1.2.4 Kohlenstoff C (Carboneum) Der Kohlenstoff ist ein Nichtmetall der 4. Hauptgruppe und kommt nur in Grafit und Diamant in Reinform natürlich vor. Kohlenstoff kommt in Form von Verbindungen in allen Kohlesorten, Erdöl und Erdgas sowie im Kohlendioxid der Atmosphäre vor. Der Kohlenstoff ist als einziges Element in der Lage, mit sich selbst Ketten und Ringe fast beliebiger Länge zu bilden (organische Chemie – Kunststoffe). Carbonate sind wichtige gesteinsbildende Minerale. Ruß ist mikrokristalliner Kohlenstoff. 1.3 Wichtige chemische Verbindungen im GWH-Bereich 1.3.1 Kohlenmonoxid CO Kohlenmonoxid ist ein sehr giftiges, geruchloses Gas, das bei der unvollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen entsteht. Das Einatmen von Kohlenmonoxid führt zu einer Kohlenmonoxidvergiftung, die sich anfänglich durch Schwindel, Kopfschmerzen und Bewusstlosigkeit bemerkbar macht und zu Atemlähmung, Herzstillstand und sogar zum Tod führen kann. 1.3.2 Kohlendioxid CO2 Kohlendioxid ist ein farb-, geruch- und geschmack- loses Gas, schwerer als Luft, verhindert bei größerer Konzentration die Atmung und führt zur Erstickung. Kohlendioxid wird bei der vollständigenVerbrennung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe und bei der alkoholischen Gärung frei. In Wasser ist Kohlendioxid mit steigendem Druck gut löslich und bildet dabei die Kohlensäure. Verflüssigtes CO2 dient zur Herstellung künstlicher Mineralwässer, als Kältemittel und Feuerlöschmedium. Auch die Luft enthält ca. 0,03 Volumsprozent CO2. Der Kohlendioxidanteil in der Luft steigt ständig, bedingt durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe bei gleichzeitig schwindender Zahl von Pflanzen, die CO2 in Sauerstoff umwandeln können. Da Kohlendioxid die Sonnenstrahlung absorbiert und sie in Wärme umwandelt, kommt es durch den zunehmenden CO2-Gehalt zu einem Temperaturanstieg auf der Erde. 1.3.4 Kohlenwasserstoffe CXHY Kohlenwasserstoffe sind chemische Verbindungen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Natürlich kommen Kohlenwasserstoffe im Erdöl und Erdgas vor. Alle flüssigen Brennstoffe und technischen Brenngase sind Kohlenwasserstoffverbindungen. In der organischen Chemie werden durch Ersetzen einzelner Wasserstoffatome Alkohole, Nitroverbindungen, Halogenkohlenwasserstoffe, Kunststoffe usw. hergestellt. Bekannte flüssige Kohlenwasserstoffe sind Erdöl, Heizöle und Benzine. Gasförmige Kohlenwasserstoffe sind Azetylen (C2H2), Methan (CH4), Propan (C3H8) und Butan (C4H10). 1.3.5 Wasser H2O Wasser ist eine chemische Verbindung von Was serstoff mit Sauerstoff. Chemisch reines Wasser ist eine farblose (bei großer Schichtdicke bläuliche), geruch- und geschmacklose Flüssigkeit. Das in der Natur vorkommende Wasser enthält stets Inhaltsstoffe, die das Wasser auf dem Weg zur Erde aufgenommen hat. Diese Inhaltsstoffe sind Kohlensäure, verschiedene Mineralien und Salze. Chemisch reines Wasser kann man durch Destillieren gewinnen. 94 Wichtige chemische Verbindungen im GWH-Bereich Chemische Grundlagen absorbieren absorb Atemlähmung respiratory paralysis Atmosphäre atmosphere Bewusstlosigkeit unconsciousness Carbonat carbonate Diamant diamond Erdgas natural gas Erdöl mineral oil Erstickung suffocation Feuerlöschmedium fire extinguishing medium Gärung fermentation Grafit graphite Halogenkohlenwasserstoffe halogen hydrocarbons Herzstillstand cardiac arrest Kohlensäure carbonic acid Kohlenstoff carbon Kohlenwasserstoffverbindungen carbohydrogen compounds Nitroverbindungen nitro compounds Schwindel dizziness unvollständige Verbrennung incomplete combustion vollständige Verbrennung complete combustion Abb. 1: Auswirkung des CO2 auf die Atmosphäre MUSTER
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