nekrasovI (1114433), страница 201
Текст из файла (страница 201)
Однако до появления растительности такое обогащение шло, по-видимому, весьма медленно. 6) Прямыми опытамн было показано, что под лействнем ультрафиолетовых лу. чей (или электрических разрядов) иа смеси водяного пара с СНэ, (чН» и Н, обра- зуется рял органических веществ, в том числе различных аминокислот.
В отдаленные эпохи, когда еше ие существовало защищающего Землю от «жесткого» солнечного из. лучеиия озонного слоя (!! $4 доп. 3) условия для протекаиян такого фотохимического синтеза были весьма благоприятны, Так как амииокяслоты являются основой белковых тел, первичное возникновение жизни могло быть связано непосредственно с подобными процессами. 7) Интересны опыты по выяснению возможности возникновения первичного жи- вого вещества под действием только высоких температур. Сначала метан пропускался сквозь водный раствор аммиака и затем сквозь нагретую до 1000'С кварцевую трубку, заполненную различными минеральными веществами (кварцем, силикагелем, окисью алюминия н лр.).
Полученный продукт содержал 18 аминокислот, имеющихся в белках. Его износили иа нагретый до 170'С кусок лавы и время от времени орошалн дистилли- рованной водой (имитация дождя). Через несколько часов такого режима на поверхности лавы была обнаружена обширная микроструктура, состоящая из большого числа сферических частиц, образованных связавшимися в цепи аминокислотами. Исходя из этих результатов можно дуиать, что первичные агрегаты аминокислот возникали иа склонах вулканов.
Затем оии смывались дождями и уносились в океан, который представлял собой в те времена как бы очень разбавленный «бульон» нз простейших соединений, Там эти агрегаты находили благоприятные условия для даль- нейшего превращения в простейшее живое вещество. 575 б В. Круговорот углерода ф 4ВВ 5Й7 5ВР ЕИ длыие Вргльь ннн Содержанке воды и нс»- душно-сула» продукте, м элеысктерныв ссстнн. я Лстучнс Теплотнсрнек нсщестнн. способность, и кклл/кг Продукт О +Я+5 Дерева............ Торф............. Вурыя уголь.........
плененные .. Кененныа ~ гньсныа уголь 4 жнр а 1 сщв дктрнцкт.......... 60 50 25 6 5 3 од 65 67 Я Зб эз 10 50 57 72 Ю Я 67 9! 96 Зг 22 !б !2 а 5 4500 ЖО 6700 а!аа 6400 Юаз 6650 ЯЯ Торф является сравнительно молодым продуктом н сохраняет структуру тех растительных волокон (чаще всего мхов), из которых он образовался. Хотя возраст бурого )тля исчисляется уже миллионами лет, на нем тоже легко заметить структуру исход. ных древесных пород.
На более старых каменных углях распознать эту структуру можно лищь в исключительных случаих. Накоиегц образовавщяеся из растительности 8) Обнаружение органических веществ (аминокислот и др.) в некоторых метеори. тах указывает иа прннципналы|ую возможность зарождения жизни н вне Земли. Однако нн на одном нз известных небесных тел не существовало, по-видимому, усдовий (океана с его «бульоном») для практической реализации такой возможности. 9) Сильно эндотермическнй (порядка 1!2 ккол иа моль СОг) процесс усвоения углекислого газа растениямн с образованием углеводов может быть суммарно выра.
жен общей схемой пСОг+ глН70 = С (НгО) + п02 и осуществляется за счет энергии солнечных лучей (26500 млрд. ккыл/сгк для всей земной поверхности). Значение света для развития зеленых растений было известно уже Аристотелю: «Те части растений, в которых влажное не смешивается с солнечнымн лучами, остаются белыми», — писал он. Как было установлено классическими исследованиями К. А. Тимирязева (1843 — 1920), процесс (йогосынтеза протекает под воздействием содержащегося' в зеленых частях растений сложного органического веществе — х л о р о ф н л л а, спектр поглощенна которого показан на рис.
Х-41. Коэффициент использования энергии солнечного света прн фотосннтезе невелик (в среднем порндка 2эг). 1О) Зеленые растения ежегодно усваивают около 550 млрд. т углекислого газа н выделяют около уед 400 млрд. т кислорода. При этом образуется около 380 млрд. т биомассы. По другим оценкам, еже. Рнс. Х.4!. Спектр пег.ющсннн хлсрсгодная общая продукция фотосинтеза составляет ' фнлле.
85 млрд. т органического вещества, что соответствует усвоению лишь 150 млрд. т углекислого газа и выделению 1!О млрд, т кислорода. Соотношение растительной н животной биомасс иа всем земном шаре оценивается как 2200: 1. 11) Основными составными частямн древесины (не только леревьев, ио и трав, мхов и т. п.) являются н л е т ч а т к а [(С4НыО,) „] н л н г н и и — органическое вещество еще не установленного строения, более богатое углеродом, чем клетчатка, Прн разложении отмерших растительных организмов без доступа воздуха (нв дне болот, под слоямн горных пород) нз них выделяются летучие продукты распада, а остаток постепенно обогащается углеродом.
Это соответствующим образом сказывается на химическом составе и теплотворной способности продукта разложения, который в за. внснмости от его особенностей называют торфом, бурым углем, каменным углем яли антрацитам. Ниже приводится таблица, в нагорай сопоставлены содержание воды в воздушно-сухом продукте н данные, характеризующие его органическую массу (хими. ческий состав, содержание летучих веществ н теплотворная способность).
Х. Четвертая группа периодической системы 57д '». 350 "С еше более древних эпох антрациты представляют собой серо-черную паотную массу, за которой какие-лнбо следы растительной структуры уже совершенно незаметны. Переходной формой от антрацита к графиту является ш у н г и т. 12) Ископаемые угли представляют собой одни из важнейших зилов промыш.ген. ного и бытового топлива. На нх долю в топливном бадансе нашей страчы приходится около 45» . Лобыча угля по СССР составилв в !972 г. 655 млн. т (против !66 млн, г в 1940 г. и 29 млн.
г в !9!3 г.). 13) Кроме непосредственкого потребления каменного угля в качестве топлива значительные его количества расходуются для выработки необходимого металлургии к о к с а. Последний получают сильным нагреванием каменного угля без доступа воздуха.
В результате из угля выделяются различ»»ые летучке продукты, а в печах остается серо-черная спекшаяся масса кокса, выход которого составляет 60 — 70« от массы взятого угля. Ввиду предварительного удаления летучих веществ кокс сгорает почти без пламени, что делает его особенно пригодным для выплавки металлов из руд. Теплотворная способность каиса равна приблизительно 8000 ккал»кг. Важными побочными продуктами коксования издаются каменноугольная смола (служащая исходным продуктом лля получения ряда органических веществ), аммиак и коксовый газ.
В состав последнего входит (по объему) приблизительно 60% Нт, 25 — СН», 2 — других углеводородов, 5 — СО, 2 — СО, и 5 — бв»» 5>т Благодаря большому содержанию Нз коксовый газ является хорошим исходным продуктом для получения водорода С этой целью газовую смесь подвергают сильному охлажленпю, причем все ее составные части, кроме Нз, сжнжаются и водород может быть поэтому легко отделен. !4) С коксованием весьма сходен процесс получения из каменного угля с в ет и л ь н ого газа. Процесс проводят при более низкой температуре, чем коксование, поэтому образующийся газ содержит относительно больше угле.
водородов, чем коксовый. В состав его вхолит обычно около 50»»»з -»5»д с Нз, 30 — СН„4 — других углеводородов, 9 — СО, 2 — СО» и 4 — 5»»»а Нз. Ввиду значительного содержания окиси >тлерода све. тильный газ весьма ядовит. При сжигании газа указанного состава выделяется 5500 ккал»»мз. Из тонны каменного угля по. лучается приблизительно 300 м' светидьпого газа, 50 я смолы !570'Г- и 3 кг аммиака. Побочным продуктом газификации угля яв.
м5ОТ-— ляется также кокс. В связи с расширением добычи природного горючего газа светильногазовое производство теряет свое прежнее значение. Однако в будущем оио, вероятно, вновь возрастет. и„, !5) При сжигании светильиого (или природного) газа вобыч»оа гчэ«л«н. иых газовых горелках «несветнитееся» пламя слагается из трех кокусов (рис.
Х-42). Внутренний конус обрззоваи струей смешанного с воздухом газа, и горения в нем вовсе не происходит. В счедующем конусе имеется избыток горючего материала и недостаток кислорода, Поэтому сгорание в ием происходит не полностью, и пламя этой зоны является «восстановительным», Наконец, во виешнеы конусе осуществляется полное сгорание прн избытке кислорода воздуха, вследствие чего пламя здесь «окислительное». Приблизительное распределение температур отдельных точек пламени показано иа рис. Х-42. Приведенные цифры могут рассматриваться только как ориентировочные (ввиду их сильной зависимости от состава газа).
!8) Так как добыча каменного угля весьма трудоемка, Л. И. 3!еыделеевым (!888 г.) была выдвинута идея по две ми ой г а з и ф и к а пни у гл я. Сущность ее заключается в иолучекин газообразного горючего за счет неполного сжигания угля нод землей. В настоящее время полземная газификация угля является технологически освоенным процессом, но не находит в»ирокого применения. Одной из причин этого является сравнительно малая калорийность получаемого газа (не выше !000 клал/м»).
В будущем подземная газификация может приобрести болыиое значение для и«поль. 577 5 3 Круговорот углерода зования маломощных пластов, составляющих почти трн четверти всех известных на Земле угольных ззпасов. 17) Интересно, что очень тонкая каменноугольная пыль вызывает нарушение устойчивости облаков не хуже сухого льда ($ ! Поп, 40). Дешевизна этого матернзла позволит, вероятно, сильно расширить использование искусственного цожлевзпия. 18) Экзотермнческан реакция окисления углерода по, СОе протекает в тканях живого организма, купз углерод доставляется в виде органических веществ, извлекаемых иэ пиши.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
