الطاقة. لكن ذلك يبقى بلا فائدة اذا كان ثاني اكسيد الكربون الناتج عن الطاقة المولدة لتدوير النيكوتيناميد عاليا.

:::::::::::::::
يستعمل الباحثون في المختبر الوطني لتكنولوجيا الطاقة كلمات كبيرة لشرح العمل الذي يقومون به، كلمات، او عبارات، مثل: «احتجاز الكربون في الأرض» و«غيغاطن». وقد يكون مرد ذلك الى ضخامة المهمة التي يضطلعون بها: ان تنظيف هواء الكرة الارضية هو عمل ضخم.

العلماء هنا، في هذا المختبر، يدرسون طرق امتصاص ثاني اكسيد الكربون من الاجواء واحتجازه وغلق الأبواب عليه حتى يصبح غير قادر على المساهمة في تسخين الارض.

علميا، تعني فكرة التخزين ما يسمى بغاز الخيمة الزراعية بصورة دائمة داخل املاح معينة او في حقول نفط وغاز ناضبة، واستخدام الغاز لتغذية التربة الفقيرة وتربة الاشجار. وحقنه في تشكيلات وطبقات جيولوجية تحت قاع البحر.
 

يشكل ثاني اكسيد الكربون الذي تولده السيارات ومعامل توليد الطاقة الكهربائية ومصانع اخرى، اكبر مكون مفرد للغازات التي يعتقد انها تسخن الكرة الارضية. والتسخين الزائد يعني ذوبان الصفائح الجليدية وارتفاع مستوى مياه البحر والعديد من المشاكل البيئية الأخرى.

ان المصانع والمعامل التي تنتج ثاني اكسيد الكربون غير ملزمة بجمع واحتجاز هذا الغاز بعد، غير ان كارل باوير، المدير المشارك لمكتب الفحم والنظم البيئية التابع للمختبر يقول انه من المحتمل وضع انظمة وقوانين في الأمد البعيد على هذا الصعيد.

والمختبر الوطني لتكنولوجيا الطاقة هو أحد 15 مختبرا تعمل باشراف وزارة الطاقة الاميركية.

ويقول باوير ان المعامل والمصانع لن تقوم بمهمة احتجاز الغاز او اي شيء من هذا القبيل قبل ان يجرى تحديد ما يلزم القيام به بوضوح، وقبل ان تكون هناك حاجة لذلك، انما علينا ان نطور التكنولوجيا حتى نهيئ انفسنا لذلك الموعد.

كما ينبغي عمل ذلك بتكلفة مقبولة حتى تتمثل به البلدان النامية. ويقول باوير: «ينبغي ان تعثر الابحاث على حلول ممكنة قليلة الكلفة. عندما يكون الناس في غمرة صراع من اجل البقاء او حالة فقر لا يستطيعون التفكير معها في الايجابيات. ان سير التحسين البيئي والاقتصادي جنبا الى جنب هو ما نريده او نراه، ونود ان نكون جزءا من الحلول التي ستفيد العالم برمته».

ويحاول الباحثون تطوير غشاء رفيع للغاية يستطيع ان يحتجز ثاني اكسيد الكربون ولكنه يترك الغازات الاخرى تمر. وذلك قد يؤدي الى تطوير مصاف مخصصة لمعامل توليد الكهرباء. كما يحاول الباحثون تطوير مواد مذيبة بالحرارة المتدنية لاستعمالها باجهزة تنظيف المداخن بالهواء حتى تصبح قادرة على تحويل ثاني اكسيد الكربون الى هيدرات، اي تشكيلات شبيهة بالجليد تحتوي على الماء.

كما يدرس الباحثون فكرة تخزين الغاز في اعماق المحيطات. الا ان قاع البحر هو اكثر الامكنة حساسية من الناحية البيئية على الكرة الارضية، ولذلك يقول الباحثون انه ينبغي ان نفهم قاع البحر على نحو افضل من اجل تفادي الكوارث.

وهنالك اساليب اكثر بساطة للتخلص او الاستفادة من غاز ثاني اكسيد الكربون. توماس فريلي وهو مسؤول عن مشروع يهدف الى استعمال ثاني اكسيد الكربون لتحويل المناجم السطحية او المزارع المستهلكة والاراضي الاخرى المنهكة الى مساحات قليلة للاستزراع من جديد، يقول: «لقد تعلمنا منذ صغرنا ان النباتات والاشجار تمتص ثاني اكسيد الكربون من الجو فتخضر وتنمو. وهذا مشروع سيجعلنا نرى ان ذلك يحدث فعلا أمام اعيننا».

في الولايات المتحدة هنالك حوالي 5،71 مليون فدان من الاراضي الزراعية المهمشة و6،1 مليون فدان من المناجم السطحية المهجورة. وسيستخدم الفريق العلمي الذي يعمل باشراف فريلي منتوجات الفحم والاحتراق - مثل الرماد، لاعادة تأهيل وتخصيب تلك الاراضي.

ويقول فريلي: «لقد جردت كل المواد العضوية من تلك الاراضي، ولذلك فهذا (منتوجات الاحتراق) سيحل مكانها ويؤمن للنباتات موطئ قدم جديدا لكي تنمو.

وفي المعمل الحراري التابع لسلطة وادي تينسي في بارادايز في ولاية كنتاكي، سيضيف الباحثون الرماد الى التربة في ما مساحته 50 فدانا من الاراضي وسيزرعون فيها النباتات والاشجار بغية اختبار صلاحية النظرية.

وفي احد مختبرات جامعة ستيفن اوستن في تكساس سيجري علماء دراسة تهدف الى قياس كمية الكربون الموجودة فيها.

ويقول فريلي: «نعرف ان الاشجار تخزن الكربون ولكننا لا نعرف الكمية التي تخزنها. ونعتقد انه يوجد ما يتراوح بين طن واحد وعشرة اطنان من الكربون في فدانين ونصف الفدان من الاراضي، الا ان هذا مجرد تقدير».

والتوصل الى ارقام دقيقة في هذا السياق من شأنه ان يساعد مخططي المدن على تحديد المساحات الخضراء اللازمة لمشروع بناء كبير. كما من شأنه ان يؤدي الى صياغة برنامج تستفيد منه الصناعات.

ويقول فريلي: «حتى ولو كنت لا تؤمن بوجود مسألة تغير مناخي، فان مجرد اخذ الاراضي غير المنتجة التي لا قيمة لها وتحويلها الى نظم بيئية منتجة شيء مربح للغاية».

وهنالك طريقة اخرى لتخزين ثاني اكسيد الكربون ولا تزال في مرحلة الاختبار تقضي بتشكيل كربونات باستعمال املاح معدنية مثل الأوليفين والسربنتين لامتصاص الغاز بشكل دائم. والمعروف ان تغييرا كيميائيا يحدث اذا تعرض ثاني اكسيد الكربون للملح المعدني وحمض خفيف ثم جرى تعريضه للضغط لمدة 30 دقيقة.

بالنسبة للأوليفين. وهو الصخر الاخضر الذي يضفي لونا جميلا على سواحل جزر هاواي، فانه يصبح ابيض اذا خزن فيه ثاني اكسيد الكربون. وحتى لو جرى طحن الصخر وتحويله الى مسحوق يبقى ثاني اكسيد الكربون مخزونا فيه الى الابد ولا يمكن اطلاقه في الجو مجددا.

ويقول باوير ان هذا العمل جرى في المختبر حتى الآن، ولكنه قابل للعمل في الخارج. والمحاولات ليست مقتصرة على وست فيرجنيا فقط، بل جارية ايضا في مركز ابحاث الباني في نيويورك وفي مختبر لوس الاموس الوطني في نيومكسيكو.

ويشير باوير الى ان هذه الظاهرة تحدث في الطبية غير ان حدوثها يستغرق مئات السنين. اما في المختبر فالحجارة تتغير خلال 30 دقيقة.

وسيقوم فريق من علماء وست فيرجينيا مع علماء من مختبر لوس الاموس ومختبرات سانديا الوطنية في ايبوكيركي بتنفيذ مشروع اختباري لضخ الغاز في ثنايا حقل نفط غاز ناضب في نيومكسيكو.

ويقول مدير المشروع تشاك شميت: «لقد خزنت الطبيعة الهيدروكربونات منذ دهور في ذلك الزمان، ولذلك نعتقد اننا نستطيع ان نصنع ثاني اكسيد الكربون ليبقى هناك لدهور عديدة».

ويشارك معهد نيومكسيكو للتكنولوجيا وشركة ستراتا لانتاج النفط في التجربة التي تقضي بان يقوم العلماء بحقن عشرة الاف طن من ثاني اكسيد الكربون في حقل وست بير كوين النفطي قرب روسويل.

وسيجرى رصد الحقل لمدة ثلاث سنوات لمعرفة كفاءة تخزين الغاز فيه. وبعد ذلك سيضخ الغاز الى الخارج لمعرفة ما اذا طرأ عليه اي تغيير.

وثمة سؤالان رئيسيان على ألسنة الباحثين: «هل سيغير الضغط الاضافي من متانة وقوام التشكيلة الجيولوجية؟ وهل سيشكل الغاز اي كربونات ويبقى محتجزا مع الاملاح المعدنية تحت سطح الارض؟

ويقول شميدت ان هذه اول مرة يجرى فيها وضع ثاني اكسيد الكربون في حقل نفطي بغية تخزينه فقط ومعرفة ما سيحدث.

ويشار الى ان بعض الشركات تستخدم ثاني اكسيد الكربون لاعادة تضغيط حقول نفطها لاستخراج مزيد من النفط، الا انها تضخ الغاز الى الخارج فورا لأنها دفعت ثمنه، لإعادة استعماله مجددا لأن جمعه صعب.

ويقول شميت انه اذا نجحت التجربة فان مكامن النفط والغاز المستهلكة في البلاد يمكن ان تتحول الى خزانات هائلة لمائة مليار طن من ثاني اكسيد الكربون، اي ما يوازي اجمالي كميات ثاني اكسيد الكربون التي ستنتج عن حرق الوقود الحجري خلال السنوات الثماني عشرة التالية.

واذا ما امكن تكرار التجربة في مناجم الفحم القديمة يمكن جمع وبيع غاز الميثان مع ابقاء ثاني اكسيد الكربون في باطن الارض. ويشير شميت الى ان 90 بالمائة من مخزون مناجم الفحم في الولايات المتحدة غير قابل للاستخراج، ولذلك فان الامكانات المتاحة لتخزين ثاني اكسيد الكربون فيها عظيمة.

  

شكرا

أبريل 30, 2004, 02:38:28 مساءاً
رد #8

وليد الطيب

  • عضو خبير

  • *****

  • 1327
    مشاركة

  • مشرف الإجتماع و النفس والتربية

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #8 في: أبريل 30, 2004, 02:38:28 مساءاً »
السلام عليكم

قرأت معلومة حلوة عن الكربون  :

كيف تصل الينا المعلومات حول اعمار الديناصورات و متى انقرضت وعمر الارض و
الاهرامــــــــــات  ووو    .  ...    ؟ ؟

فبالنسبة لتحديد عمر الأحافير القديمة( كالديناصورات) يمكن الاستعانة بطريقة الكربون المشع والكربون المشع من نظائر الكربون العادي ولكنه أثقل منه وزنا ( ويدعى ايضا الكربون 14) وهو يوجد أصلاً في النباتات ومنها ينتقل لبقية الكائنات- بما في ذلك الإنسان-. وفي الأربعينات من هذا القرن طور الكيميائي الأمريكي ويلارد ليبي فكرة استخدامه لتحديد عمر الأحافير القديمة.

فبعد موت الكائن الحي تبدأ نسبة الكربون في جسمه بالانخفاض بمعدل ثابت ومعروف. فبعد حوالي 5700عام تختفي (نصف) كمية الكربون المشع، وبعد 11400عام لايبقى من الكمية الأصلية غير ر بعها.. وبهذا التناقص يمكن معرفة الكثير من المخلوقات المنقرضة بدقة تصل الى 50ألف عام!

ولكن تناقص الكربون المستمر يعني أيضا أن الأحفورة ( التي لاتضم شيئاً منه) لايمكن معرفة عمرها بهذه الطريقة.. ولكن حتى في هذه الحالة يمكن اللجوء الى طريقة مشابهة تعتمد على قياس نسبة البوتاسيوم المتبقية. وهي تقنية أكثر تعقيداً ولكنها تتيح العودة لفترات تتجاوز ملايين السنين!

أما في حالة عدم صلاحية أي من الطريقتين السابقتين فيمكن استنتاج العمر التقريبي للاحافير من خلال الطبقة الجيولوجية المدفونة فيها، فمن المعروف أن طبقات الأرض يتراكم بعضها فوق بعض بحسب ترتيب العصور الجيولوجية. ومهما تغيرت أو اختلطت هذه الطبقات- بسبب ثورة أحد البراكين مثلا- تبقى لها سمات مميزة تدل على العصر الذي تشكلت فيه والكائنات التي ترسبت فيها..

أيضا يمكن من خلال مقارنة الأحافير ببعضها استنتاج أعمارها التقريبية، فعلي سبيل المثال أصبح من المؤكد حاليا أن الديناصورات انقرضت قبل 60مليون عام. وحين يجد العلماء أحفورة أخرى في نفس الطبقة( التي وجد فيها الديناصور) يستنتجون أنها عاشت معه في نفس الفترة- بل قد يكتشفون بعض النباتات المتحجرة في معدته!!

أيضا لا ننسى أنه يمكن معرفة الفترة التي عاشتها الاشجار القديمة من خلال عدد الحلقات الموجودة في جذعها( حيث تشيركل حلقة الى سنة واحدة) أما بالنسبة لعمر الأرض ذاتها فامكن استنتاجه من خلال قياس الفترة التي يتطلبها تصلب القشرة الخارجية. كما أن هناك طريقة أخرى تدعى ( قياس نصف عمر اليورانيوم) أثبتت أن عمر الأرض لايقل بأي حال عن , 45بلايين عام!! وفي حين يتجاوز عمر الأرض الـ 4000مليون عام لايتجاوز عمر الإنسان الحديث 40الف عام فقط. وهذا الرقم هو آخر رقم متوفر حتى الآن من الاحافير المكتشفة لبني الانسان. وهو بالطبع قصير جدا مقارنة بعمر الأرض ذاتها- بل وقصير حتى مقارنة بعمر الديناصورات التي عاشت لـ 250مليون عام وانقرضت قبل الانسان بـ 60مليون عام!

 '<img'>

شكرا

أبريل 30, 2004, 07:10:39 مساءاً
رد #9

أبو عمر

  • عضو خبير

  • *****

  • 4428
    مشاركة

  • مشرف إداري

    • مشاهدة الملف الشخصي
    • olom.info.com
الكربون
« رد #9 في: أبريل 30, 2004, 07:10:39 مساءاً »
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

 جهد واااااضح أحبتي الكرام '<img'>

 أسأل الله لكم التوفيق في جميع أعمالكم ..

 تسلم  أخوي واستاذي أبو الحروف '<img'>
 وتسلم أخوي وليد الطيب '<img'>

 أسأل الله أن يجعل ما كتبتم في موازين حسناتك '<img'>
فلست الذي يهوى خصاماً وفرقةً ........ فإن خصام الناس إحدى القواصمِ
ولكني أهوى وفاقاً يُعِزُنا ....... ونبني به صرحاً قوي الدعائمِ

 الكرام الأفاضل:
أرجو أن تكون الرسائل الخاصة؛خاصة بالمنتدى فقط.

مايو 01, 2004, 02:37:36 صباحاً
رد #10

وليد الطيب

  • عضو خبير

  • *****

  • 1327
    مشاركة

  • مشرف الإجتماع و النفس والتربية

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #10 في: مايو 01, 2004, 02:37:36 صباحاً »
السلام عليكم

اشكرك اخي محمد عمر على تشجيعك    '<img'>


شكرا

أبريل 04, 2006, 11:01:07 مساءاً
رد #11

فتاة الأحساس المرهف

  • عضو مبتدى

  • *

  • 6
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
الكربون
« رد #11 في: أبريل 04, 2006, 11:01:07 مساءاً »
مواضيع قيمة جداً ..
وقد ساعدتني في الأبحاث التي تطلب مني .. وفي زيادة للمعلومات ..
جزاك الله عنا ألف خير أخي الكريم ..

مع تحياتي ..
فتاة الأحساس المرهف..