Органический метеорит

             Министерство науки, молодежи и спорта Украины

     Донбасская  национальная академия строительства и архитектуры 

                   Кафедра « Прикладная экология  и химия»

 

 

 

 

 

                                            Курсовой проект

                               на тему: «Органический метеорит»

                   по предмету:  «Физико - химический метод анализа»

 

                                                                 

                                                                                  выполнила ст.гр. Экол-16

                                                                                  Мотина О.В

                                                                                  проверил: к.х.н. доцент

                                                                                  Касянчук  М.Г

 

 

 

 

 

 

 

                                           Макеевка 2012

                               Органический метеорит

 

Проанализирован новейшими методами состав метеорита, упавшего в январе 2000 г, на лед покрывавший озеро Тагиш в Канаде. Фрагменты были вскоре собраны и заморожены, так что метеорит не подвергался воздействию плюсовых температур и не мог быть загрязнен земной органикой. Анализы показали, что углерода в метеорите около 6% по весу - это рекорд.

                                     

                                       Задание

1. Насколько правомерно  предположение исследователей о  том, «что       метеорит  не мог быть загрязнен живой органикой»

2. Каким методом можно  определить содержание углерода  в метеорите? Насколько велика  погрешность такого анализа? Опираясь  на сведения о том, каково  обычное содержание углерода  в метеоритах, и на значение  погрешности его анализа, скажите,  действительно ли можно утверждать, что найденный на льду озера  Тагиш метеорит существенно отличается от других по содержанию углерода?

3. Какой метод используется  для того, чтобы определить соотношение дейтерия и протия в органических соединениях? Вкратце опишите его принцип.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                Органический метеорит

Метеорит, упавший 18 января 2000 года на северо-западе Канады у озера Тагиш, имел массу не менее 200 тонн, но перед падением взорвался и разлетелся на кусочки.

Первый обломок метеорита  был найден   через неделю местным жителем по имени Джеймс Брук, который обнаружил осколок на поверхности  закованного в лед озера. Место падения  оказалось удачным – черные осколки были хорошо видны, кроме того, сильный мороз не дал метеориту разложиться.  Через некоторое время Бруку удалось найти  еще несколько небольших фрагментов, общая  масса которых составила 850 грамм. Джеймс действовал очень правильно – находки брал рукой в перчатке, а собранные образцы положил в полиэтиленовые пакеты и поместил в холодильник.

К озеру Тагиш была снаряжена экспедиция,  члены которой до мая нашли в округе более четырехсот фрагментов, среди которых самый крупный весил чуть менее двух с половиной килограмм. Собирали осколки метеорита с большой предосторожностью, чтобы не допустить их загрязнения земными веществами. Все образцы были зарегистрированы и  сохранены как были– в замороженном состоянии.

При изучении метеорита в  лабораторных условиях  было установлено, что  Тагиш- Лейк является углистым хондритом– древнейшим представителем Солнечной системы. Этот небесный странник оказался  богат летучими веществами, которые при нахождении метеорита в условиях комнатной температуры начали выделяться газы, при этом   стал отчетливо ощущаться запах сероводорода.

1.Таким образом исследователи были полностью правы, что метеорит не был загрязнен живой органикой, т.к. он упал в холодное время года, когда  замедляются процессы жизнедеятельности всех микроорганизмов, следовательно  они не могли взаимодействовать вместе с  метеоритом. К тому же человек нашедший его через месяц после падения, действовал очень правильно–находки брал рукой в перчатке, а собранные образцы положил в полиэтиленовые пакеты и поместил в холодильник. Все эти действия способствовали тому, чтобы метеорит не был загрязнен земной органикой.

2. В лабораторных условиях удалось установить, что Тагиш- Лейк представляет собой редкий экземпляр одного из древнейших углистых хондритов, богатых летучими веществами.

Для установления процентного содержание углерода в метеорите ученые использовали - элементный количественный анализ на содержание углерода. Сначала взвешивают поглотительные приборы. Навеску кладут в фарфоровую неглазированную лодочку, затем сжигают в медленном токе кислорода при температуре 1350 °С в газонепроницаемой трубке, продукты неполного сгорания дожигают над оксидом меди. При этом весь углерод превращается  в диоксид углерода. Эти продукты поглощаются соответствующими реактивами и определяются гравиметрически. Затем снова взвешивают поглотительные приборы после анализа. Массовую долю общего углерода в аналитической пробе топлива в процентах вычисляют по формуле

С_t^q=0.2729хm₂/m₁х100,

 где m₁ - масса навески топлива, г; m₂ - суммарное увеличение массы сосудов, предназначенных для поглощения диоксида углерода, г;

0,2729 - коэффициент пересчета  массы СО2 на С.

Массовую долю органического  углерода в аналитической пробе топлива в процентах вычисляют по формуле

С₀^q=C_t^q-0.2729(CO₂)^a

где (СО₂)а - массовая доля диоксида углерода карбонатов в аналитической пробе топлива.

Относительная погрешность  количественного анализа обычно составляет 0,05-0,2%.

Содержание углерода в  углистых хондритах колеблется от 0,1 до 6 %.Это значит, что с учетом погрешности метеорит содержит максимальное количество углерода.

3.Для аналитического определения дейтерия применяют масс-спектрометрические, спектральные, хроматографические, а также денсиметрические (путем измерения плотности) методы изотопного анализа. 
Рассмотрим один из предложеных методов анализа например- масс-спектрометрический: пробу вводят в масс-спектрометр в газообразном состоянии для этого необходимо предварительно перевести в пар путем нагревания до температур порядка 500° С в условиях вакуума. Пробу испаряют в специальной камере, из которой пары в виде молекулярного пучка поступают через отверстие в ионизатор, затем на него воздействуют электрическим полем

Заряженная частица в  поле отклоняется в большей или  меньшей степени. Степень отклонения зависит от величины m/z, где m — масса частицы, а z — ее заряд. Поток частиц, разделенный на отдельные пучки по величине m/z, попадает в детектор, где каждый пучок регистрируется на определенном участке детектора. Прибор масс-спектрометр позволяет выделить из всего набора только те осколки, которые несут положительный заряд, в зависимости от того, насколько отклонилось поле измеряют изотопный состав.

 

Вывод: в данном курсовом проекте я обосновала предположение исследователей о том, «что метеорит не мог быть загрязнен живой органикой». Рассмотрела метод определения содержания углерода в метеорите (метод Либиха), а также метод определения соотношения дейтерия и протия в органических соединениях (масс-спектрометрический). Изучила сущность этих методов, а также область применения.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Перечень ссылок

1. http://213.170.69.26/mass_spectrometriya.php 17.12.12

2. http://provodu.kiev.ua/oleg-mosin/zagadochnyi-deiterii-i-ego-svoistva 25.11.12

3. http://www.meteorite.narod.ru/proba/stati/stati79.htm 17.11.12

4.http://nordoc.ru/doc/26-26588.21.12.12