Tag: течение

Элементный уголь

Углерод, шестой самый распространенный элемент во Вселенной, известен с древних времен. Углерод наиболее часто получают из угольных месторождений, хотя его обычно необходимо перерабатывать в форму, пригодную для коммерческого использования. Известно, что существуют три встречающиеся в природе аллотропы углерода: аморфный, графит и алмаз.

Аморфный углерод образуется, когда материал, содержащий углерод, сжигается без достаточного количества кислорода, чтобы он полностью горел. Эта черная сажа, также известная как ламповая лампа, газовая сажа, черный канал или сажа, используется для изготовления красок, красок и резиновых изделий. Он также может быть прессован в формы и используется, например, для формирования сердечников большинства сухих батареек.

Графит, один из самых мягких известных материалов, представляет собой форму углерода, которая в основном используется в качестве смазки. Хотя это происходит естественным образом, большинство коммерческих графитов получают путем обработки нефтяного кокса, остатка черного смолы, остающегося после очистки сырой нефти, в печи без кислорода. Естественно встречающийся графит происходит в двух формах: альфа и бета. Эти две формы имеют одинаковые физические свойства, но разные кристаллические структуры. Весь искусственно полученный графит имеет альфа-тип. В дополнение к его использованию в качестве смазки графит в форме, известной как кокс, используется в больших количествах при производстве стали. Кокс производится путем нагрева мягкого угля в духовке, не позволяя кислороду смешиваться с ним. Хотя обычно называемый свинцом, черный материал, используемый в карандашах, на самом деле является графитом.

Алмаз, третья встречающаяся в природе форма углерода, является одним из самых тяжелых веществ. Хотя природный алмаз обычно используется для ювелирных изделий, большинство алмазов коммерческого качества изготавливаются искусственно.

Эти небольшие бриллианты изготавливаются путем сжимания графита при высоких температурах и давлениях в течение нескольких дней или недель и в основном используются для изготовления таких вещей, как алмазные наконечники пильных дисков. Хотя они обладают очень разными физическими свойствами, графит и алмаз отличаются только кристаллической структурой.

Их исследование посвящено почти десяти миллионам известных углеродных соединений, а целая отрасль химии, известная как органическая химия. Многие углеродные соединения необходимы для жизни, как мы ее знаем. Некоторые из наиболее распространенных углеродных соединений: диоксид углерода (CO2), монооксид углерода (СО), сероуглерод (CS2), хлороформ (CHCl3), четыреххлористый углерод (CCl4), метан (CH4), этилен (C2H4), ацетилен ( C2H2), бензол (C6H6), этиловый спирт (C2H5OH) и уксусную кислоту (CH3COOH).

Как формируются элементы

neon

Наш мир состоит из элементов и комбинаций элементов, называемых соединениями. Элемент представляет собой чистое вещество, состоящее из атомов, которые имеют одинаковый тип. В настоящее время известно 116 элементов, и только около 90 из них встречаются естественным образом.

Неоновая вывеска

Неоновый элемент номер 10 на периодической таблице – это инертный газ, открытый сэром Уильямом Рамсей в 1898 году. Он используется для изготовления неоновых рекламных знаков.
Элементы и теория «большого взрыва»

Во время образования вселенной около 14 миллиардов лет назад в так называемом «Большом взрыве» образовались только самые легкие элементы – водород и гелий, а также следовые количества лития и бериллия. По мере того как облако космической пыли и газов от Большого Взрыва охлаждалось, образовались звезды, и они затем группировались вместе, образуя галактики.

Другие 86 элементов, найденных в природе, были созданы в ядерных реакциях у этих звезд и в огромных звездных взрывах, известных как сверхновые. Элементы и наше Солнце В течение большей части своей жизни звезды сливают элементарный водород в гелий в своих ядрах. Два атома водорода объединяются в ряд шагов для создания гелия-4. На эти реакции приходится 85% энергии Солнца. Оставшиеся 15% происходят от реакций, которые производят элементы бериллия и лития.

Солнце

На этом этапе жизненного цикла Солнца атомы водорода слиты с образованием атомов гелия. Эта ядерная реакция производит очень большие количества энергии.

Энергия этих ядерных реакций испускается в различных формах излучения, таких как ультрафиолетовый свет, рентгеновское излучение, видимый свет, инфракрасные лучи, микроволны и радиоволны. Кроме того, высвобождаются возбужденные частицы, такие как нейтрино и протоны, и именно они составляют солнечный ветер.

Neon-resize

Земля находится на пути этого потока энергии, который согревает планету, управляет погодой и обеспечивает энергию на всю жизнь. Атмосфера Земли способна экранировать большую часть вредного излучения, а магнитное поле Земли может отклонять пагубные последствия солнечного ветра.
Умирающие звезды

Когда у ядра звезды заканчивается водород, звезда начинает вымирать. Умирающая звезда расширяется до красного гиганта, и теперь она начинает производить атомы углерода, сплавляя атомы гелия.

Более массивные звезды начинают дальнейшую серию ядерных горения или реакционных стадий. Элементы, сформированные на этих этапах, варьируются от кислорода до железа.

Во время сверхновой звезды звезда выделяет очень большие количества энергии, а также нейтроны, что позволяет создавать элементы, более тяжелые, чем железо, например уран и золото. При взрыве сверхновой все эти элементы вытесняются в космос.

Что такое теория Большого Взрыва?

Доктор Дэвид Крофчек – физик частиц, который считает, что Большой взрыв – это то, как возникла материя.

Наш мир буквально состоит из элементов, сформированных глубоко в ядрах звезд, которые теперь давно мертвы. Как сказал британский астроном Королевский сэр Мартин Рис, «Мы буквально прах давно мертвых звезд». Когда вы покупаете воздушный шар, который плавает на воздухе, он заполнен газообразным гелием, большая часть которого была создана, когда вселенная была всего 3 Минут!

Примеры создания элементов (нуклеогенез) в реакциях горения гелия:

  1. Aтома гелия, слитого с образованием атома углерода: 3 @ 4He → 12C
  2. Атом углерода + сплав гелия с образованием атома кислорода: 12C + 4He → 16O
  3. Атом кислорода + атом гелия слияния, чтобы дать неонный атом: 16O + 4He → 20Ne
  4. Атом неона + атом гелия сплавляют с образованием атома магния: 20Ne + 4He → 24Mg

Искусственные элементы

Только 90 из 116 известных элементов встречаются естественным образом, так откуда взялись другие 26?

Ответ можно найти в разработке атомных электростанций и машин, известных как ускорители частиц:

Ученые обнаружили, что, позволяя быстрым нейтронам сталкиваться с общим изотопом урана, известным как U-238 в ядерном реакторе, был создан «новый» элемент плутония.
Разрушив атомы в машинах, известных как ускорители частиц, было обнаружено, что могут быть сделаны новые элементы. Например, бомбардировка атомов элемента кюрия атомами неонового элемента 106 – seaborgium.

Определение обменных оснований в засоленных почвах по методу Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой

Абстрактные Цель

Климатические модели прогнозируют, что усиление гидрологического цикла приводит к более экстремальным (более интенсивным, но менее частым) событиям осадков (ЭПЗ), которые оказывают большее влияние на функционирование экосистемы, чем средние условия осадков. Семиридные пастбищные экосистемы считаются важными поглотителями CH4, функционирование которых сильно зависит от изменений в структурах осадков. Проведен эксперимент по оценке влияния экстремальных осадков на функционирование огороженных полузасушливых степных пастбищ на внутреннем монгольском плато Китая.
Материалы и методы

Экстремальные осадки (282 мм в течение 20 последовательных дней) в течение периода среднего (Pm) и позднего (Ps) периода 2014 года были имитированы для оценки воздействия экстремальных осадков на поглощение CH4 экосистемы.
результаты и обсуждение

Экстремальные события осадков не оказали существенного влияния на скорость поглощения CH4 в течение вегетационного периода, но привели к 62 и 45% снижению скорости поглощения CH4 во время событий Pm и Ps соответственно. Имелись наследственные эффекты для подавления скорости поглощения CH4 в течение примерно 40 и 35 дней после событий на графиках Pm и Ps соответственно, но подавление быстро исчезло в конце сезона в результате более быстрой потери воды. Никаких существенных различий в кумулятивном поглощении CH4 не было обнаружено между обработкой и контрольными участками в течение всего вегетационного периода в целом, что свидетельствует о том, что экосистема функционирует как приемник CH4. Было обнаружено, что средние уровни поглощения CH4 сильно регулируются изменениями в содержании воды в почве.
Выводы

Результаты показывают, что бюджет поглощения CH4 этого огороженного степного пастбища может поддерживаться даже перед лицом последовательных экстремальных осадков, независимо от времени событий. Тем не менее, необходимы долгосрочные эксперименты, чтобы определить пороговые значения для изменений бюджета поглощения CH4, в случае возрастания появления EPE в будущем.

Восстановление тяжелых металлов путем снижения их подвижности и биодоступности без их удаления из почв считается экономически эффективным и эффективным методом для устранения их токсичности для живых организмов и здоровья почвы. Таким образом, основными задачами нынешнего исследования было исследование потенциала биочипа сахарного тростника в снижении биодоступности почвенного кадмия (Cd) и хрома (Cr) и оценка влияния применения биочинов на микробную деятельность почв и рост растений в металле – загрязненная почва.
Материалы и методы

Воздушно-высушенную почву искусственно закручивали металлами Cd и Cr с использованием растворов Cd (NO3) 2 и Cr (NO3) 2. Биохары гомогенно смешивали в почве с металлическим покрытием. Экспериментальная шипованная почва была классифицирована как с почвой с измененной биомарой и без нее. В качестве испытательного завода использовалась культура маш. После сбора урожая почвы Cd и Cr экстрагировали диэтилентриаминпентауксусной кислотой (DTPA) для оценки подвижности тяжелых металлов. Кроме того, были определены содержание растительного металла, углекислый микробный биомасса, активность уреазы, активность дегидрогеназы (DHA), общий органический углерод и растительная биомасса. Изотермы адсорбции Ленгмюра изучались для Cd и Cr в непригодной почве, с измененной биомаром почвой и только с биочипом. Электроотрицательные заряды биомары и измененной биомассы почвы также измерялись с использованием дзета-потенциала.
результаты и обсуждение

Результаты показывают, что применение биочипов к загрязненной Cr- и Cd почве значительно снижает их доступность на 85 и 63%, соответственно. Применение биочипа при 15 г кг-1 заметно уменьшало содержание экстрагируемого Cd на 29 и 32% на загрязненных Cd и загрязненных Cr-Cd почвах, соответственно. Концентрация Cr в растении уменьшилась на 34 и 41% в загрязненной Cr и загрязненной Cr-Cd почве по сравнению с шипованной почвой без биочипа. Модель Ленгмюра достигла наилучшего соответствия; Его изотерма предсказала максимальную адсорбционную способность биочара для Cd (0,42 мг г-1) и Cr (0,35 мг г-1). Включение биохаров в загрязненную Cd-Cr почвой значительно увеличило микробную активность и биомассу мусорной бобы.
Выводы

Наши результаты показывают, что добавление биочипа, полученного из сахарного тростника, из бассаса значительно снижает доступность Cd и Cr в одиночной и со-загрязненной почве. Кроме того, после добавления биошара возможны увеличение активности микроорганизмов и роста растений, а также значительное снижение поглощения Cd и Cr бобами.

Температурная чувствительность Pазложения

Абстрактные

Глобальное потепление влияет на углеродные (С) бассейны в наземных экосистемах, ускоряя биологические процессы, которые возвращаются к феномену изменения климата. В глобальном масштабе экосистемы пастбищ собирают большое количество органического С в почвы и считаются краеугольным камнем для смягчения глобального потепления. Целью этого исследования было оценить температурную чувствительность разложения С в различных фракциях почвенных агрегатов в экосистемах лугопастбищных угодий через широтный градиент между севером и югом в Чили.

Образцы почв были собраны из средиземноморских полузасушливых (MSA, 32 ° 31, до 34 ° 19, южная широта), умеренно-полуомиевые (TSO, 35 ° 36, 36 ° 27, южная широта), умеренные океанические (TO; 40 ° 36, 43 ° 03, южная широта) и субполярные полуокеанические (SPSO, 43 ° 57, 47 ° 40, южные широты) климатические зоны и водостойкие макроагрегаты (250-2000 мкм) и свободные микроагрегаты ( 50-250 мкм). Два эксперимента проводили с использованием кратковременных инкубаций (14 дней). Во-первых, абсолютное дыхание почвы и специфическое дыхание почвы из изолированных агрегатов оценивали при 20 ° С, а во-вторых, изолированные агрегаты инкубировали при разных уровнях температуры (20-30 ºC для MSA и TSO, 10-20 ºC для TO и SPSO) Для количественной оценки энергии активации (Ea) и температурной чувствительности (Q10).

В целом, результаты не свидетельствуют о различиях между фракциями агрегатов почвы по любому из оцененных параметров, но почвы различаются по широтному градиенту. Высокие абсолютные показатели дыхания и специфическое дыхание, связанные с высокой продуктивностью пастбищ,

наблюдались в почвах из зон TO и SPSO. Значения Q10 продемонстрировали сильную положительную корреляцию с годовыми осадками, поэтому разложение C в почвах из зон с высоким уровнем осадков проявляет повышенную температурную чувствительность.

Исследование проводилось в минеральных почвах естественных пастбищ в центральной и южной части Чили, от 32 ° 31 до 47 ° 40, южной широты и 71 ° 15, до 72 ° 21 западной долготы и включало климатические условия и типы почв Представитель каждой климатической зоны в пределах градиента. Участки исследования были сгруппированы в соответствии с климатическими характеристиками следующим образом: средиземноморские полузасушливые (MSA) почвы из серии Catapilco, Clarillo и Pimpinela; Умеренно-полуомиевые (TSO) почвы от серий Bramaderos, Chanco и Santa Bárbara; Умеренные океанические (TO) почвы из серии Bahía Mansa, Chapo, Mayamó и Aituí; И субполярные полуомиевые (SPSO) почвы из серии La Tapera, Simpson и Cochrane (WorldClim-Global Climate Data, http://www.worldclim.org/current, см. Также Doetterl et al., 2015). Химическая характеристика и климатические условия почвенных участков показаны в табл. 1а, 1б; Почвы были классифицированы в соответствии с Штатом по обследованию почв (1999 год) и Всемирной справочной базой для почвенных ресурсов (Рабочая группа IUSS WRB., 2015). Зона с самым низким годовым количеством осадков представляет собой MSA, которая включает в себя самые северные участки отбора проб (Catapilco, Clarillo и Pimpinela) с ежегодным средним осадком 458 мм, а зона с самым высоким среднегодовым осадком – TO (Bahía Mansa, Chapo, Mayamó и Aituí) со средним значением 2,207 мм. Самые теплые участки расположены в MSA с годовой средней температурой 15,2 ° C, а самые холодные места расположены в климатической зоне SPSO (La Tapera, Simpson и Cochrane) со средней температурой 4,4 ° C.

Climate zone: MSA = Mediterranean semi-arid, TSO = Temperate semi-oceanic, TO = Temperate oceanic, SPSO = Subpolar semi-oceanic, MAP = Mean annual precipitation, MAT= Mean annual temperature; * Casanova et al. (2013); **P Olsen in mg/kg, *** Σ bases in cmolc/kg

Доля макро- и свободных микроагрегатов, полученных из каждого типа почвы, значительно варьировалась (рис. 1). Почвы климатов MSA и TSO в основном содержали свободные микроагрегаты (50-250 мкм) в пропорции 32,2 ± 6,2% от общей массы почвы, а почвы из зоны ТО представляли более высокую долю макроагрегатов (250-2000 мкм) с В среднем 50,2 ± 5,6% от общей массы почвы (почвы Чапо, Майамо и Айту). В зоне SPSO пропорции макро- и свободных микроагрегатов были одинаковыми, каждый из которых представлял 21,9 ± 1,54% от общей массы почвы.

Наблюдалась высокая корреляция между специфическим почвенным дыханием участков исследования и годовыми осадками: С минерализация уменьшалась с увеличением осаждения в почвах, образовавшихся в более теплых зонах (средняя годовая температура выше 12 ° С, рис. 2А), но проявлялась противоположная тенденция в почвах Из более холодных зон (среднегодовая температура от 2,7 до 10,8 ° C, рис. 2B). Одно из объяснений состоит в том, что растительность зоны ТО (рис. 2В) состоит из постоянных пастбищ, которые являются высокопродуктивными (2500-6000 кг га-1 год-1, Руиз, 1996), что приводит к высоким запасам растительных остатков в почвах. Таким образом, более высокие уровни концентрации С в почвенных агрегатах (10,0 ± 2,1% в среднем, таблица 2) наблюдались в ТО по сравнению с почвами из MSA и TSO, где продуктивность пастбищ варьируется от 500 до 1500 кг га-1 год-1 (Руис, 1996), что привело к более низким остаточным входам и среднему значению C 3,0 ± 1,7% C в почвенных агрегатах (таблица 2). Напротив, почвы из более теплых зон (рис. 2А) показали более низкое дыхание C (58-713 мкг C g C-1), чем почвы из более холодных зон (рис. 2B, 287-3,984 мкг C g C-1), что демонстрирует Высокая лабильность или доступность органического вещества С в почвах из более холодных зон. Это открытие частично подтверждено Podrebarac et al. (2016 г.), которые, сравнивая почвенно-специфическое дыхание в подзолистых бореальных лесах между участками более высокой широты (более холодная область) и более низкой широты (более теплая область), определили, что почвы из более теплых областей менее биоактивны, поскольку они представляют более низкое кумулятивное специфическое дыхание, чем Другие почвы. Хотя экосистема, оцененная в исследовании Podrebarac, отличается от нашего, концепция органической биодоступности C может помочь выявить различия, обнаруженные между более холодными и более теплыми зонами; В более теплых зонах более лабильные формы С теряются в виде СО2, поэтому сохраняются только непокорные формы С, которые менее подвержены биологическому распаду. Как утверждают эти авторы, различные климатические истории при почвообразовании могут быть использованы для прогнозирования температурной чувствительности разложения С с почвами, образованными в более теплых и влажных климатических условиях, проявляющих повышенную чувствительность. Однако Doetterl et al. (2015) в последнее время продемонстрировали значимость взаимодействия между геохимией и климатом с почвенным хранилищем С, демонстрируя сложность бюджетов экосистем С в изменении климата.

Кроме того, абсолютная интенсивность дыхания в почве (табл. 3) выше в почвах зоны ТО по сравнению с другими климатическими зонами, демонстрируя эффект взаимодействия между высоким содержанием C и лабильностью этого органического материала, который количественно определяется отношением C / N , Другими словами, почвы из TO и SPSO имели более низкие отношения C / N (и, следовательно, более высокую лабильность, среднее отношение C / N = 13,5) по сравнению с почвами MSA и TSO, которые имели средние отношения C / N 22,3 и 14,9 для макросов – и микроагрегаты, соответственно.