С первых лет жизни человечество пыталось улучшить свое место обитания. Пыталось создать то, что упростило бы жизнь. Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: получение металла, стекла. Люди уже тогда зависели от ценных богатств природы. Но помимо этого они зависели и от самой природы . Давным-давно было известно четыре стихии: огонь, вода, ветер и земля. Каждым из которых человечество пыталось уметь управлять и использовать в своих целях. Многим человек уже смог овладеть, но не стоит забывать и о том что, наша планета обладает огромным влиянием над судьбой каждого человека. Она иногда дает подсказки, помогает решить проблемы, стоящие боком для жизни людей, но не всегда ответ человека на это благородство является взаимным. Все что ему дано – ему кажется малым и бесценным. Он стремится получить совершеннее и лучше, чем у него есть. В этом и есть его проблема. Недра земли таят в себе природные богатства, помогающие нам выжить, но они не могут быть нескончаемыми.
Сейчас человечество напрямую зависит от природных богатств. Мне очень интересно стало узнать про такую загадочную стихию как огонь, а точнее, про источник горения- углерод. Как он появился на планете? Почему он представляет собой основу жизни в мире? Возможно ли его заменить? Данные вопросы и были поставлены мной для исследования.
Говорят, что огонь –смертельно опасен, но не стоит забывать и о том, что мы зависим от него. Он создает электричество, приводит в движение многие машины. Мы каждый день его используем. Поэтому ему стоит уделить особенное внимание. Может быть, изучив его, человечество найдет элемент для топлива, схожий с углеродом.
Очень долгое время наша планета существовала без огня. С появлением первого листочка появился и первый огонь. Но растения важны для огня и не только, как топливо. В них происходит крайне важная химическая реакция – фотосинтез.
6CO2+6H2O-(солнечный свет)->C6H12O6 +6O2
Фотосинтезирующие растения благодаря энергии солнца извлекают из углекислого газа углерод, а побочным продуктом в этой реакции является кислород - самый важный элемент для горения. Пламя не будет гореть, пока содержание кислорода в атмосфере не достигнет 12%. Очень давно благодаря фотосинтезу уровень кислорода на планете вырос до 13%. До появления огня не хватало совсем малого – искорки. Из истории планеты известно, что каждый час над Землей бушевали грозы, сверкали молнии и зарождались пожары, но они контролировались самой природой. То внезапно возникали, свободно существовали и заканчивались лишь тогда, когда начинался дождь или заканчивалось топливо для горения.
Несколько миллионов лет спустя появился человек. Он кардинально изменил ход истории планеты. В период своей жизни он сумел завладеть огнем. Огонь нам подарил многое: варка пищи, тепло и свет, позволил очищать большие земельные пространства. Огонь стал сильным оружием для покорения планеты. Многие цивилизации в древности поклонялись огню. Они считали его священным и могущественным. Он и сейчас является главным символом для многих религий.
Для существования огня нужен углерод. Он существует в различных формах. В чистом виде углерод она представляет собой алмаз. Но существуют и другие ценные формы углерода: древесный уголь и нефть. Вся жизнь на планете имеет углеродную основу. Углерод также зависит от фотосинтеза. Растения благодаря энергии солнца извлекают из углекислого газа углерод и создают из него свои ткани и растения. Чем больше углерода в растении, тем жарче оно будет гореть. Остатки сгоревшего топлива представляют собой чистое богатое углеродом топливо – древесный уголь. Температура его горения позволяет плавить металл из руды. Эпоха металлов стала переломным моментом в истории человечества. Она стала основой прогресса, производство угля стало самой важной частью любого производства. Но появилась проблема – людям стало не хватать деревьев. Начало происходить опустошение огромных территорий лесов. Все города страдали из-за нехватки топлива. Спрос на энергию многих городов превышал возможность ее создания при помощи растений в результате фотосинтеза. Необходимо было найти другой источник угля. И снова планета сама дает нам это топливо. Это черный уголь. Многие залежи черного угля находились глубоко под землей. Появилась потребность людей добывать уголь в шахтах. Люди были готовы посвятить этому всю свою жизнь. Но часто перед ними представали различные проблемы и препятствия. Например, это вода. Ее нужно было выкачивать в огромных количествах. Человек на это не был способен. Нужно было техническое решение. В 18 веке инженеры создали паровой двигатель. Что существенно изменило ход цивилизации. Через несколько лет ему нашлись и другие применения. Пар и уголь стал причиной появления пароходов, кораблей и поездов. Появление огня известно как великая индустриальная революция. Уголь превратил огонь в энергию. Он стал основой прогресса.
Другим подарком планеты – стало «черное золото». Впервые нефть нашли в республике Азербайджан. Этот подарок является очень ценным и дорогим для планеты. Нефть есть лишь в нескольких странах, и чтобы ее достать нужно приложить немалые усилия. Геологи заметили, что нефть нужно искать там, где есть залежи соли. Потому что останки морских жителей представляют собой соль, а под действием определенных условий образуется нафталин(С10Н8) - твердое кристаллическое вещество с характерным запахом. В воде не растворяется, но хорошо растворим в бензоле, эфире,спирте, хлороформе. Нафталин по химическим свойствам сходен с бензолом: легко нитруется,сульфируется, взаимодействует с галогенами. Отличается от бензола тем, что ещё легче вступает в различные реакции. Нафталин получают из каменноугольной смолы. Также нафталин можно выделять из тяжёлой смолы пиролиза (закалочное масло), которая применяется в процессе пиролиза на этиленовых установках. Еще одним способом промышленного получения нафталина является деалкилирование его алкилпроизводных.
Длительное воздействие нафталина может вызвать повреждение или разрушение красных кровяных телец (эритроцитов).В человеческом организме чаще всего концентрируется в жировой ткани, где может накапливаться до тех пор, пока жировая ткань не начнёт сжигаться и яд не попадёт в кровь, после чего наступает отравление организма (кровотечения, возникновение опухолей и т. д.).Помимо лечебных свойств, нафталин является главным источником энергии в настоящее время.
Мы используем нефть быстрее, чем планета создает ее. Земле нужно 3 млрд лет, чтобы создать объем нефти, используемый нами в год. Но сейчас ее запасы понемногу исчерпываются, а углерод является проблемой для нашей планеты. Его сгорание создает парниковый эффект, что очень сильно влияет на наш климат. Поэтому, сейчас очень важно найти другой источник энергии. Возможно, это будет водород или какие-нибудь фотосинтезирующие бактерии. Я думаю, что природа поможет нам найти выход из этой ситуации лишь тогда, когда мы осознаем свою зависимость от нее, начнем ценить все что ею дано, и будем отвечать ей взаимностью.
Таким образом, огонь может существовать, если присутствуют три главных элемента - топливо, искра и кислород. Углерод – топливо для добычи энергии, отчего он представляет собой важный химический элемент, как основу жизни. Он существует в различных формах: алмаз, древесный уголь, каменный уголь и нефть. «Черное золото» в настоящее время является главным видом топлива, но оно уже заканчивается. А углерод плохо влияет на экологическое состояние планеты. Поэтому так важно найти другой вид энергетического топлива.
