به نقل از «آنا»

هر آنچه باید در مورد «چرخه کربن» بدانید!

تاریخ انتشار: ۲ اسفند ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۸۰۱۶۶۰

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، کربن مفیدترین عنصر برای موجودات زنده و بسیاری از فرآیندهای زمین شناسی است و به عنوان نوزدهمین عنصر فراوان در پوسته زمین ما قرار گرفته است. این عنصر در بسیاری از مواد مانند دی‌اکسیدکربن، زغال سنگ، موجودات زنده و آهک و غیره یافت می‌شود و در چرخه‌ای به نام «چرخه کربن» در سراسر زمین حرکت می‌کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

چرخه کربن چیست؟

چرخه کربن فرآیندی است که به طور مداوم در سراسر زمین اتفاق می‌افتد. در این چرخه، کربن به شکل ترکیبات مختلف بین موجودات زنده، زمین، آب و جو حرکت می‌کند. چرخه کربن برای حفظ انواع موجودات زنده روی زمین مهم است. به عنوان مثال، ما انسان‌ها اکسیژن تنفس می‌کنیم و دی اکسید کربن را در بازدم به اتمسفر وارد می‌کنیم. در حالی که گیاهان آن دی اکسید کربن را از جو جذب می‌کنند و گاز اکسیژن پس می‌دهند.

چگونگی حرکت کربن در چرخه کربن

راه های مختلفی برای حرکت کربن در سراسر زمین وجود دارد. برخی از روندها، کربن را به جو، زمین، آب و موجودات زنده می‌رسانند و برخی دیگر کربن را از این چیزها می‌گیرند.

کربن به طرق مختلف به جو، آب، زمین، موجودات زنده، وارد می‌شود. برخی از این موارد عبارتند از:

احتراق سوخت تنفس اکسیژن توسط حیوانات خشکی و دریایی غذا خوردن حیوانات استفاده برخی از حیوانات دریایی از اسید کربنیک برای ساختن پوسته خود

فرآیندهایی که در آن کربن از جو، آب، زمین و حیوانات خارج می‌شود عبارتند از:

فتوسنتز گیاهان جذب دی اکسید کربن در اقیانوس ها، دریاچه‌ها و قطرات باران در تولید اکسیژن توسط برخی از فرآیندهای زمین شناسی پوسیدگی حیوانات مرده

چرخه کربن چگونه تحت تأثیر انسان قرار می‌گیرد؟

پس از ظهور موتور برای دستگاه‌ها در قرن 18، مصرف سوخت فسیلی افزایش یافت و همین امر به طور تصاعدی کربن بیشتری را به جو منتقل کرده است. در نتیجه تعادل طبیعی چرخه کربن به هم خورده و باعث گرم شدن کره زمین نیز شده است. روش دیگری که انسان از طریق آن بر چرخه کربن تأثیر می‌گذارد، فرآیندهای صنعتی خاصی است که دی اکسید کربن را بیشتر در جو آزاد می‌کند.

به شدت توصیه می‌شود که از روش های ناکارآمد و مرسوم حمل و نقل و عملیات صنعتی به روش های کارآمد و سبز روی آورده شود. به این ترتیب می‌توان تاثیر روی چرخه کربن را کاهش داد.

حقایق جالب

به دلیل فعالیت های انسانی، سطح غلظت دی اکسید کربن از ppm 400 (بخش در میلیون) عبور کرده است. این میزان تقریبا دو برابر بیشتر از بالاترین سطح افزایش دی اکسید کربن در 1 میلیون سال گذشته است. بدن یک فرد با جثه متوسط تقریبا از 18 درصدکربن تشکیل شده است. بیشتر کربن روی زمین در پوسته قرار دارد اما برخی شواهد زمین شناسی نشان می‌دهد که کربن به شکل کاربید آهن در هسته زمین نیز موجود است.

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: هر آنچه باید بدانید علم پلاس علم کربن دی اکسید کربن موجودات زنده چرخه کربن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۸۰۱۶۶۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دانشمندان تنها در ۱۵۰ دقیقه الماس ساختند

میلیاردها سال صبر کردن برای ایجاد یک قطعه الماس را فراموش کنید، چرا که دانشمندان توانسته‌اند آن را تنها ظرف ۱۵۰ دقیقه پرورش دهند.

به گزارش ایسنا، الماس‌های طبیعی میلیاردها سال طول می‌کشد تا در فشارها و دمای شدید در اعماق زمین شکل بگیرند، اما شکل‌های مصنوعی آن را می‌توان خیلی سریع‌تر تولید کرد، البته معمولاً باز هم نیاز به تحت فشار شدید قرار گرفتن تا چند هفته دارند.

به نقل از اس‌ای، اکنون یک روش جدید مبتنی بر ترکیبی از فلزات مایع می‌تواند یک الماس مصنوعی را در عرض چند دقیقه بدون نیاز به فشار زیاد ایجاد کند.

در حالی که دمای بالا هنوز مورد نیاز است، در محدوده ۱۰۲۵ درجه سانتیگراد یک لایه الماس پیوسته ظرف ۱۵۰ دقیقه و در فشار یک اتمسفر تشکیل می‌شود. این معادل فشاری است که ما در سطح دریا احساس می‌کنیم و ده‌ها هزار بار کمتر از فشاری است که معمولاً برای تولید الماس مصنوعی مورد نیاز است.

تیم پشت این رویکرد نوآورانه به سرپرستی محققان موسسه علوم پایه در کره جنوبی مطمئن است که این فرآیند می‌تواند برای ایجاد تفاوت قابل توجهی در تولید الماس مصنوعی بهینه شود.

حل کردن کربن در فلز مایع برای ساخت الماس یک روش کاملاً جدید نیست. شرکت جنرال الکتریک نیم قرن پیش فرآیند مشابهی را با استفاده از سولفید آهن مذاب توسعه داد، اما این فرآیندها همچنان به فشارهای پنج تا شش گیگاپاسکال و یک دانه الماس نیاز داشتند تا کربن‌ها به آن بچسبد.

محققان در مقاله منتشر شده خود آورده‌اند: ما روشی برای رشد الماس در فشار یک اتمسفر و در دمای متوسط با استفاده از آلیاژ فلز مایع کشف کردیم.

کاهش فشار با استفاده از مخلوطی دقیق از فلزات مایع شامل گالیم، آهن، نیکل و سیلیکون به دست آمد. یک سیستم خلاء سفارشی داخل یک محفظه گرافیتی ساخته شد تا فلز را در حالی که در معرض ترکیبی از متان و هیدروژن قرار می‌گیرد، به سرعت گرم و سپس خنک کند.

این شرایط باعث می‌شود اتم‌های کربنِ متان به فلز ذوب شده پخش شوند و به عنوان دانه الماس عمل کنند. تنها پس از ۱۵ دقیقه، قطعات کوچکی از بلورهای الماس از فلز مایع درست زیر سطح بیرون زدند، در حالی که گذشت دو ساعت و نیم از آغاز این فرآیند، یک نوار الماس پیوسته تولید کرد.

اگرچه غلظت کربن تشکیل‌دهنده بلورها تنها چند صد نانومتر است، اما محققان انتظار دارند که این فرآیند با چند ترفند بهبود یابد.

پژوهشگران می‌گویند: ما فکر می‌کنیم که اصلاحات ساده می‌تواند با استفاده از یک سطح یا رابط بزرگ‌تر با پیکربندی عناصر گرمایشی برای دستیابی به منطقه رشد بالقوه بزرگ‌تر و با توزیع کربن در منطقه رشد الماس به روش‌های جدید، رشد الماس را در یک مقیاس بزرگ امکان‌پذیر کند.

این تغییرات زمان می‌برد و تحقیقات در مورد این فرآیند هنوز در مراحل اولیه است، اما نویسندگان این مطالعه فکر می‌کنند که این روش پتانسیل زیادی دارد و می‌توان فلزات مایع دیگر را برای کسب نتایج مشابه یا حتی بهتر ترکیب کرد.

فرآیندی که در حال حاضر برای ایجاد اکثر الماس‌های مصنوعی در طیف گسترده‌ای از فرآیندهای صنعتی، الکترونیک و حتی رایانه‌های کوانتومی استفاده می‌شود، چندین روز طول می‌کشد و به فشار بسیار بیشتری نیاز دارد. حالا اگر این روش جدید پتانسیل خود را اثبات کند، ساخت الماس بسیار سریع‌تر و بسیار آسان‌تر خواهد شد.

محققان می‌گویند: رویکرد کلی استفاده از فلزات مایع می‌تواند رشد الماس را در سطوح مختلف تسریع کند و پیش ببرد و شاید رشد الماس را بر روی ذرات کوچک الماس تسهیل کند.

این پژوهش در مجله نیچر(Nature) منتشر شده است.

کانال عصر ایران در تلگرام