‎เว็บสล็อต คาร์บอน: ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบสําคัญสําหรับชีวิตบนโลก‎

‎เว็บสล็อต คาร์บอน: ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบสําคัญสําหรับชีวิตบนโลก‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎สเตฟานี ปัปปัส‎‎ ‎‎ ‎‎เว็บสล็อต เผยแพร่เมื่อ ‎‎12 มีนาคม 2022‎‎ถ้าคุณคิดอะตอมคาร์บอนใหม่ คุณจะได้อะไร? เพชร ‎‎คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่น่าทึ่ง จัดเรียง‎‎อะตอม‎‎คาร์บอนในทางเดียวและกลายเป็นกราไฟท์ที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่นได้ จง คิด การ จัด ใหม่ และ — เพรส โต! – อะตอมก่อตัวเป็นเพชรซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุที่ยากที่สุดในโลก‎‎คาร์บอนยังเป็นส่วนประกอบสําคัญสําหรับชีวิตส่วนใหญ่บน‎‎โลก‎‎ เม็ดสีที่ทํารอยสักแรก; และพื้นฐานสําหรับสิ่งมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยีเช่นกราฟีนซึ่งเป็นวัสดุ‎‎ที่แข็งแรงกว่าเหล็ก‎‎และมีความยืดหยุ่นมากกว่ายาง [ดู‎‎ตารางธาตุของธาตุ‎]

‎คาร์บอนเกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นคาร์บอน-12 ซึ่งคิดเป็นเกือบ 99% ของคาร์บอนในจักรวาล

 คาร์บอน-13 ซึ่งคิดเป็นประมาณ 1%; และคาร์บอน-14 ซึ่งประกอบขึ้นเป็นปริมาณลบของคาร์บอนโดยรวม แต่มีความสําคัญมากในการออกเดทวัตถุอินทรีย์‎‎น้ําหนักอะตอม (มวลเฉลี่ยของอะตอม): 12.0107‎‎จํานวนไอโซโทป: 15 ทั้งหมด; ไอโซโทปที่มีเสถียรภาพสองตัวซึ่งเป็นอะตอมขององค์ประกอบเดียวกันที่มีจํานวนนิวตรอนที่แตกต่างกัน‎‎ไอโซโทปที่พบมากที่สุด: คาร์บอน-12 (6 โปรตอน, นิวตรอน 6 ตัวและอิเล็กตรอน 6 ตัว) และคาร์บอน-13 (6 โปรตอน, นิวตรอน 7 ตัวและอิเล็กตรอน 6 ตัว)‎

‎รูปแบบคาร์บอน: จากดาวสู่ชีวิต‎‎ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดที่หกในจักรวาลรูปแบบคาร์บอนในท้องของดาวในปฏิกิริยาที่เรียกว่ากระบวนการสามอัลฟาตาม‎‎ศูนย์ Swinburne สําหรับดาราศาสตร์และซูเปอร์คอมพิวเตอร์‎‎ ‎

‎ในดาวที่มีอายุมากกว่าที่เผา‎‎ไหม้ไฮโดรเจน‎‎ส่วนใหญ่ฮีเลียมที่เหลือจะสะสม นิวเคลียสฮีเลียมแต่ละตัวมีโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว ภายใต้อุณหภูมิที่ร้อนจัด — มากกว่า 100,000,000 เคลวิน (179,999,540.6 F) — ‎‎นิวเคลียสฮีเลียม‎‎เริ่มหลอมรวม, แรกเป็นคู่เป็นนิวเคลียส‎‎เบริลเลียม‎‎ 4 โปรตอนไม่เสถียร, และในที่สุด, เป็นเพียงพอเบริลเลียมนิวเคลียสกระพริบตาในการดํารงอยู่, เป็นเบริลเลียมบวกฮีเลียมนิวเคลียส. ผลสุดท้าย: อะตอมที่มีหกโปรตอนและหกนิวตรอน – คาร์บอน‎

‎คาร์บอนเป็นผู้สร้างรูปแบบ มันสามารถเชื่อมโยงกับตัวเองสร้างโซ่ยาวยืดหยุ่นที่เรียกว่าโพลิเมอร์ นอกจากนี้ยังสามารถยึดติดกับอะตอมอื่น ๆ ได้มากถึงสี่อะตอมเนื่องจากการจัดเรียงอิเล็กตรอน อะตอมถูกจัดเรียงเป็นนิวเคลียสที่ล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กตรอนโดยมีอิเล็กตรอนพุ่งไปรอบ ๆ ในระยะทางที่แตกต่างจากนิวเคลียส นักเคมีคิดว่าระยะทางเหล่านี้เป็นเปลือกหอยและกําหนดคุณสมบัติของอะตอมโดยสิ่งที่อยู่ในแต่ละเปลือก‎‎ตามมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิส‎‎ คาร์บอนมีเปลือกอิเล็กตรอนสองเปลือกโดยครั้งแรกที่ถืออิเล็กตรอนสองตัวและครั้งที่สองถือสี่จากแปดช่องว่างที่เป็นไปได้ เมื่ออะตอมพันธะพวกเขาแบ่งปันอิเล็กตรอนในเปลือกนอกสุดของพวกเขา คาร์บอนมีช่องว่างสี่ช่องในเปลือกนอกทําให้สามารถยึดติดกับอะตอมอื่น ๆ อีกสี่อะตอม (นอกจากนี้ยังสามารถผูกติดตัวกับอะตอมน้อยลงโดยการขึ้นรูปพันธะคู่และสามเท่า)‎

‎กล่าวอีกนัยหนึ่งคาร์บอนมีตัวเลือก และมันใช้พวกเขา: เกือบ 10 ล้านสารประกอบคาร์บอน

ได้รับการค้นพบ, และนักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าคาร์บอนเป็นกุญแจสําคัญสําหรับ 95% ของสารประกอบที่รู้จักกัน, ตามเว็บไซต์‎‎เคมีอธิบาย‎‎. ความสามารถที่น่าทึ่งของคาร์บอนในการผูกมัดกับองค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมายเป็นเหตุผลสําคัญที่มันเป็นสิ่งสําคัญสําหรับเกือบทุกชีวิต ‎ไอโซโทปคาร์บอนมีสามรูปแบบ ภาพประกอบนี้แสดงโครงสร้างอะตอมของ Carbon-12, Carbon-13 และ Carbon-14 ‎‎(เครดิตภาพ: นันดาลาล ซาร์การ์ ผ่าน Shutterstock)‎‎การค้นพบคาร์บอนหายไปจากประวัติศาสตร์ องค์ประกอบเป็นที่รู้จักกันในมนุษย์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ในรูปแบบของถ่าน คาร์บอนเป็นถ่านหินยังคงเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่สําคัญทั่วโลก, ให้ประมาณ 37% ของไฟฟ้าของโลก, ตามที่‎‎สมาคมถ่านหินโลก‎‎. ถ่านหินยังเป็นองค์ประกอบสําคัญในการผลิตเหล็กในขณะที่กราไฟท์ซึ่งเป็นคาร์บอนอีกรูปแบบหนึ่งเป็นน้ํามันหล่อลื่นอุตสาหกรรมทั่วไป‎

‎Carbon-14 เป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของคาร์บอนที่ใช้โดยนักโบราณคดีเพื่อวันที่วัตถุและซากศพ คาร์บอน-14 เกิดขึ้นตามธรรมชาติในชั้นบรรยากาศ พืชใช้เวลาในการหายใจซึ่งพวกเขาแปลงน้ําตาลที่ทําในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงกลับเป็นพลังงานที่พวกเขาใช้ในการเติบโตและรักษากระบวนการอื่น ๆ ตาม‎‎ศูนย์มหาวิทยาลัยแห่งรัฐไอโอวาเพื่อการประเมินผลแบบไม่ทําลาย‎‎ สัตว์รวมคาร์บอน-14 เข้ากับร่างกายของพวกเขาโดยการกินพืชหรือสัตว์กินพืชอื่น ๆ คาร์บอน-14 มีครึ่งชีวิต 5,730 ปีซึ่งหมายความว่าหลังจากเวลานั้นครึ่งหนึ่งของคาร์บอน-14 ในตัวอย่างสลายตัวออกไป‎‎ตามที่มหาวิทยาลัยแอริโซนา‎

‎เนื่องจากสิ่งมีชีวิตหยุดใช้คาร์บอน-14 หลังความตายนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้ครึ่งชีวิตของคาร์บอน-14 เป็นนาฬิกาเพื่อวัดระยะเวลานับตั้งแต่สิ่งมีชีวิตตาย วิธีนี้ใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตครั้งเดียวรวมถึงวัตถุที่ทําจากไม้หรือวัสดุจากพืชอื่น ๆ‎‎คาร์บอน: ใครจะไปรู้?‎‎คาร์บอนได้รับชื่อจาก‎‎คาร์โบไฮเดร‎‎ตคําละตินซึ่งหมายถึง “ถ่านหิน”‎‎เพชรและกราไฟท์เป็นหนึ่งในวัสดุธรรมชาติที่แข็งและนุ่มที่สุดที่รู้จักกันตามลําดับ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างทั้งสองคือโครงสร้างผลึกของพวกเขา‎‎คาร์บอนคิดเป็น 0.032% ของ lithosphere ของโลก (เปลือกโลกและเสื้อคลุมด้านนอก) โดยน้ําหนักตามสารานุกรมของโลก การประมาณน้ําหนักคร่าวๆ ของ lithosphere โดยนักธรณีวิทยามหาวิทยาลัย La Salle David Smith คือ  เว็บสล็อต