碳元素的发现简史

碳元素的发现简史,第1张

碳可以说是人类接触到的最早的元素之一,也是人类利用得最早的元素之一。从人类在地球上出现以后,就和碳有了接触,由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭,动物被烧死以后,便会剩下骨碳,人类在学会了怎样引火以后,碳就成为人类永久的“伙伴”了,所以碳在古代就已经是被人知道的元素。发现碳的精确日期是不可能查清楚的,从拉瓦锡(Lavoisier A L 1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出,碳首先是作为元素出现的。碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用,根据这种理论,碳在那时不是以一种元素的形式出现的而是一种纯粹的燃素,由于研究煤和其它化学物质的燃烧,拉瓦锡首先指出碳是一种元素。

碳在自然界中存在有多种同素异形体──金刚石、石墨、石墨烯,碳纳米管,C60,六方晶系陨石钻石(蓝丝黛尔石)。金刚石和石墨早已被人们所知,拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后,确定这两种物质燃烧都产生了CO2,因而得出结论,即金刚石和石墨中含有相同的“基础”,称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的,它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子,是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。

碳元素的拉丁文名称Carbonium来自Carbon一词,就是“煤”的意思,它首次出现在1787年由拉瓦锡等人编著的《化学命名法》一书中。碳的英文名称是Carbon。

自我们人类诞生之初,就开始不断的对自然进行探索,甚至也对外太星空进行研究。在这研究的过程中发生过几次,其他星球撞击到地球的现象。每一次撞击都会给地球带来不同程度的改变,而陨石就是其他星球撞击地球所留下来的物品。因为陨石是从天上掉落下来的,所以自古以来就被人们赋予了神圣的意义。所以收藏了陨石也成为了收藏家的一大爱好。

一、陨石的形成

在外太星空中,每个行星之间都会存在一条很小的行星带,而陨石就诞生在这些小行星带中间。一直在小行星带中的陨石也是不断碰撞摩擦的,有的时候碰撞的力度过大,有时就会跳出小行星带并向地球飞行,又穿过地球的大气层,掉落到地球的地面上。而陨石跟大气层摩擦的时候会产生热,这也是我们为什么看到陨石发光的原因。陨石撞击地球的时候,因为重力的作用会在地面上留下陨石坑,目前我国的科学家发现的陨石坑已经超过了100多个。

二、收藏价值

陨石行业中也有类似于钻石的那种市场价格机制,例如陨石就会参照物以稀为贵的原则,将不同星球掉落的陨石进行分类。我国目前各类陨石中最珍贵的是黑宝绿的陨石,其来源无人知道,目前还在研究阶段。这也是中国迄今为止保存得最完整的一颗陨石。目前陨石收藏已经成为收藏家的热门项目,但是因为个人喜欢还是用来投资,都是非常具有价值的。

三、陨石的意义

陨石对于世界各地研究除地球以外的行星有非常重要的意义。虽然目前人类对外太空的了解进一步加深,也研究出了航天器这样装备,但是勘探的范围十分有限,所以还需要陨石的协助,而且陨石还具有财富激增的属性,从长远角度来看,资本潜力无限。

我个人认为可能是来自外星,在地球这个有机星球上,碳的丰富程度是滥用的,更不用说生物圈,一个巨大的碳库,是以岩石圈中的石灰岩和白云石为代表的碳酸盐系统,可以看作是一群具有重要话语权的岩石。街上的有机物和碳酸盐有多复杂,但是为什么很少看到最简单的单晶碳钻石呢?事实证明,钻石的形成需要极高的压力环境,虽然材料很多,但温度还不够。

因此,尽管地球上有许多碳,但高压环境极其稀缺,这样的结论只会让人叹息,事实证明,真正有价值的是压力。地球上任何地方和任何时间都不会发生深地幔物质的激增。事实上,地幔热柱的发展条件极其恶劣,而地球元素的环分化效应使钻石的形成成为一个又一个的灾难,虽然地球上的碳储量丰富,但它们主要聚集在生物圈和表观遗传沉积岩中。

即石灰石/白云石,因为在地球表面。在充满镁,铁和硅的地幔中,可以说甚至一小部分都不计算在内。在地幔中获得一些碳的唯一方法是,当海洋板块淹没时,预计一些海洋碳酸盐碎片会卷入深而大的断层,随着地幔对流在镁和铁的火海中分散和稀释,陨石金刚石具有金刚石的特性,含有碳元素,碳元素含量达到90%。

结构质量稳定,不易腐烂磨损。作为陨石钻石,它的晶体形状是六边形的柱子,柱子的表面呈纵向条纹。它的核心由均匀的蓝绿色材料制成,半透明,手感细腻光滑,与外壳的自然过渡之间没有明显的界限。同时,它可以在夜间发光,也被称为陨石钻石发光珍珠,这颗陨石钻石发光珍珠在白天看起来很普通,与普通的石头没有什么不同。 

关于陨石中的钻石来自哪里的问题,今天就解释到这里。

从化学的角度来看:碳是构成有机物的骨架元素(这是由他自身的化学性质觉定的),所以可以说是构成有机物的基本元素。

从生物的角度来看:组成生物体的化合物中除水和无机盐外都是有机物,碳又是有机物的骨架元素,所以碳是最基本元素。

易形成生物大分子:是指碳和其他元素容易形成有机高分子化合物,其原因如下:碳元素有独特的四价建结构使碳碳之间容易结合导从而致形成碳骨架,在碳骨架的基础上容易形成有机高分子。(说白了还是碳的滋生化学性质决定的)

扩展资料:

碳的无数化合物是我们日常生活中不可缺少的物质,产品从尼龙和汽油、香水和塑料,一直到鞋油、滴滴涕和炸药等,范围广泛种类繁多。

碳在自然界中存在有多种同素异形体──金刚石、石墨、石墨烯,碳纳米管,C60,六方晶系陨石钻石(蓝丝黛尔石)。

金刚石和石墨早已被人们所知,拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后,确定这两种物质燃烧都产生了CO2,因而得出结论,即金刚石和石墨中含有相同的“基础”,称为碳。正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。

生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。先是一节碳链一节碳链地接长,演变成为蛋白质和核酸;然后演化出原始的单细胞,又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。这三四十亿年的生命交响乐,它的主旋律是碳的化学演变。可以说,没有碳,就没有生命。碳,是生命世界的栋梁之材。

纯净的、单质状态的碳有三种,它们是金刚石、石墨、C60。它们是碳的三种同素异形体。

参考资料:

——碳元素

要是有人告诉你,某个地方埋着无数黄金钻石,随便几铲子下去就能得到它们,你后半辈子都不用愁了……相信大家的第一反应就是“那还不快点告诉我在哪里?”别急,咱接着看。

众所周知,非洲盛产钻石和黄金,这里出产了无数世界级的大钻石,比如重达3106克拉的库里南钻石,9952克拉的高贵无比钻石,726克拉的琼格尔钻石,这样的大钻石,说不心动肯定是假的。

今天故事发生的地点,就是非洲一巨大的陨石坑,原本它就是个大坑,并没啥稀奇的,但某天突然有了这样一则传闻——陨石坑里埋藏着1000多吨黄金和钻石,只要你随便挖几下,就发大财了!一时间无数寻宝者前往此地,后来发生了什么?

弗里德堡陨石坑,位于南非中部自由州省的弗里德堡城,它的面积达到70000平方公里,啥概念?约等于11个上海!根据科学家们的初步考察,该陨石坑是目前世界上最古老、最大、最清晰可见的陨石坑,形成于21亿年前。

目前地球已经有457亿年的历史了,21亿年前它247亿岁,那时候地球上既没有植物,也没有动物,大气中的二氧化碳含量高达95%,整个地球非常冷,太阳光强度大约只有今天的85%,突然,一颗巨大的小行星冲着地球“飞”来了。

它直勾勾地撞在了南非,威力远远超过后来恐龙灭绝的时候,能量相当于历史上所爆当量最大原子弹的10倍以上,弗里德堡陨石坑便是这颗小行星的“杰作”,由于它的撞击,地球表面的环境直接受到了影响,从此开始出现湖泊、峡谷、山脉,生命便能够孕育。

如今,弗里德堡陨石坑内部共有4个城镇,43个村庄,居住人口达到55万,人类的到来也让这里重现生机,起初,根本没人觉得它是个陨石坑,而是类似火山口啥的,直到20世纪一群科学家来到此处考察,才知道它是个陨石坑。

由于弗里德堡陨石坑内部的地貌非常复杂,湖泊、峡谷、山脉、盆地一应俱全,自然风光美不胜收,很多旅游爱好者都前往此处旅游,也不知道是从谁口里传出了文章开头的故事,说啥“科学家在弗里德堡陨石坑发现了黄金带,埋着1000多吨黄金钻石,如果你到此地旅游,说不定挖到钻石就发财了”云云。

这下可不得了,来自各个国家数以万计的游客听到这个消息,立马跑来非洲探索,期待着自己可以挖到大钻石。

但非洲政府也不是傻子,自从2007年金矿被发现以后,就开始禁止私人开采,一方面是担心下面的钻石被开采出来会影响国际市场,另一方面是由于当地没有掌握足够的技术,这种情况下不如不开采。

但政府这样“小心翼翼”的行为反而吸引了更多的游客,虽然他们只能在南非部分地区进行合理淘金,但还是忍不住来这里看看,当地的经济得到了发展,其实这也是一种财富。

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