ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Геохимия углерода из "Прикладная химия твердого топлива" Углерод — один из важнейших химических элементов земной коры. Не следует думать впрочем, что углерод очень распространен в земной коре. Его содержание в ней составляет всего 0,4— 0,5%. Следовательно, углерода содержится в земной коре меньше, чем такого элемента, как титан (0,6%). Вместе с тем он играет исключительно важную роль в живом веществе, несмотря на малое содержание, которое редко превышает 10%. [c.51] При изучении геохимии углерода необходимо учитывать особые химические свойства этого элемента, из которых наиболее характерным является устойчивость его производных — природных органических соединений — в термодинамических условиях земной коры. Если соединения, оставшиеся после смерти живых организмов (белки, жиры, углеводы), защитить от биохимического воздействия, то они изменяются очень медленно. [c.51] Углеродистые минералы еще более стойки, чем продукты, оставшиеся от живых организмов. Всюду в живом веществе можно наблюдать образование таких устойчивых углеродистых тел. Они участвуют в построении наиболее прочных чдстей организмов, они сохраняются в его остатках после смерти в виде углеродистых минералов, последние почти все образовались биохимическим путем. Количество углеродистых тел растет с течением времени, так как организмы вновь и вновь образуют эти тела, подвергающиеся лишь медленным дальнейшим превращениям. [c.51] Углерод принадлежит к числу элементов, геохимическая история которых выражается циклическими процессами, т. е. молекулы, в состав которых он входит, испытывают ряд изменений и преобразований своей структуры с тем, чтобы затем вернуться к первоначальному соединению и вновь начать новый цикл. [c.51] Разбор полностью всех возможных путей циклического изменения соединений углерода выходит за рамки сведений, необходимых для познания процессов образования ископаемых углей. Ограничимся только одним циклом углерода, связанным с живым веществом. [c.51] Все живые вещества в значительной части своей массы происходят из углекислоты атмосферы или углекислоты, растворенной в воде, так как это единственные источники, из которых они извлекают нужный им углерод. [c.51] Имеются.также многочисленные пути поглощения углекислоты образование карбонатов, замещение 8102 в силикатах и алюмосиликатах. Но наибольшее значение имеет поглощение (ассимиляция) углекислоты растениями. Последние поглощают углекислоту из воздуха, ассимилируя ее фотосинтезом при каталитическом воздействии хлорофилла в различные сложные органические вещества, необходимые растению. После отмирания растения в процессе разложения растительных остатков из органического вещества вновь образуется углекислота, которая выделяется в атмосферу. [c.52] Интересно, что масса углекислоты (углерода) в растениях в десятки раз больше количества ее в атмосфере, так что углекислота воздуха должна в течение года многократно замкнуть цикл через растительный мир. [c.52] Равновесие между углекислотой и растительным миром можно назвать жизненным циклом. Для науки об угле (и нефти) он имеет громадное значение. [c.52] Наиболее характерной чертой этого жизненного цикла является его неполная обратимость, так как он возвращает окружающей среде лишь часть поглощенной растениями углекислоты. Часть, не выделяющаяся обратно в атмосферу, отлагается в земной коре в виде биогенных минералов карбонатов, ископаемого топлива. Количество выходящей из цикла углекислоты невелико, но в течение геологического времени отлагаются большие массы вышедшего из цикла углерода. [c.52] Большая часть углерода, выходящего из цикла (углекислота — растительный мир), удаляется из него в виде углекислого кальция, так как самая большая масса живого мира сооредото-чена в морях. Количество углекислоты, освободившееся из жизненного цикла и сохранившегося в виде углекислого кальция, во много раз больше всего количества углекислоты, находящейся в данный момент в атмосфере. Таким образом, солнечная энергия, аккумулированная растениями, находится в связанном состоянии не только в виде угля и нефти, но и в виде углекислого кальция. [c.52] Следовательно, углерод выходит из жизненного цикла различными путями в виде углей и нефтей, графитов, углекислого кальция и т. п. При этом освобождается определенное количество свободного кислорода. Если бы углерод не выбывал из жизненного цикла, свободного кислорода не существовало бы вовсе, не проходили бы многочисленные реакции биосферы, с ним связанные, жизнь на земном шаре не существовала бы. [c.52] Вернуться к основной статье