Фракционирование изотопов углерода у САМ

Фракционирование изотопов углерода происходит в процессе его геохимического круговорота (рис. 43). За начало этого круговорота можно принять выделение СОа из мантийных глубин во время вулканических процессов, а также при термическом разложении известняков и доломитов в условиях метаморфизма. Затем СОа распределяется между атмосферой и гидросферой. В морской воде СОа связывается с Са и Mg, образуя известняки преимущественно биогенного происхождения. Другая часть СОа атмосферы и гидросферы поглощается зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез приводит к образованию органического вещества. Часть биомассы после гибели растений окисляется с образованием СОа, другая часть захороняется в условиях восстановительной среды> На всех этапах геохимического цикла происходит разделение изотопов углерода. [c.390]

Фракционирование стабильных изотопов углерода [c.86]

Фракционирование изотопов углерода у САМ-, [c.509]

Эффект разделения стабильных изотопов углерода существенно зависит от скорости кристаллизации. При очень малых скоростях, как и при очень больших, эффект разделения не наблюдается. Лишь при определенной скорости образования роста новой фазы, при определенных пересыщениях и температуре, будет происходить фракционирование. [c.89]

Рис. 53. Схема фракционирования изотопов углерода при термокаталитп-ческих превращениях пефти (Силвермэн, 1967).

Стабильные изотопы. Поскольку большинство биогенных элементов имеет изотопы, как стабильные, так и радиоактивные, можно изучить активность микроорганизмов в природных образцах с применением так называемого изотопного эффекта , суть которого сводится к тому, что живые клетки способны дифференцированно использовать легкие и тяжелые изотопы одного и того же элемента в биологических трансформациях. В микробной экологии наибольшее распространение получили исследования, связанные с трансформацией изотопов углерода и серы. Углерод в природе представлен в основном в виде изотопа С, хотя встречается и в виде стабильного тяжелого С, а также радиоактивного С. Подобно этому, большинство соединений серы состоит в основном из 8, хотя встречается стабильный " 8 и радиоактивный 8 изотопы. Большинство биохимических реакций, проводимых живыми клетками, способно выбирать соединения с более легким изотопом из имеющихся в наличии. Поэтому соединения с более тяжелыми изотопами остаются непрореагировавшими и их относительная доля в оставшемся субстрате увеличивается, а в продукте — уменьшается. Этот феномен получил название фракционирование изотопов . [c.248]

Для изотопов углерода различие в изотопном составе метана и кальцита, расположенных на полярных точках диапазона изотопного фракционирования, достигает 60 —80 %о (или 6—8%). Вариации изотопного состава углерода в различных земных объектах, представленные в табл. 62, показывают, что наибольшая концентрация легкого изотопа С сосредоточена в углеводородных соединениях как биогенного, так и абиогенного синтеза, в ОВ и продуктах, генетически с ним связанных,—нефтях, углях, сланцах. Значение б С в них изменяется от —20 до —31 %о. Минимальная концентрация С сосредоточена главным образом в карбонатах. На рис. 133 дано содержание изотопов углерода в различных природных объектах. [c.407]

Согласно этой гипотезе, миграция должна рассматриваться как процесс, который, с одной стороны, вызывает разделение углеводородных и неуглеводородных компонентов газов в соответствии с их подвижностью, и с другой стороны, приводит к фракционированию изотопов в каждом из компонентов степень этого разделения зависит от их молекулярного веса. Из такого понимания миграции следует, что образование и миграция природного газа не могут рассматриваться как два отдельных процесса, четко разграниченные в пространстве и во времени по-видимому, нефтеобразование продолжается во время миграции иначе при фактически отмеченном фракционировании изотопов углерода должно было бы наблюдаться более сильное разделение индивидуальных химических соединений. [c.137]

Преждевременно делать какие-либо определенные выводы на основе осуществленных лабораторных экспериментов нельзя. Можно все же отметить важность наблюдаемого фракционирования изотопов во время выделения газа из раствора и особенно при хроматографическом прохождении газа через глины или карбонаты. Подобные опыты имеют в основном демонстрационную ценность они показывают возможность фракционирования изотопов углерода в метане в результате физических процессов, моделирующих процессы, происходящие в природе во время миграции и аккумуляции углеводородов. [c.139]

Укажем также, что фракционирование изотопов углерода было найдено во многих реакциях неорганических соединений (см., например. [1020]). [c.656]

Большинство работ по изотопному эффекту углерода было выполнено с целью проверки теории абсолютных скоростей химических реакций путем сравнения вычисленных и найденных скоростей или с целью выяснения искажающего влияния фракционирования изотопов на их распределение в продуктах реакций. [c.649]

Чрезвычайно широко при исследовании компонентов живой материи, в том числе биополимеров, применяются радиохимические методы. В ходе фракционирования биологического материала они могут быть применены, если живые организмы выращивались на среде, содержащей радиоактивные предшественники биополимеров, получали их в составе продуктов питания или при инъекциях. Используют главным образом изотоп водорода (тритий), изотоп углерода изотопы фосфора Щ и изотоп серы Два важнейших биогенных элемента— азот и кислород — имеют изотопы и isq распадающиеся с испусканием позитронов. Так же распадается и изотоп углерода . Они являются перспективными для использования в позитронной томографии, основанной на введении изотопов в живые организмы и обнаружении и локализации их в организме по -у-излучению, возникающему при аннигиляции позитронов и электронов. Поскольку время полураспада всех этих изотопов измеряется минутами, работа с ними [c.250]

Имеющиеся данные по распространенности были сведены в таблицы Крэйгом 1409]. Он включил в них данные по образцам из нефти 12154], графита, изверженных пород, алмазов и газов горячих источников, а также данные по образцам, рассмотренным выше. Автор обсудил вопрос происхождения этих образцов в свете распространенности С. Был также изучен изотопный состав углерода в метеоритах 1240, 2045]. Отсутствуют доказательства, что углерод претерпевает значительное фракционирование изотопов в процессах аккумуляции земного и метеоритного материала. [c.105]

Гипотеза о двойном происхождении метана объясняет различные значения бС для метана в зависимости от содержания более высокомолекулярных углеводородов и азота и меньший диапазон колебания значений бС для этана и пропана, которые не образуются в процессе жизнедеятельности бактерий. Однако чтобы объяснить характер распределения изотопов углерода в исследуемых природных газах нет необходимости предполагать, что более легкий метан образуется иначе, чем тяжелый. Возможно, что обогащение легким метаном, а вместе с тем и обеднение высокомолекулярными углеводородами, является следствием фракционирования газов в процессе их миграции до миграции газы могли содержать больше и тяжелого метана, и высокомолекулярных углеводородов. [c.137]

В рамках предложенной теории роста графита эффект фракционирования находит свое объяснение. Действительно, графит обогащается легким изотопом углерода (в противоположность алмазу) по сравнению с исходным метаном лишь при малых скоростях роста, когда процесс лимитируется двумерным зародышеобразованием из адсорбированного газа. Тогда скорость роста зародышей пропорциональна коэффициенту поверхностной диффузии, который, в свою очередь, пропорционален корню квадратному из массы молекулы. При больших скоростях роста, когда скорость реакции зависит от потока атомов углерода на поверхность, растущий графит наследует изотопный состав углеродного газа. [c.19]

Если эти данные рассматривать в связи с установленными нами фактами — присутствием в органическом веществе свиты Нансач пристана, фитана и металло-порфириновых комплексов, то можно сделать вывод, что фракционирование изотопов углерода и обогащение органического вещества С является дополнительным свидетельством существования фотосинтеза в нансачское время. [c.233]

В настоящее время в процессе фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями, достигается очень точное фракционирование изотопов углерода. Отношение С/ С в них составляет от 90,0 до 92,9% отношения, определенного для так называемого чикагского стандарта — углеродистого вещества ископаемого белемнита В небиогенном углероде это отношение варьирует от 88,0 до 90,2%. Как возникает такое различие в изотопном составе углерода, мы можем представить себе только в самых общих чертах. Фотосинтез представляет собой последовательность кинетических процессов, а не равновесных реакций. Значит, в каждой из последовательных реакций определяющую роль играет кинетика, а легкий изотоп реагирует в целом быстрее, чем тяжелый. С другой [c.306]

Интересен процесс фракционирования углерода при биофотосинтезе, при котором углерод тканей растений, а затем и животных обогащается в основном легким изотопом В связи с этим вещество организмов и его производные (уголь, нефть, газ) имеют практически одинаковый и более легкий изотопный состав углерода по сравнению с карбонатным и эндогенным углеродом. Процессам фракционирования изотопов посвящены работы Э. М, Галимова, Э. Дегенса и др, [c.205]

Очевидно, что К — отношение изотопов углерода в одном соединении, деленное на их отношение в другом соединении. Поэтому константа равновесия представляет в то же время коэффициент разделения а для ряда простых реакций, в которых каждая из реагирующих молекул содержит только один атом изотопа. Таким образом, а (коэффициент фракционирования или коэффициент обогащения) — отношение двух составляющих в одиом соединении или фазе, деленное на такое же отношение в другом соединении или другой фазе. Упрощенно это может быть записано в виде [c.385]

Естественные геохимические процессы имеют довольно сложный характер, где единичные процессы представляют скорее исключение. Некоторые периодически повторяющиеся циклические процессы в геохимических условиях могут вызвать значительное разделение изотопов, которое обнаруживается масс-спектрометрическими измерениями. Допускается, что в период образования Земли изотопный состав всех элементов был одинаков. Однако такое заключение носит весьма приближенный характер. В процессе охлаждения туманности солнечного состава и конденсации первых твердых фаз вполне могло происходить небольшое фракционирование некоторых легких Изотопов. Если судить по данным изотопного состава метеоритов, подобное разделение отчасти имело место для изотопов углерода. В течение геологической истории Земли изотопный состав ее химических элементов подвергался непрерывному изменению. Наиболее резкие изменения связаны с радиоактивными процессами и относятся к радиоактивным и радиогенным элементам. Значительно менее резкие изменения изотопного состава элементов происходили в верхних, горизонтах нашей планеты, в пределах биосферы, что связано с различием нзотоп- [c.385]

Из анализа приведенной схемы видно, что высоковосстанов-ленный углерод (метан) имеет резко различный изотопный состав значения для биогенного метана и метана из срединной долины рифтовых зон отличается на 75%о. Углерод древнего докембрийского ОВ более легкий ( с = -29...-33%о), чем палеозойский, при этом углерод морского позднепалеозойского и мезозойского ОВ легче , чем континентального. Для современного и плиоценового ОВ морского генезиса характерен более тяжелый изотопный состав ( С = —16...—23%о). Наземное ОВ того возраста обычно более легкое ( С = —23...—33%о). В целом органический углерод осадочных толш содержит меньше на 25%о, чем углерод карбонатов. Это обусловлено процессами фотосинтеза, при которьгх происходит очень широкое фракционирование изотопов. Дефицит служит показателем биогенного генезиса углерода, а легкий углерод карбонатов является показателем их генетической связи с трансформацией ОВ. [c.71]

Различие в величинах упругости пара было установлено Кеесом и Ван-Дайком [1087] им удалось методом низкотемпературной дистилляции разделить образец неона на две фракции, которые отличались по химическому атомному весу на 0,09 единицы. Позднее было показано[2067], что константы равновесия реакций, включающих изотопы водорода, как, например, Н2-Ь20С1 D2-f2H l, значительно отличны от единицы. Меньшее, однако достаточно заметное различие в химическом поведении было обнаружено у изотопов других легких элементов [2068]. Юри [2069] разработал метод вычисления констант равновесия для различных реакций с изотопами и получил данные для обменных реакций, включающих изотопы водорода, лития, бора, углерода, азота, кислорода, хлора, брома и иода. Многие из рассмотренных им реакций могут приводить к фракционированию изотопов в природе. Например, вычисленная и подтвержденная экспериментально константа равновесия [1082] для реакции [c.100]

В работе [211] было изучено разделение изотопов углерода и кислорода при фракционировании метанола. И в этом случае установлены изотопные эффекты, противоположные по знаку. Тяжелый углерод накапливался в дистилляте, как это наблюдалось нри разгонке хлороформа, четыреххлористого углерода и бензола, а тяжелый кислород концентрировался в остатке (табл. 35). Однако если при дистилляции СС14 и СНС1з положительный изотопный эффект относительно С в процентном выражении в десятки раз превышал отрицательный эффект относительно С1 , то при разгонке метанола, наоборот, отрицательный изотопный эффект относительно 0 в процентном выражении почти в десять раз превышал положительный эффект относительно С . [c.51]

Проводились лабораторные эксперименты с целью измерения фракционирования устойчивых изотопов углерода в метане во время миграции и определения возможной причины этого фракционирования. Образцы чистого метана (25 мл) проносились потоком кислорода через 20-м колонку, заполненную стандартной смесью гидрогенизи-рованного бентонита, при температуре 25° С и градиенте давления в колонке, равном 2 кПсм . С помощью газового фракциометра Пер-кина-Эльмера-154В каждый образец метана легко разделялся на две последовательные фракции примерно равного объема. Объемы этих фракций можно определить путем сравнения площадей полученных пиков и пиков на стандартных хроматограммах. Фракционирование изотопов достигло 3 /оо, причем более легкая по изотопному составу фракция проходила первой. Аналогичные эксперименты были проведены на хроматографической колонке, заполненной известняком и доломитом. Было установлено меньшее, но все же заметное фракционирование. [c.138]

В приборах с пористыми трубками из 19—48 ячеек Герц и Гармсен еще в 1932—1933 гг. получили полное разделение изотопов неона и водорода после повторного фракционирования В приборе из 34 ячеек было достигнуто концентрирование тяжелого изотопа углерода в метане в шесть раз до его содержания в 6,6% и тяжелого изотопа азота N1 в азоте в восемь раз до 3%. В первом случае разделению были подвергнуты 25 л [c.85]

При изучении природных соединений серы [990, 1291, 1655, 1759, 1976, 2005, 2008, 2009, 2044, 2084, 2087] были обнаружены колебания в распространенности изотопов и Большинство работ связано с определением содержания распространенность которой колеблется в пределах 8%. Колебания в изотопном составе серы были рассмотрены Макнамара и Тодом [1290]. В отличие от углерода, сера в метеоритах обладает постоянным изотопным составом [1462]. Авторы высказали предположение о том, что этот изотопный состав тождествен первоначальному изотопному составу серы в земных образцах, а определяемые в настоящее время значения отношения отражают биологическое и геологическое фракционирование изотопов серы. Значение содержания в изверженной сере [1292] наиболее близко к земной сере, не претерпевшей изменений в изотопном составе с момента образования земной коры, и близко к содержанию в метеоритах. Наиболее важной обменной реакцией в рассматриваемом выше фракцйонировании является реакция [c.106]

Смотреть страницы где упоминается термин Фракционирование изотопов углерода у САМ: [c.408] [c.668] [c.136] [c.139] [c.668] [c.316] [c.326] [c.512] [c.61] [c.86] [c.71] [c.90] [c.668] [c.127] [c.127] [c.232] [c.19] [c.386] [c.508] [c.90] [c.668]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология