Uhlík je prvok štvrtej skupiny periodickej tabuľky. V prírode sa vyskytuje vo forme voľnej (grafit, diamant, fullerén), ale aj vo forme viazanej. Zlúčeniny uhlíka sa nachádzajú v atmosfére, hydrosfére, litosfére, biosfére. Uhlík ako látka bol známy už v praveku. V období pred n.l. sa sadze používali na výrobu atramentu. Ako prvok je známy od 18. stor.. Podľa najpravdepodobnejšej koncentrácie zaraďujeme uhlík na 17. miesto, t.j. za bárium, stroncium, síru, ale pred vanád, chlór a chróm.

Uhlík vyskytujúci sa v prírode ma tri izotopy.

Najväčšie zastúpenie ma izotop uhlíka 12C. Koncentrácia izotopu 13C závisí od pôvodu prvku, najčastejšie ma hodnotu 1,11%. Nepatrne zastúpenie medzi izotopmi uhlíka ma rádioaktívny izotop 14C, ktorého koncentrácia je 1,2 . Stredná aktivita 14C v atmosferickom oxide uhličitom CO2, ktorá ma pôvod v kozmickom žiarení, je 0,225 Bq.g-1.
Po odumretí živých organizmov (rastlín, živočíchov) koncentrácia izotopu 14C v nich klesá, čo je základ pre rádiouhlíkovú metódu merania času, ktorú navrhol W.F. Libby a za ktorú získal v roku 1960 Nobelovu cenu za chémiu.
Praktická hranica metódy je približne 50000 rokov , pretože za túto dobu klesla aktivita 14C asi na 0,2%. Atómy izotopu uhlíka 14C zabudované do molekúl , ktoré nesú geneticky kód , môžu pri rádioaktívnej premene vyvolať nežiadúce mutácie nielen svojim žiarením, ale aj tým, že môže dôjsť k zmene atómu uhlíka na atóm dusíka.

Uhlík je biogénny prvok s priemerným zastúpením 18% v ľudskom organizme. Zdrojom uhlíka pre živú prírodu je atmosferický oxid uhličitý CO2, ktorý rastlinné organizmy v priebehu fotosyntézy menia na organické zlúčeniny. Oxid uhličitý sa do atmosféry
dostáva uvoľňovaním z pôdy, vôd, mikrobiálnym rozkladom organizmov, dýchaním a spaľovaním organických látok. Oxidáciou organických látok získava človek energiu potrebnú pre činnosť každej bunky, ako aj energiu tepelnú, sveteľnú, elektrickú, potrebnú na pracovné činnosti.

Ľudské telo dospelého človeka obsahuje približne 12,6 kg uhlíka, je súčasťou každej organickej zlúčeniny. Metabolické procesy v ľudskom organizme zabezpečujú potrebné množstvo atómov uhlíka na syntézy organických látok, ktoré sa neustále tvoria v bunkách organizmu. Nadbytok atómov uhlíka sa z organizmu uvoľňuje najmä prostredníctvom oxidu uhličitého, uvoľňovaného pri oxidačnom štiepení živín (sacharidov , tukov , bielkovín).

Z účinkov amorfných foriem uhlíka na organizmus sa
využíva adsorpčná schopnosť živočíšneho uhlia. Živočíšne uhlie, aj drevené uhlie, sa vyznačujú veľkou schopnosťou pohlcovať plyny a rozpustené latky.

Pórovitá štruktúra umožňuje vznik veľkého aktívneho povrchu. Jeden gram adsorpčného uhlia má povrch 300 – 1000 m. Adsorpčná schopnosť uhlia závisí od jeho kvality, od adsorbovanej latky, ako aj od prostredia. Carbocitrogenum je súčasťou každej lekárničky prvej pomoci. Používa sa ako prvá pomoc pri zažívacích ťažkostiach , akútnych otravách spôsobených použitím toxických látok , ešte pred ich vstrebaním do krvného systému. Živočíšne uhlie sa momentálne získava zuhoľnatením rozličných živočíšnych odpadov, napr. kosti, krvi.

Oxid uhličitý je plyn bez farby a bez zápachu ,ktorý sa nachádza v ovzduší. Priemyselne sa vyrába zohrievaním uhličitanu vápenatého vo vápennej peci. Vo vode sa rozpúšťa za vzniku kyseliny uhličitej. Nie je veľmi reaktívny,
ale reaguje s roztokmi hydroxidu sodného a vápenatého. Pásik horčíka v ňom horí. Používa sa v hasiacich prístrojoch. Atmosféra obsahuje okolo 0,03 objemových % oxidu uhličitého CO2.Oxid uhličitý je produktom metabolizmu. Vydychovaný vzduch obsahuje asi 3,5 % CO2, táto koncentrácia nemá na človeka toxický účinok.

Pri vyšších koncentráciách sa objavuje zrýchlené dýchanie , stúpa tep aj tlak, oslabuje sa sluch. Väčšie množstvo spôsobuje vážne poruchy v organizme. Pri 10 % koncentrácii CO2 vo vzduchu nastáva strata vedomia a smrť udusením. Pri 20 % koncentrácii vpriebehu niekoľkých sekúnd ochrnú životne dôležité centrá v mozgu. Oxid uhličitý je 1,5-krát ťažší ako vzduch, dobre sa skvapalňuje. Pri priamom kontakte so skvapalneným alebo tuhým CO2 je možné poškodenie tkaniva nízkymi teplotami. Suchý ľad (tuhý CO2 ) sa používa v kožnej medicíne na vypaľovanie pigmentácii. CO2 sa dobre rozpúšťa vo vode, pričom čiastočne reaguje s vodou

Pre človeka je nebezpečné zdržiavať sa v prostredí s oxidom uhoľnatým CO . Oxid uhoľnatý je prítomný v svietiplyne (8-12%), ale vzniká tiež pri nedokonalom spaľovaní uhlíkových zlúčenín. Odhaduje sa, že ročne sa spaľovaním palív uvoľní do atmosféry asi 3.10 kg oxidu uhoľnatého.

Výfukové plyny spaľovacích motorov by podľa normy mali obsahovať 3-7% CO. Aj pri niektorých procesoch prebiehajúcich v prírode, napr. pri oxidácii metanu, do atmosféry uniká asi 1.10 kg CO ročne. V prírode je však ustálená rovnováha medzi vznikom a zánikom oxidu uhoľnatého. Tento bezfarebný plyn sa pri styku s krvou viaže na hemoglobín 130-krat aktívnejšie ako kyslík.

Vzniká karbonylhemoglobín COHb. Oxid uhoľnatý po uvoľnení z krvi zostava ešte viazaný v myokarde a pečeni. Pri koncentrácii 65% COHb v krvi nastáva smrť. Sú prípady, že po jednom vdýchnutí CO môže nastať bezvedomie, kŕče a smrť, závisí to od citlivosti organizmu. V mestských častiach s vysokou automobilovou premávkou je koncentrácia CO okolo 5 mg.m-3. Pri koncentrácii 15 mg.m-3 treba vyhlásiť stav ohrozenia. Pri nižších koncentráciách COHb v krvi sa otrava CO prejavuje najčastejšie bolesťami hlavy, závratmi, hučaním v ušiach, búšením srdca, bolesťami končatín. Na každého fajčiara možno pozerať ako na postihnutého chronickou otravou CO. Časť ťažkostí a pravdepodobne aj chorôb, na ktorých sa fajčenie podieľa, možno pričítať účinkom CO. Rýchlosť nástupu otravy závisí nielen od koncentrácie CO, ale aj od individuálnej citlivosti, fyzickej činnosti a zdravotného stavu. Pri záchranných akciách treba použiť v ochranných maskách filtre s náplňou Hopkalit, lebo bežné filtre CO nezachytia. Výskumy poukazujú, že CO sa vytvára aj v tele človeka pôsobením enzýmu hemoxygenázy na krvné farbivo a účinkuje ako hormón.

Oxid uhoľnatý je vlastne plyn bez zápachu, bez farby a jedovatý. Vyrába sa prechodom oxidu uhličitého nad horúcim uhlíkom a spaľovaním uhlíkových palív za obmedzeného dávkovania vzduchu. Vo vode sa nerozpúšťa ,horí modrým plameňom a je redukčným činidlom. Používa sa v zmesi s H ako vodný plyn, s N ako generátorový plyn a s H, metanom v svietiplyne.

Kyselina uhličitá len veľmi slabo disociuje na H+ a HCO3- ióny. Uhličitany a hydrogénuhličitany majú význam ako tlmivé sústavy vo vnútornom prostredí organizmu. Pri acidóze sa používa
hydrogénuhličitan sodný. Nadmerné dávky však môžu spôsobiť až alkalózu. Zámena jedlej sódy (NaHCO3 ) za praciu sódu (Na2CO3 .10 H2O) môže byť nebezpečná.

Uhlie: Vrstvy uhlia sú uložené pod zemou v slojoch, ktoré vyzerajú ako vrstvy krému v torte. Niektoré vrstvy sa nachádzajú v blízkosti povrchu a dajú sa ťažiť rýpadlami. Hovoríme tomu povrchové dobývanie. Väčšina vrstiev je však uložená oveľa hlbšie. Musia ich dolovať baníci, ktorí používajú ťažké stroje. Ročne sa vyťaží 5 000 miliónov ton uhlia a približne polovica z toho sa spáli v elektrárňach pri výrobe elektriny. Z tvrdého uhlia, ktoré sa
nachádza hlboko v podzemí, sa pri spaľovaní uvoľňuje viac energie.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk