Άνθρακας: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
Γραμμή 153:
«Σημερινή εικόνα» (της δεκαετίας του [[1990]]) θαλάσσιας επιφάνειας: Συνολική συγκέντρωση διαλυμένου ανόργανου άνθρακα [από τα δεδομένα του προγράμματος παγκόσμιας ωκεάνιας ανάλυσης (''Global Ocean Data Analysis Project, GLODAP''), [[κλιματολογία]] ].]]
 
Ο άνθρακας είναι το τέταρτο πιο άφθονο χημικό στοιχείο κατά μάζα στο σύμπαν, μετά από το υδρογόνο, το ήλιο και το οξυγόνο. Ο άνθρακας είναι άφθονος στον Ήλιο, στα άστρα, στους [[κομήτης|κομήτες]] και στις [[Ατμόσφαιρα της Γης|ατμόσφαιρες]] των περισσότερων (γνωστών) πλανητών. Κάποιοι [[μετεωρίτης|μετεωρίτες]] περιέχουν μικροσκοπικά διαμάντια που σχηματίστηκαν όταν το ηλιακό σύστημα ήταν ακόμη ένας [[πρωτοπλανητικός δίσκος]]. Μικροσκοπικά διαμάντια επίσης μπορούν να σχηματιστούν με τη συνύπαρξη έντονης πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας στα σημεία σύγκρουσης μετεωριτών<ref>Mark, Kathleen (1987). Meteorite Craters. University of Arizona Press. ISBN 0-8165-0902-6.</ref>.
 
Το 2014 η [[NASA]] ανακοίνωσε μια πολύ [http://www.astrochem.org/pahdb/ αναβαθμισμένη βάση δεδομένων] για τον εντοπισμό [[Αρωματικοί υδρογονάνθρακες|πολυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων]] ('''''P'''olycyclic '''A'''romatic '''H'''ydrocarbons, '''PAHs''''') στο σύμπαν. Περισσότερο από το 20% του άνθρακα του σύμπαντος ίσως να σχετίζεται με PAHs, που είναι σύνθετοι υδρογονάνθρακες χωρίς οξυγόνο.<ref>{{cite news|url=http://scitechdaily.com/online-database-tracks-organic-nano-particles-across-universe/|title=Online Database Tracks Organic Nano-Particles Across the Universe|date=February 24, 2014|work=Sci Tech Daily|accessdate=2015-03-10}}</ref> Αυτές οι ενώσεις αποτελούν (κεντρικό) θέμα της αποκαλούμενης παγκόσμιας υπόθεσης πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (''PAH world hypothesis''), σύμφωνα με την οποία υποτίθεται ότι έπαιξαν ρόλο στην [[αβιογένεση]] και στο σχηματισμό ζωής στο σύμπαν. Οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες φαίνεται να συνθέθηκαν 2 δισεκατομμύρια χρόνια ύστερα από τη [[Μεγάλη Έκρηξη]] και διασκορπίστηκαν σε όλο το σύμπαν και σχετίζονται με το [[Αστρογένεση|σχηματισμό νέων άστρων]] και με τους [[Εξωηλιακός πλανήτης|εξωπλανήτες]].<ref name="NASA-20140221">{{cite web|url=http://www.nasa.gov/ames/need-to-track-organic-nano-particles-across-the-universe-nasas-got-an-app-for-that/|title=Need to Track Organic Nano-Particles Across the Universe? NASA's Got an App for That|last=Hoover|first=Rachel|date=21 February 2014|accessdate=2014-02-22|work=[[NASA]]}}</ref>
Στο συνδυασμό άνθρακα και οξυγόνου στο διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας της Γης περιέχονται (συνολικά) περίπου 810 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα, ενώ στο διαλυμένο (διοξείδιο του άνθρακα) στα υδάτινα σώματα (ωκεανοί κ.τ.λ.) περιέχονται (συνολικά) περίπου 36 τρισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα. Ακόμη, περίπου 1,9 τρισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα περιέχονται στη [[βιόσφαιρα]]. Στα ορυκτά ανθρακούχα κοιτάσματα (κάρβουνο, πετρέλαιο και φυσικό αέριο) περιέχουν γύρω στα 900 δισεκατομμύρια τόννους άνθρακα. Ειδικότερα στα κοιτάσματα πετρελαίου περιέχονται περίπου 150 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα. Στα βεβαιωμένα κοιτάσματα φυσικού αερίου περιέχονται περίπου άλλοι 105 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα, αλλά εκτιμάται ότι υπάρχουν επίσης 900 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα στα μη βεβαιωμένα (ακόμη) κοιτάσματα φυσικού αερίου, συμπεριλαμβανομένου και του [[σχιστόλιθος|σχιστολιθικού]] φυσικού αερίου. Ειδικότερα, στα τελευταία (δηλαδή στα κοιτάσματα σχιστολιθικού φυσικού αερίου) περιέχονται περίπου 540 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα<ref>"Wonderfuel: Welcome to the age of unconventional gas" by Helen Knight, New Scientist, 12 June 2010, pp. 44–7.</ref>. Άνθρακς παγιδεύθηκε επίσης στους μεθανοϋδρίτες των πολικών περιοχών και υποθαλάσσια. Έγιναν διάφορες εκτιμήσεις για τη συνολική ποσότητα άνθρακα που αντιπροσωπεύουν τα κοιτάσματα αυτά, που κυμαίνονται μεταξύ 500 και 3.000 δισεκατομμυρίων τόννων<ref>Ocean methane stocks 'overstated', BBC, 17 Feb. 2004.</ref><ref>"Ice on fire: The next fossil fuel" by Fred Pearce, New Scientist, 27 June 2009, pp. 30-33.</ref>. Στο παρελθόν οι ποσότητες των ορυκτών υδρογονανθράκων ήταν μεγαλύτερες. Σύμφωνα με μια πηγή, στη χρονική περίοδο μεταξύ [[1751]] και [[2008]] καταναλώθηκαν περίπου 347 δισεκατομμύρια τόννων ορυκτού άνθρακα και εκλύθηκαν στην ατμόσφαιρα με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα από τις καύσεις των ορυκτών καυσίμων<ref>Calculated from file global.1751_2008.csv in [1] from the Carbon Dioxide Information Analysis Center.</ref>. Ωστόσο, μια άλλη πηγή υπολογίζει την ποσότητα άνθρακα που προστέθηκε στην ατόσφαιρα από το [[1750]] σε 879 δισεκατομμύρια τόννους, ενώ συνολικά κατέληξαν στην ατμόσφαιρα, στη θάλασσα και στη γη (σε τυρφώνες) σχεδόν 2 τρισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα<ref>Rachel Gross (Sept. 21, 2013). "Deep, and dank mysterious". New Scientist: 40–43.</ref>.
 
Εκτιμήθηκε ότι το στερεό τμήμα της Γης περιέχει άνθρακα σε μέση συγκέντρωση 730 ppm, με 2.000 ppm στον [[Γη|πυρήνα]] και 120 ppm συνολικά στον [[Μανδύας (γεωλογία)|μανδύα]] και το [[Γήινος φλοιός|φλοιό]] του [[Πλανήτης|πλανήτη]].<ref>William F McDonough [http://quake.mit.edu/hilstgroup/CoreMantle/EarthCompo.pdf The composition of the Earth] in {{cite book|title=Earthquake Thermodynamics and Phase Transformation in the Earth's Interior|date=2000|isbn=978-0126851854}}</ref> Εφόσον η μάζα της Γης (εκτιμήθηκε σε) 5.972·10<sup>24</sup> [[Χιλιόγραμμο|kg]], τα συνολικά αποθέματα άνθρακα του πλανήτη ανέρχονται σε 4.360 [[Τόνος (μονάδα μέτρησης)|πετατόνους]]. Η ποσότητα αυτή είναι πολύ μεγαλύτερη από την (εκτιμώμενη) ποσότητα άνθρακα στους [[Ωκεανός|ωκεανούς]] ή την ατμόσφαιρα του πλανήτη (δείτε παρακάτω).
 
Στο συνδυασμό άνθρακα και οξυγόνου στο διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας της Γης περιέχονται (συνολικά) περίπου 810 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα, ενώ στο διαλυμένο (διοξείδιο του άνθρακα) στα υδάτινα σώματα (ωκεανοί κ.τ.λ.) περιέχονται (συνολικά) περίπου 36 τρισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα. Ακόμη, περίπου 1,9 τρισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα περιέχονται στη [[βιόσφαιρα]]. Στα ορυκτά ανθρακούχα κοιτάσματα (κάρβουνο, πετρέλαιο και φυσικό αέριο) περιέχουν γύρω στα 900 δισεκατομμύρια τόννους άνθρακα. Ειδικότερα στα κοιτάσματα πετρελαίου περιέχονται περίπου 150 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα. Στα βεβαιωμένα κοιτάσματα φυσικού αερίου περιέχονται περίπου άλλοι 105 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα, αλλά εκτιμάται ότι υπάρχουν επίσης 900 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα στα μη βεβαιωμένα (ακόμη) κοιτάσματα φυσικού αερίου, συμπεριλαμβανομένου και του [[σχιστόλιθος|σχιστολιθικού]] φυσικού αερίου. Ειδικότερα, στα τελευταία (δηλαδή στα κοιτάσματα σχιστολιθικού φυσικού αερίου) περιέχονται περίπου 540 δισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα<ref>"Wonderfuel: Welcome to the age of unconventional gas" by Helen Knight, New Scientist, 12 June 2010, pp. 44–7.</ref>. Άνθρακς παγιδεύθηκε επίσης στους μεθανοϋδρίτες[[Μεθάνιο|μεθανυδρίτες]] των πολικών περιοχών και υποθαλάσσια. Έγιναν διάφορες εκτιμήσεις για τη συνολική ποσότητα άνθρακα που αντιπροσωπεύουν τα κοιτάσματα αυτά, που κυμαίνονται μεταξύ 500 και 3.000 δισεκατομμυρίων τόννων<ref>Ocean methane stocks 'overstated', BBC, 17 Feb. 2004.</ref><ref>"Ice on fire: The next fossil fuel" by Fred Pearce, New Scientist, 27 June 2009, pp. 30-33.</ref>. Στο παρελθόν οι ποσότητες των ορυκτών [[Υδρογονάνθρακες|υδρογονανθράκων]] ήταν μεγαλύτερες. Σύμφωνα με μια πηγή, στη χρονική περίοδο μεταξύ [[1751]] και [[2008]] καταναλώθηκαν περίπου 347 δισεκατομμύρια τόννων ορυκτού άνθρακα και εκλύθηκαν στην ατμόσφαιρα με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα από τις καύσεις των [[Ορυκτά καύσιμα|ορυκτών καυσίμων]]<ref>Calculated from file global.1751_2008.csv in [1] from the Carbon Dioxide Information Analysis Center.</ref>. Ωστόσο, μια άλλη πηγή υπολογίζει την ποσότητα άνθρακα που προστέθηκε στην ατόσφαιρα από το [[1750]] σε 879 δισεκατομμύρια τόννους, ενώ συνολικά κατέληξαν στην ατμόσφαιρα, στη θάλασσα και στη γη (σε τυρφώνες) σχεδόν 2 τρισεκατομμύρια τόννοι άνθρακα<ref>Rachel Gross (Sept. 21, 2013). "Deep, and dank mysterious". New Scientist: 40–43.</ref>.
 
Ο άνθρακας είναι ένα κύριο συνθετικό σε πολύ μεγάλες μάζες ανθρακούχων [[πέτρωμα|πετρωμάτων]] (που περιλαμβάνουν [[ασβεστόλιθος|ασβεστόλιθο]], [[δολομίτης|δολομίτη]], [[μάρμαρο]], κ.ά.). Ο [[γαιάνθρακας]] είναι η μεγαλύτερη εμπορική πηγή ορυκτού άνθρακα, μετρώντας για περίπου 9 τρισεκατομμύρια τόννους άνθρακα ή το 80% του ορυκτού καύσιμου άνθρακα<ref>Kasting, James (1998). "The Carbon Cycle, Climate, and the Long-Term Effects of Fossil Fuel Burning". Consequences: the Nature and Implication of Environmental Change 4 (1).</ref>. Είναι επίσης ένα πολύ πλούσιο σε άνθρακα υλικό, αφού για παράδειγμα ο [[ανθρακίτης]] περιέχει 92–98% άνθρακα<ref>Stefanenko, R. (1983). Coal Mining Technology: Theory and Practice. Society for Mining Metallurgy. ISBN 0-89520-404-5.</ref>.