Полезные свойства кэроба


что это и почему он так полезен? Польза кэроба, состав и рецепт из кэроба для детей.

При переходе на здоровое питание часто возникает проблема с отказом от сладостей. Но помимо вредных сладостей существуют ещё и полезные. Природой всё продумано, и привязанность к сладкому вкусу заложена в нас самой природой, потому что именно сладкая пища – наиболее ценная с точки зрения энергии и витаминов. Речь, разумеется, идёт о натуральной сладкой пище: фруктах, ягодах и других полезных сладостях.

И чтобы заменить вредные сладости на полезные, достаточно научиться использовать те сладкие продукты, которые дала нам природа, вместо тех, которые созданы в лабораториях. Один из таких продуктов – кэроб. Кэроб – не только вкусный, но и полезный заменитель обычных магазинных сладостей. Попробуем разобраться, в чём польза кэроба, какие существуют рецепты с кэробом, а также выясним, можно ли сделать шоколад из кэроба.

Кэроб: что это такое?

Carob (кэроб) – порошок, который получают путём измельчения сушёных плодов рожкового дерева. Уникальность рожкового дерева заключается в том, что это именно дерево, плоды которого относят к разряду бобовых, хотя большая часть бобовых представлена растениями: горох, арахис, нут, маш и так далее. Рожковое дерево в высоту может достигать более десятка метров. Произрастает дерево в Средиземноморье.

Чаще всего кэроб применяется в выпечке, а также как полноценная замена какао и кофеину. Особенно это актуально для людей, которые не могут или не желают употреблять кофеин, а также тем, кто хочет отказаться от вредных привычек.

Также кэроб обладает целебными свойствами и широко применяется в народной медицине, о его полезных свойствах поговорим ниже. Интересный факт: во времена Римской Империи семена кэроба были единицей, используемой для измерения массы.

Кэроб: состав и калорийность

Полезные свойства кэроба можно перечислять бесконечно. Действительно, в составе кэроба множество полезных компонентов:

  • Антиоксиданты. В первую очередь, кэроб отличается наличием антиоксидантов, которые препятствуют старению организма, защищают тело человека от действия так называемых свободных радикалов.
  • Органическая клетчатка. В порошке кэроба содержится клетчатка, которая очищает кишечник и стимулирует нормализацию процессов пищеварения. Клетчатка помогает не только очищать кишечник, но также выводит из организма различные опасные компоненты, в том числе радионуклиды.
  • Витамины. В составе кэроба обнаружены такие витамины, как А и D, а также витамины группы В.
  • Протеины и железо. На 8% плоды кэроба состоят из протеинов, которые содержат железо, причём в той форме, в которой оно максимально усваивается нашим организмом.
  • Источник микро и макроэлементов. Порошок кэроба является источником кальция, меди, калия, натрия и фосфора.
  • Калорийность кэроба – 222 калории на 100 грамм продукта. Это примерно среднее значение для бобовых. Для сравнения, арахис содержит в себе 567 калорий на 100 грамм продукта, а вот горох – всего 81.

Итак, с составом кэроба разобрались, а как же выглядит кэроб?

Польза кэроба

Какие полезные свойства кэроба могут быть особенно интересны? В первую очередь, кэроб – это отличная замена шоколаду (о том, как его приготовить, поговорим ниже), а также какао. Именно кэроб во многом позволяет отказаться от вредных сладостей, а также разнообразить свой рацион на сыроедении. Наиболее полезным, конечно, будет необжаренный кэроб, с другой стороны – обжаренный кэроб обладает более выраженным шоколадным вкусом, но при этом уменьшается его сладость. Поэтому здесь нельзя сказать однозначно, какой вид кэроба более полезен.

Если для вашего рецепта наиболее важна сладость, или если цель – максимально сохранить полезные свойства кэроба, то лучше купить сырой кэроб, если же задача – придать блюду максимально шоколадный вкус и цвет, то лучше выбирать обжаренный кэроб. В любом случае, натуральный кэроб – это вкусное и полезное дополнение ко многим блюдам. Отличить сырой кэроб от обжаренного довольно просто. Сырой – имеет светлый серовато-розовый цвет и очень сладкий вкус, а вот обжаренный – имеет шоколадный цвет, сладости в нём меньше, зато присутствует более выраженный аромат карамели и шоколада.

В чём же польза кэроба для здоровья? Помимо того, что кэроб – кладезь витаминов, он также способен очищать наш организм: наличие клетчатки позволяет стимулировать перистальтику кишечника, очищая его от токсинов. Так что кэроб можно использовать для очищения организма.

Кэроб ещё в древности использовался в качестве антисептика, что делает его отличным средством против вирусов, бактерий и паразитов.

И ещё один бонус кэроба в том, что он является антиоксидантом и препятствует процессам старения организма. Таковы полезные свойства кэроба, которые отлично сочетаются с его изящным шоколадным вкусом. Полезный и одновременно вкусный продукт – это большая редкость.

Кэроб: вред и противопоказания

Как и у любого продукта, у кэроба есть противопоказания. Их, к счастью, не так много, но на них стоит обратить внимание. Первое – это индивидуальная непереносимость продукта. То есть кэроб может стать аллергеном. Поэтому если вы пробуете кэроб в первый раз, не стоит сильно увлекаться, лучше начать с минимальной дозы и посмотреть на реакцию организма. Также кэроб может вызвать непредсказуемую реакцию у лиц, страдающих сахарным диабетом, а также у беременных.

Кэроб детям

Что касается употребления кэроба детьми, особых противопоказаний нет, если опять-таки не наблюдается индивидуальной непереносимости продукта. Но детям до 2-3 лет не рекомендуется давать блюда, содержащие кэроб. Что касается детей постарше, и в случае если нет индивидуальной непереносимости, напитки из кэроба будут отличной заменой какао, которое содержит кофеин, и другим напиткам, натуральность которых под большим вопросом.

Как употреблять кэроб?

Теперь мы подошли к самому, пожалуй, главному вопросу – приготовление кэроба. Что такое кэроб для питания, и как его лучше всего употреблять в пищу? Рассмотрим основные рецепты приготовления кэроба.

Наиболее популярное применение кэроба – это приготовление домашнего шоколада из кэроба.

Рецепт вкусного и полезного шоколада из кэроба смотрите ниже.

Ни для кого не секрет, что шоколад из магазина очень далёк от натурального: обилие пищевых добавок, призванных улучшить внешний вид, вкус и продлить срок хранения продукта, превращают такой шоколад в настоящий яд. И приготовление шоколада из кэроба самостоятельно – может стать отличной альтернативой. Чтобы приготовить шоколад из кэроба, не нужно особых познаний в области кулинарии, достаточно лишь смешать определённые ингредиенты и оставить продукт на ночь в холодильнике. Шоколад из кэроба – натуральный пищевой продукт, который также можно использовать во время диеты.

С чем сочетается кэроб?

Важно помнить, что кэроб – это порошок бобовых, то есть концентрированный белок, поэтому не рекомендуется мешать его с фруктами или мёдом. Зато кэроб можно сочетать с овощами, как бы странно это не прозвучало. К примеру, салат из тёртой моркови, заправленный растительным маслом и кэробом, будет отличным десертом.

Напиток из кэроба может быть как на основе коровьего, так и на основе растительного молока. Это может быть ореховое или кокосовое молоко. Для приготовления одного стакана напитка нужно:

  • 250 мл молока (коровье, ореховое или кокосовое),
  • 2 чайных ложки кэроба с горкой,
  • по вкусу – порошок цикория 1 чайная ложка,
  • и специи по вкусу.

Важный момент: при приготовлении молоко не кипятиться, а лишь нагревается на медленном огне 3-4 минуты с добавлением в него кэроба и специй. Затем приготовленный напиток остывает, и его можно пить.

Вкусный шоколад из кэроба своими руками

Один из самых интересных рецептов кэроба – это шоколад, который каждый может сделать у себя дома. Главный плюс такого шоколада – он полностью натуральный и относится к этическому питанию, так как в нём не используются продукты животного происхождения.

Для приготовления нам понадобится лишь несколько ингредиентов:

  • собственно, сам кэроб – 3 столовых ложки,
  • корица – половина столовой ложки,
  • кокосовое масло – 200 мл,
  • розовая соль – одна четвёртая чайной ложки,
  • начинка – ею могут быть семена подсолнуха, орехи или сухофрукты.

Затем приступаем к приготовлению шоколада. Сначала нужно нагреть кокосовое масло на водяной бане. После получение жидкой консистенции в процессе нагревания добавляем в масло кэроб, корицу и соль, затем перемешиваем до состояния однородной массы. После – добавляем нашу начинку: сухофрукты, семена или орехи. Снова перемешиваем, даём продукту остыть, а затем разливаем в посуду, в которой будущий шоколад должен настояться ночь в холодильнике. Но можно и не ждать всю ночь, а проверить уже через пару часов – шоколад должен застыть. Затем можно употреблять наш натуральный шоколадный десерт без опасений за своё здоровье.

Таким образом, из кэроба можно готовить множество полезных и вкусных продуктов, которые разнообразят рацион на здоровом питании. И это ещё раз доказывает, что полезная еда может быть вкусной. А здоровая пища – это одна из важных составляющих здорового образа жизни.

углерода | Факты, использование и свойства

Свойства и использование

По весу углерод занимает 19-е место по содержанию элементов в земной коре, и, по оценкам, во Вселенной в 3,5 раза больше атомов углерода, чем атомов кремния. Только водород, гелий, кислород, неон и азот атомно более распространены в космосе, чем углерода. Углерод - это космический продукт «горения» гелия, в котором три ядра гелия с атомным весом 4 сливаются с образованием ядра углерода с атомным весом 12.

В земной коре элементарный углерод является второстепенным компонентом. Однако соединения углерода (то есть карбонаты магния и кальция) образуют обычные минералы (например, магнезит, доломит, мрамор или известняк). Кораллы и раковины устриц и моллюсков состоят в основном из карбоната кальция. Углерод широко распространен в виде угля и в органических соединениях, которые составляют нефть, природный газ и все ткани растений и животных. Естественная последовательность химических реакций, называемых углеродным циклом, включающая преобразование атмосферного углекислого газа в углеводы путем фотосинтеза в растениях, потребление этих углеводов животными и их окисление в процессе метаболизма с образованием углекислого газа и других продуктов, а также возврат углерода. диоксид в атмосферу - один из важнейших биологических процессов.

Углерод как элемент был обнаружен первым человеком, обработавшим древесный уголь из огня. Таким образом, вместе с серой, железом, оловом, свинцом, медью, ртутью, серебром и золотом углерод был одним из небольшой группы элементов, хорошо известных в древнем мире. Современная химия углерода берет свое начало с разработки углей, нефти и природного газа в качестве топлива и с объяснения синтетической органической химии, которые в значительной степени развивались с 1800-х годов.

каменный уголь

каменный уголь.

Институт минеральной информации Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Элементарный углерод существует в нескольких формах, каждая из которых имеет свои физические характеристики. Две из его четко определенных форм, алмаз и графит, имеют кристаллическую структуру, но они различаются по физическим свойствам, потому что расположение атомов в их структурах отличается. Третья форма, называемая фуллереном, состоит из множества молекул, полностью состоящих из углерода.Сфероидальные фуллерены с закрытой клеткой называются бакерминстерфуллеренами, или «бакиболлы», а цилиндрические фуллерены - нанотрубками. Четвертая форма, называемая Q-углеродом, является кристаллической и магнитной. Еще одна форма, называемая аморфным углеродом, не имеет кристаллической структуры. Другие формы, такие как технический углерод, древесный уголь, сажа, уголь и кокс, иногда называют аморфными, но рентгеновское исследование показало, что эти вещества действительно обладают низкой степенью кристалличности. Алмаз и графит встречаются на Земле в естественных условиях, а также могут быть произведены синтетическим путем; они химически инертны, но соединяются с кислородом при высоких температурах, как и аморфный углерод.Фуллерен был случайно обнаружен в 1985 году как синтетический продукт в ходе лабораторных экспериментов по моделированию химического состава атмосферы гигантских звезд. Позже было обнаружено, что он встречается в природе в небольших количествах на Земле и в метеоритах. Q-углерод также является синтетическим, но ученые предполагают, что он может образовываться в горячей среде некоторых ядер планет.

фуллерен

Две структуры фуллерена: удлиненная углеродная нанотрубка и сферический бакминстерфуллерен, или «бакиболл.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Слово углерод , вероятно, происходит от латинского carb , что означает «уголь», «древесный уголь», «тлеющий уголь». Термин алмаз, , искаженное греческое слово adamas , «непобедимый», точно описывает постоянство этой кристаллизованной формы углерода, точно так же, как графит , название другой кристаллической формы углерода, полученной из греческий глагол graphein , «писать», отражает его свойство оставлять темный след при трении о поверхность.До открытия в 1779 году того, что графит при горении на воздухе образует диоксид углерода, графит путали как с металлическим свинцом, так и с похожим на поверхность веществом, минералом молибденитом.

Чистый алмаз - это самое твердое из известных природных веществ, которое плохо проводит электричество. С другой стороны, графит - это мягкое скользкое твердое вещество, которое хорошо проводит как тепло, так и электричество. Углерод как алмаз - самый дорогой и блестящий из всех природных драгоценных камней и самый твердый из абразивов природного происхождения.Графит используется как смазка. В микрокристаллической и почти аморфной форме он используется как черный пигмент, как адсорбент, как топливо, как наполнитель для резины и, смешанный с глиной, как «грифель» карандашей. Поскольку он проводит электричество, но не плавится, графит также используется для изготовления электродов в электрических печах и сухих элементах, а также для изготовления тиглей, в которых плавятся металлы. Молекулы фуллерена являются многообещающими для множества применений, включая материалы с высокой прочностью на разрыв, уникальные электронные устройства и устройства для хранения энергии, а также безопасную герметизацию горючих газов, таких как водород.Q-углерод, который создается путем быстрого охлаждения образца элементарного углерода, температура которого повышена до 4000 K (3727 ° C [6740 ° F]), тверже, чем алмаз, и его можно использовать для изготовления алмазных структур (таких как в виде алмазных пленок и микроигл) внутри своей матрицы. Элементарный углерод нетоксичен.

Каждая из «аморфных» форм углерода имеет свой специфический характер и, следовательно, у каждой есть свои особенности применения. Все они являются продуктами окисления и других форм разложения органических соединений.Например, уголь и кокс широко используются в качестве топлива. Древесный уголь используется в качестве абсорбирующего и фильтрующего агента, а также в качестве топлива, а когда-то широко использовался в качестве ингредиента пороха. (Уголь - это элементарный углерод, смешанный с различным количеством углеродных соединений. Кокс и древесный уголь - это почти чистый углерод.) В дополнение к использованию в производстве чернил и красок сажа добавляется в резину, используемую в шинах, для улучшения ее износостойкости. Костный черный или животный уголь может адсорбировать газы и красящие вещества из многих других материалов.

Углерод, элементарный или комбинированный, обычно определяется количественно путем превращения в газообразный диоксид углерода, который затем может абсорбироваться другими химическими веществами с получением взвешиваемого продукта или раствора с кислотными свойствами, который можно титровать.

Производство элементарного углерода

До 1955 года все алмазы добывались из природных месторождений, наиболее значительных в южной части Африки, но также встречающихся в Бразилии, Венесуэле, Гайане и Сибири. Единственный известный источник в США, в Арканзасе, не имеет коммерческого значения; Индия, некогда являвшаяся источником прекрасных алмазов, не является важным поставщиком в настоящее время.Первичный источник алмазов - это мягкая голубоватая перидотическая порода, называемая кимберлитом (в честь известного месторождения в Кимберли, Южная Африка), обнаруженная в вулканических структурах, называемых трубками, но многие алмазы встречаются в аллювиальных отложениях, предположительно в результате выветривания первичных источников. Единичные находки по всему миру в регионах, где не указаны источники, не были редкостью.

кимберлит

кимберлит.

Woudloper

Природные отложения обрабатываются дроблением, гравитационным и флотационным разделением, а также удалением алмазов путем их прилипания к слою смазки на подходящем столе.В результате получаются следующие продукты: (1) собственно алмаз - камни ювелирного качества с искаженной кубической кристаллической структурой, от бесцветных до красных, розовых, голубых, зеленых или желтых; (2) борт - мелкие темные кристаллы абразивного, но не ювелирного качества; 3) баллас - хаотически ориентированные кристаллы абразивного качества; (4) маклес - кристаллы треугольной формы в форме подушки, которые используются в промышленности; и (5) карбонадо - смешанные алмазно-графитовые кристаллиты, содержащие другие примеси.

Успешная лабораторная переработка графита в алмаз была произведена в 1955 году.Процедура включала одновременное использование чрезвычайно высокого давления и температуры с железом в качестве растворителя или катализатора. Впоследствии железо заменили хромом, марганцем, кобальтом, никелем и танталом. Синтетические алмазы сейчас производятся в нескольких странах и все чаще используются вместо природных материалов в качестве промышленных абразивов.

Графит естественным образом встречается во многих областях, при этом наиболее важные месторождения находятся в Китае, Индии, Бразилии, Турции, Мексике, Канаде, России и Мадагаскаре.Используются как открытая, так и глубокая добыча с последующей флотацией, но основная часть товарного графита производится путем нагревания нефтяного кокса в электрической печи. Лучше кристаллизованная форма, известная как пиролитический графит, получается в результате разложения низкомолекулярных углеводородов под действием тепла. Графитовые волокна со значительной прочностью на разрыв получают путем карбонизации натуральных и синтетических органических волокон.

Углеродные продукты получают путем нагревания угля (для получения кокса), природного газа (для получения сажи) или углеродистых материалов растительного или животного происхождения, таких как дерево или кость (для получения древесного угля), при повышенных температурах в присутствии недостаток кислорода для горения.Летучие побочные продукты рекуперируются и используются отдельно.

.

Свойства углерода

Свойства углерода - Каковы физические свойства углерода?
Каковы физические свойства углерода? Физические свойства углерода - это характеристики, которые можно наблюдать без преобразования вещества в другое вещество. Физические свойства - это обычно те, которые можно наблюдать с помощью наших органов чувств, такие как цвет, блеск, точка замерзания, точка кипения, точка плавления, плотность, твердость и запах.Физические свойства углерода следующие:

Каковы физические свойства углерода?

* Аллотропный Два аллотропа углерода имеют разные кристаллические структуры: алмаз и графит.
Физические свойства углерода широко варьируются в зависимости от аллотропной формы.
Формы углерода Графит, алмазы и уголь - почти чистые формы углерода
Цвет Алмаз очень прозрачен.Графит непрозрачный и черный.
Твердость Алмаз - одно из самых твердых веществ, известных человеку. Графит мягкий и часто используется как «грифель» в графитных карандашах.
Электропроводность Алмаз имеет очень низкую электропроводность. Графит - очень хороший проводник
Хрупкость Очень хрупкий, его нельзя свернуть в проволоку или измельчить в листы
Фаза Твердый

и химические свойства, присутствующие в двух или более кристаллических формах в одном и том же физическом состоянии.

Свойства углерода - Каковы химические свойства углерода?
Каковы химические свойства углерода? Это характеристики, которые определяют, как будет реагировать с другими веществами или изменит с одного вещества на другое. Чем лучше мы знаем природу вещества, тем лучше мы его понимаем. Химические свойства наблюдаются только во время химической реакции. Реакции на вещества могут быть вызваны изменениями, вызванными горением, ржавчиной, нагреванием, взрывом, потускнением и т. Д.Химические свойства углерода следующие:

Каковы химические свойства углерода?

Химическая формула C
Окисление Объединяется с кислородом с образованием диоксида углерода (CO 2 ) и монооксида углерода (CO)
Реакционная способность Углерод не растворяется в или реагировать с водой или кислотами
Цепочки атомов Углерод способен образовывать длинные цепочки или цепочки из атомов
Соединения Углерод образует больше соединений, чем все другие элементы вместе взятые; известно несколько миллионов углеродных соединений.
Бакминстерфуллерен - C 60 Углерод также встречается в недавно открытой форме, известной как фуллерены или бакиболлы.Фуллерен - это любая молекула, полностью состоящая из углерода. Фуллерены похожи по структуре на графит.

Факты и информация о свойствах углерода
Эта статья о свойствах углерода содержит факты и информацию о физических и химических свойствах углерода, которые могут быть полезны в качестве домашней работы для студентов-химиков. Дополнительные факты и информацию о Периодической таблице и ее элементах можно получить через карту сайта Периодической таблицы.

.

Углерод (C) - химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Его плотность колеблется от 2,25 г / см³ (1,30 унции / дюйм³) для графита и 3,51 г / см³ (2,03 унции / дюйм³) для алмаза. Температура плавления графита составляет 3500ºC (6332ºF), а экстраполированная точка кипения составляет 4830ºC (8726ºF). Элементарный углерод - инертное вещество, не растворимое в воде, разбавленных кислотах и ​​щелочах, а также в органических растворителях. При высоких температурах он связывается с кислородом с образованием окиси или двуокиси углерода. С помощью горячих окислителей, таких как азотная кислота и нитрат калия, получается метиловая кислота C 6 (CO 2 H) 6 .Из галогенов только фтор реагирует с элементарным углеродом. Большое количество металлов соединяется с элементом при высоких температурах с образованием карбидов.

Он образует три газообразных компонента с кислородом: монооксид углерода, CO, диоксид углерода, CO 2 , и недокись углерода, C 3 O 2 . Первые два являются наиболее важными с промышленной точки зрения. Углерод образует соединения с галогенами с CX 4 в виде общей формулы, где X - фтор, хлор, бром или йод.При температуре окружающей среды тетрафторид углерода является газом, тетрахлорид - жидкостью, а два других соединения - твердыми веществами. Известны также смешанные тетрагалогениды углерода. Наиболее важным из всех может быть дихлордифторметан, CCl 2 F 2 , называемый фреоном.

Углерод в окружающей среде

Углерод и его компоненты широко распространены в природе. По оценкам, углерод составляет 0,032% земной коры. Свободный углерод находится в больших резервуарах, таких как каменный уголь, в аморфной форме элемента с другими сложными соединениями углерод-водород-азот.Чистый кристаллический углерод встречается в форме графита и алмаза.
Атмосфера Земли содержит все возрастающую концентрацию углекислого газа и окиси углерода, образующих сжигание ископаемого топлива, и метана (CH 4 ), образующих рисовые поля и коров.

Нет элемента более важного для жизни, чем углерод, потому что только углерод образует прочные одинарные связи с самим собой, которые достаточно стабильны, чтобы противостоять химическому воздействию в условиях окружающей среды. Это дает углероду способность образовывать длинные цепи и кольца из атомов, которые являются структурной основой для многих соединений, составляющих живую клетку, наиболее важной из которых является ДНК.

Углерод в больших количествах находится в виде соединений. Углерод присутствует в атмосфере в виде двуокиси углерода в количестве 0,03% по объему. Некоторые минералы, такие как известняк, доломит, гипс и мрамор, содержат карбонаты. Все растения и живые животные состоят из сложных органических соединений, в которых углерод сочетается с водородом, кислородом, азотом и другими элементами. Остатки живых растений и животных образуют месторождения: нефти, асфальта и битума. Отложения природного газа содержат соединения, образованные углеродом и водородом.

Заявка

Бесплатный элемент имеет множество применений, в том числе для украшения бриллиантов в ювелирных изделиях или черного пигмента дыма в автомобильных колесах и чернил для принтера. Другая форма углерода, графит, используется в высокотемпературных тиглях, сухих электродах и электродах легкой дуги, для наконечников карандашей и в качестве смазки. Растительный углерод, аморфная форма углерода, используется в качестве поглотителя газа и отбеливающего агента.

Углеродные соединения имеют множество применений. Углекислый газ используется при газировании напитков, в огнетушителях и, в твердом состоянии, в качестве холодильника (сухой лед).Окись углерода используется в качестве восстановителя во многих металлургических процессах. Тетрахлорид углерода и сероуглерод являются важными промышленными растворителями. Фреон используется в системах охлаждения. Карбид кальция используется для получения ацетилена; он используется для сварки и резки металлов, а также для приготовления других органических соединений. Другие металлические карбиды находят важное применение в качестве жаропрочных материалов и фрез для резки металла.

Воздействие углерода на здоровье

Элементарный углерод имеет очень низкую токсичность.Представленные здесь данные об опасностях для здоровья основаны на воздействии сажи, а не элементарного углерода. Хроническое вдыхание сажи может привести к временному или необратимому повреждению легких и сердца.

Пневмокониоз обнаружен у рабочих, занятых на производстве технического углерода. Также сообщалось о кожных заболеваниях, таких как воспаление волосяных фолликулов и поражения слизистой оболочки полости рта от воздействия кожи.

Канцерогенность - Технический углерод был включен Международным агентством по изучению рака (IARC) в Группу 3 (агент не классифицируется по его канцерогенности для человека).

Некоторые простые соединения углерода могут быть очень токсичными, например, оксид углерода (CO) или цианид (CN-).

Углерод 14 является одним из радионуклидов, участвующих в атмосферных испытаниях ядерного оружия, которые начались в 1945 году с испытаний в США и закончились в 1980 году с испытаний в Китае. Это один из долгоживущих радионуклидов, которые привели и будут вызывать повышенный риск рака в ближайшие десятилетия и столетия. Он также может проникать через плаценту, органически связываться с развивающимися клетками и, следовательно, представлять опасность для плода.

Большая часть того, что мы едим, состоит из соединений углерода, общее количество потребляемого углерода составляет 300 г / день. Пищеварение заключается в расщеплении этих соединений на молекулы, которые могут адсорбироваться на стенке желудка или кишечника. Там они переносятся кровью к участкам, где они используются или окисляются для высвобождения содержащейся в них энергии.

Воздействие углерода на окружающую среду

О негативном воздействии на окружающую среду не сообщалось.

Графитовые бриллианты


Вернуться к периодической таблице элементов

Для получения дополнительной информации о месте углерода в окружающей среде перейдите к углеродному циклу.

.

Углерод (элемент) - факты, открытия, атомная структура и использование

Карбон - невероятный элемент. Расположите атомы углерода одним способом, и они станут мягким, пластичным графитом. Перетянуть аранжировку и - готово! - атомы образуют алмаз, один из самых твердых материалов в мире.

Углерод также является ключевым ингредиентом большей части жизни на Земле; пигмент, которым были сделаны первые татуировки; и основа для технологических чудес, таких как графен, который является материалом прочнее стали и более гибким, чем резина.[См. Периодическую таблицу элементов]

Углерод естественным образом встречается в виде углерода-12, который составляет почти 99 процентов углерода во Вселенной; углерод-13, который составляет около 1 процента; и углерод-14, который составляет ничтожное количество общего углерода, но очень важен при датировании органических объектов.

Только факты

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 6
  • Символ атома (в Периодической таблице элементов): C
  • Атомный вес (средняя масса атома): 12.0107
  • Плотность: 2,2670 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 6,422 градуса по Фаренгейту (3550 градусов C)
  • Точка кипения: 6872 F (3800 C) (сублимация)
  • Количество изотопов : Всего 15; два стабильных изотопа, которые представляют собой атомы одного элемента с разным числом нейтронов.
  • Наиболее распространенные изотопы: углерод-12 (6 протонов, 6 нейтронов и 6 электронов) и углерод-13 (6 протонов, 7 нейтронов и 6 электронов)

Углерод: от звезд к жизни

Как шестой по распространенности По данным Центра астрофизики и суперкомпьютеров Суинберна, углерод образуется в недрах звезд в результате реакции, называемой тройным альфа-процессом.

В старых звездах, которые сожгли большую часть своего водорода, накапливается остаток гелия. Каждое ядро ​​гелия имеет два протона и два нейтрона. При очень высоких температурах - более 100000000 Кельвинов (179 999 540,6 F) - ядра гелия начинают сливаться, сначала в виде пар в нестабильные 4-протонные ядра бериллия, а в конечном итоге, когда возникает достаточное количество ядер бериллия, в бериллий плюс гелий. Конечный результат: атомы с шестью протонами и шестью нейтронами - углерод.

Хотя ученые иногда представляют себе электроны, вращающиеся вокруг ядра атома в определенной оболочке, на самом деле они летают вокруг ядра на различных расстояниях; этот вид атома углерода можно увидеть здесь на двух фигурах электронных облаков (внизу), показывая электроны в одной капле (так называемая s-орбиталь) и в двухлепестковой капле или облаке (p-орбиталь) .(Изображение предоставлено: Physical Review B, DOI: 10.1103 / PhysRevB.80.165404)

Carbon - производитель моделей. Он может соединяться с самим собой, образуя длинные упругие цепи, называемые полимерами. Он также может связываться с четырьмя другими атомами из-за своего электронного расположения. Атомы расположены в виде ядра, окруженного электронным облаком, причем электроны кружатся на разном расстоянии от ядра. По данным Калифорнийского университета в Дэвисе, химики воспринимают эти расстояния как оболочки и определяют свойства атомов по тому, что находится в каждой оболочке.Углерод имеет две электронные оболочки, первая из которых содержит два электрона, а вторая - четыре из восьми возможных пространств. Когда атомы связываются, они разделяют электроны в своей внешней оболочке. Углерод имеет четыре пустых пространства во внешней оболочке, что позволяет ему связываться с четырьмя другими атомами. (Он также может стабильно связываться с меньшим количеством атомов, образуя двойные и тройные связи.)

Другими словами, у углерода есть возможности. И он использует их: было обнаружено около 10 миллионов соединений углерода, и, по оценкам ученых, углерод является краеугольным камнем для 95 процентов известных соединений, согласно веб-сайту Chemistry Explained.Невероятная способность углерода связываться со многими другими элементами является основной причиной того, что он имеет решающее значение практически для всей жизни.

Открытие углерода потеряно для истории. Элемент был известен доисторическим людям в виде древесного угля. По данным Всемирной угольной ассоциации, углерод, как уголь, по-прежнему является основным источником топлива во всем мире, обеспечивая около 30 процентов энергии во всем мире. Уголь также является ключевым компонентом в производстве стали, а графит, другая форма углерода, является обычным промышленным смазочным материалом.

Углерод-14 - это радиоактивный изотоп углерода, используемый археологами для датировки объектов и останков. Углерод-14 встречается в атмосфере в естественных условиях. По данным Университета штата Колорадо, растения принимают его в процессе дыхания, в ходе которого они превращают сахара, полученные во время фотосинтеза, обратно в энергию, которую они используют для роста и поддержания других процессов. Животные включают углерод-14 в свое тело, поедая растения или других животных, питающихся растениями. По данным Университета Аризоны, период полураспада углерода-14 составляет 5730 лет, а это означает, что после этого времени половина углерода-14 в образце распадается.

Поскольку организмы перестают принимать углерод-14 после смерти, ученые могут использовать период полураспада углерода-14 как своего рода часы, чтобы измерить, сколько времени прошло с момента смерти организма. Этот метод работает с некогда живыми организмами, включая предметы из дерева или другого растительного материала.

Кто знал?

  • Углерод получил свое название от латинского слова carb , что означает «уголь».
  • Алмазы и графит - одни из самых твердых и самых мягких известных природных материалов соответственно.22) фунтов.
  • Двуокись углерода (атом углерода плюс два атома кислорода) составляет около 0,04 процента атмосферы Земли, по данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) - это больше, чем в доиндустриальные времена, из-за сжигания ископаемого топлива.
  • Окись углерода (атом углерода плюс один атом кислорода) - это газ без запаха, образующийся при сжигании ископаемого топлива. Окись углерода убивает, связываясь с гемоглобином, соединением, переносящим кислород в крови.Окись углерода связывается с гемоглобином в 210 раз сильнее, чем кислород, связывается с гемоглобином, эффективно вытесняя кислород и удушая ткани, согласно статье 2001 года в Журнале Королевского медицинского общества.
  • Алмаз, самая яркая версия углерода, образуется под большим давлением глубоко в земной коре. По данным Royal Collection Trust, самым крупным из когда-либо обнаруженных алмазов ювелирного качества был алмаз Куллинан, который был обнаружен в 1905 году. Неограненный алмаз был 3106 штук.75 карат. Самый большой камень весом 530,2 карата, вырезанный из камня, является одной из жемчужин короны Соединенного Королевства и известен как Великая звезда Африки.
  • Татуировки ледяного человека Эци, трупа возрастом 5300 лет, обнаруженного в замороженном состоянии в Альпах, были сделаны из углерода, согласно исследованию 2009 года, опубликованному в Journal of Archaeological Science. На коже делали небольшие разрезы и втирали древесный уголь, возможно, как часть процедуры иглоукалывания.

Текущие исследования

Углерод - элемент давно изучаемый, но это не значит, что открывать больше нечего.Фактически, тот же элемент, который наши доисторические предки сжигали в виде древесного угля, может быть ключом к технологическим материалам следующего поколения.

В 1985 году Рик Смолли и Роберт Керл из Университета Райса в Техасе и их коллеги открыли новую форму углерода. По данным Американского химического общества, испаряя графит лазером, ученые создали загадочную новую молекулу, состоящую из чистого углерода. Эта молекула оказалась сферой в форме футбольного мяча, состоящей из 60 атомов углерода. Исследовательская группа назвала свое открытие бакминстерфуллереном в честь архитектора, спроектировавшего геодезические купола.Эта молекула теперь более известна как «бакибол». Обнаружившие его исследователи получили Нобелевскую премию по химии в 1996 году. Согласно исследованию, опубликованному в 2009 году в «Журнале химической информации и моделирования», Buckyballs подавляют распространение ВИЧ; медицинские исследователи работают над прикреплением лекарств, молекула за молекулой, к бакиболам, чтобы доставить лекарство непосредственно к участкам инфекции или опухолям в организме; это включает исследования Колумбийского университета, Университета Райса и других.

С тех пор были открыты другие новые молекулы чистого углерода, названные фуллеренами, в том числе эллиптические «бакьягцы» и углеродные нанотрубки с удивительными проводящими свойствами. Углеродная химия все еще достаточно популярна, чтобы получить Нобелевские премии: в 2010 году исследователи из Японии и США выиграли одну за то, что выяснили, как связать атомы углерода вместе с помощью атомов палладия. в Нобелевский фонд.

Ученые и инженеры работают с этими углеродными наноматериалами, чтобы создавать материалы прямо из научной фантастики. В статье 2010 года в журнале Nano Letters сообщается об изобретении гибких проводящих тканей, погруженных в «чернила» из углеродных нанотрубок, которые можно использовать для хранения энергии, возможно, открывая путь для носимых аккумуляторов, солнечных элементов и другой электроники.

Возможно, одна из самых горячих областей в современных исследованиях углерода связана с «чудо-материалом» графеном.Графен представляет собой лист углерода толщиной всего в один атом. Это самый прочный из известных материалов, при этом он остается сверхлегким и гибким. И проводит электричество лучше, чем медь.

Массовое производство графена представляет собой проблему, хотя исследователи в апреле 2014 года сообщили, что они могут производить большие количества графена, используя только кухонный блендер. Если ученые смогут выяснить, как легко сделать много графена, этот материал может стать огромным в техническом плане. Представьте себе гибкие, небьющиеся гаджеты, которые к тому же тонкие как бумага.Углерод действительно прошел долгий путь от древесного угля и алмазов.

Углеродные нанотрубки

Углеродные нанотрубки (УНТ) представляют собой крохотную соломоподобную структуру, состоящую из атомов углерода. Эти лампы чрезвычайно полезны в большом количестве электронных, магнитных и механических технологий. Диаметр этих трубок настолько мал, что измеряется нанометрами. Нанометр равен одной миллиардной метра - примерно в 10 000 раз меньше человеческого волоса.

Углеродные нанотрубки, по крайней мере, в 100 раз прочнее стали, но только в шестую часть тяжелее, поэтому, согласно данным nanoScience Instruments, они могут повысить прочность практически любого материала.Они также лучше, чем медь, проводят электричество и тепло.

Нанотехнологии применяются в поисках превращения морской воды в питьевую. В новом исследовании ученые Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) разработали процесс получения углеродных нанотрубок, который позволяет извлекать соль из морской воды гораздо эффективнее, чем традиционные технологии.

Например, традиционные процессы опреснения закачивают морскую воду под высоким давлением, отправляя ее через мембраны обратного осмоса.Эти мембраны затем задерживают все крупные частицы, включая соли, позволяя проходить только чистой воде. Однако, по данным LLNL, эти опреснительные установки очень дороги и могут обрабатывать только около 10 процентов потребностей округа в воде.

В исследовании нанотрубок ученые имитировали структуру биологических мембран: по сути, это матрица с порами внутри мембраны. Они использовали очень маленькие нанотрубки - более чем в 50 000 раз тоньше человеческого волоса.Эти крошечные нанотрубки пропускают очень сильный поток воды, но настолько узкие, что только одна молекула воды может проходить через трубку за раз. И, что самое главное, ионы соли слишком велики, чтобы пройти через трубку.

Исследователи считают, что новое открытие имеет важное значение для следующего поколения как процессов очистки воды, так и высокопроницаемых мембранных технологий.

Дополнительный отчет от Трейси Педерсен, сотрудника Live Science.

Следуйте за Стефани Паппас в Twitter и Google+ .Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .

Подробнее о углероде:

.

Смотрите также