① 碳交易是什麼意思
碳交易是溫室氣體排放權交易的統稱,在《京都協議書》要求減排的6種溫室氣體中,二氧化碳為最大宗,因此,溫室氣體排放權交易以每噸二氧化碳當量為計算單位。在排放總量控制的前提下,包括二氧化碳在內的溫室氣體排放權成為一種稀缺資源,從而具備了商品屬性。[12]
聯合國政府間氣候變化專門委員會通過艱難談判,於1992年5月9日通過《聯合國氣候變化框架公約》。1997年12月於日本京都通過了《公約》的第一個附加協議,即《京都議定書》(簡稱《議定書》)。《議定書》把市場機製作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑,即把二氧化碳排放權作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權的交易,簡稱碳交易。
2011年10月國家發展改革委印發《關於開展碳排放權交易試點工作的通知》,批准北京、上海、天津、重慶、湖北、廣東和深圳等七省市開展碳交易試點工作。
2021年6月底前將上線的全國碳排放權交易市場將主要包括兩個部分:交易中心將落地上海,碳配額登記系統設在湖北武漢。[12]
中文名
碳交易
外文名
Carbon trading
化學式
CO2
快速
導航
機制產生根源法律依據機制減排三步走碳市場總體架構發展狀況中國碳行業狀況碳排放權交易。碳減排的方式企業參與碳交易邯鋼好中介鏈接產業競爭強制自願低碳經濟
原理
碳交易基本原理是,合同的一方通過支付另一方獲得溫室氣體減排額,買方可以將購得的減排額用於減緩溫室效應從而實現其減排的目標。在6種被要求排減的溫室氣體中,二氧化碳(CO2)為最大宗,所以這種交易以每噸二氧化碳當量(tCO2e)為計算單位,所以通稱為「碳交易」。其交易市場稱為碳市場(Carbon Market)。引在碳市場的構成要素中,規則是最初的、也是最重要的核心要素。有的規則具有強制性,如《議定書》便是碳市場的最重要強制性規則之一,《議定書》規定了《公約》附件一國家(發達國家和經濟轉型國家)的量化減排指標;即在2008~2012年間其溫室氣體排放量在1990年的水平上平均削減5.2%。其他規則從《議定書》中衍生,如《議定書》規定歐盟的集體減排目標為到2012年,比1990 年排放水平降低8%,歐盟從中再分配給各成員國,並於2005年設立了歐盟排放交易體系(EU ETS),確立交易規則。當然也有的規則是自願性的,沒有國際、國家政策或法律強制約束,由區域、企業或個人自願發起,以履行環保責任。 2005年京都議定書正式生效後,全球碳交易市場出現了爆炸式的增長。2007年碳交易量從2006年的16億噸躍升到27億噸,上升68.75%。成交額的增長更為迅速。2007年全球碳交易市場價值達400億歐元,比2006年的220億歐元上升了81.8%,2008年上半年全球碳交易市場總值甚至就與2007年全年持平。[1]
碳交易:中國的機會
機制
能源結構優化,新的能源技術被大量採用與發展中國家能源效率低,減排空間大,成本低形成鮮明的對比。這直接導致同一減排量在不同國家之間存在著不同的成本,形成了價格差。從而產生了碳交易市場。
深圳市於2013年6月18日啟動全國首個碳排放權交易市場,為中國碳排放權交易拉開了序幕。同時,深圳排放權交易市場對個人投資者開放,為全國人民打開了新的投資渠道。為方便全國各地關注碳排放交易的機構和個人,開設了「足不出戶,異地開戶」的服務
產生根源
從經濟學的角度看,碳交易遵循了科斯定理,即以二氧化碳為代表的溫室氣體需要治理,而治理溫室氣體則會給企業造成成本差異;既然日常的商品交換可看作是一種權利(產權)交換,那麼溫室氣體排放權也可進行交換;由此,藉助碳權交易便成為市場經濟框架下解決污染問題最有效率方式。這樣,碳交易把氣候變化這一科學問題、減少碳排放這一技術問題與可持續發展這個經濟問題緊密地結合起來,以市場機制來解決這個科學、技術、經濟綜合問題。需要指出,碳交易本質上是一種金融活動,一方面金融資本直接或間接投資於創造碳資產的項目與企業;另一方面來自不同項目和企業產生的減排量進入碳金融市場進行交易,被開發成標準的金融工具。 在環境合理容量的前提下,政治家們人為規定包括二氧化碳在內的溫室氣體的排放行為要受到限制,由此導致碳的排放權和減排量額度(信用)開始稀缺,並成為一種有價產品,稱為碳資產。碳資產的推動者,是《聯合國氣候框架公約》的100個成員國及《京都議定書》簽署國。這種逐漸稀缺的資產在《京都議定書》規定的發達國家與發展中國家共同但有區別的責任前提下,出現了流動的可能。由於發達國家有減排責任,而發展中國家沒有,因此產生了碳資產在世界各國的分布不同。另一方面,減排的實質是能源問題,發達國家的能源利用效率高,能源結構優化,新的能源技術被大量採用,因此本國進一步減排的成本極高,難度較大。而發展中國家,能源效率低,減排空間大,成本也低。這導致了同一減排單位在不同國家之間存在著不同的成本,形成了高價差。發達國家需求很大,發展中國家供應能力也很大,國際碳交易市場由此產生。[2]
中國碳交易短期受挫
② 碳元素是什麼
碳的英文名稱來自於拉丁語「carbo」(木炭)一詞。由於碳元素在自然界天然存在,它是人類最早認識的化學元素之一。它與鐵、硫、銅、銀、錫、銻、金、汞、鉛等都是古代人早就認識到的化學元素。碳元素是自然界中分布最為廣泛的基礎元素之一。自然界中以游離狀態存在的碳有金剛石、石墨和煤。碳元素的發現與確認,經歷了漫長艱苦的歷程,是科學技術發展史上的一項重要成就。北京周口店地區遺址就有單質碳的存在,時間可以上溯到大約50萬年以前。從新石器時代人類開始製造陶器起,炭黑就被用來作為黑色顏料製造黑陶。戰國時代(公元前403一前221年)我國就已用木炭煉鐵。隨著冶金業的發展,人們在尋找比木炭更廉價的燃料時,找到了煤。據《漢書·地理志》記載:「豫章郡(現今江西省南昌市附近)出石,可燃為薪。」漢代文獻《鹽鐵論》日:「故鹽冶之大業,皆依山川,近鐵炭。」中國考古工作者在山東平陵縣漢初冶鐵遺址中發現了煤塊,說明中國漢朝初期,即公元前200年就已用煤煉鐵了。碳的漢字來自於「炭」。因我國古時稱煤為「炭」,遂造為「碳」。到19世紀初,科學家們發現,碳元素是組成生物體最基本的元素。
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帖子主題:碳元素的介紹
樓主:shaoys[2006-3-18下午02:49:53]
碳元素的介紹
碳,CARBON,源自carbo,也就是木炭,這種物質發現得很早,上圖顯示出它的三種自然形式:鑽石、炭和石黑。碳的無數化合物是我們日常生活中不可缺少的物質,產品從尼龍和汽油、香水和塑料,一直到鞋油、滴滴涕和炸葯等,范圍廣泛種類繁多。
碳的發現簡史
碳可以說是人類接觸到的最早的元素之一,也是人類利用得最早的元素之一。自從人類在地球上出現以後,就和碳有了接觸,由於閃電使木材燃燒後殘留下來木炭,動物被燒死以後,便會剩下骨碳,人類在學會了怎樣引火以後,碳就成為人類永久的「夥伴」了,所以碳是古代就已經知道的元素。發現碳的精確日期是不可能查清楚的,但從拉瓦錫(LavoisierAL1743—1794法國)1789年編制的《元素表》中可以看出,碳是作為元素出現的。碳在古代的燃素理論的發展過程中起了重要的作用,根據這種理論,碳不是一種元素而是一種純粹的燃素,由於研究煤和其它化學物質的燃燒,拉瓦錫首先指出碳是一種元素。
碳在自然界中存在有三種同素異形體——金剛石、石墨、C60。金剛石和石墨早已被人們所知,拉瓦錫做了燃燒金剛石和石墨的實驗後,確定這兩種物質燃燒都產生了CO2,因而得出結論,即金剛石和石墨中含有相同的「基礎」,稱為碳。正是拉瓦錫首先把碳列入元素周期表中。C60是1985年由美國休斯頓賴斯大學的化學家哈里可勞特等人發現的,它是由60個碳原子組成的一種球狀的穩定的碳分子,是金剛石和石墨之後的碳的第三種同素異形體。
碳元素的拉丁文名稱Carbonium來自Carbon一詞,就是「煤」的意思,它首次出現在1787年由拉瓦錫等人編著的《化學命名法》一書中。碳的英文名稱是Corbon。
碳單質
碳在地殼中的質量分數為0.027%,在自然界中分布很廣。以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然氣、動植物體、石灰石、白雲石、二氧化碳等。
截止1998年底,在全球最大的化學文摘——美國化學文摘上登記的化合物總數為18.8百萬種,其中絕大多數是碳的化合物。
眾所周知,生命的基本單元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架變化而來的。先是一節碳鏈一節碳鏈地接長,演變成為蛋白質和核酸;然後演化出原始的單細胞,又演化出蟲、魚、鳥、獸、猴子、猩猩、直至人類。這三四十億年的生命交響樂,它的主旋律是碳的化學演變。可以說,沒有碳,就沒有生命。碳,是生命世界的棟梁之材。
純凈的、單質狀態的碳有三種,它們是金剛石、石墨、C60。它們是碳的三種同素異形體。
金剛石
石墨
碳六十
金剛石
金剛石晶瑩美麗,光彩奪目,是自然界最硬的礦石。在所有物質中,它的硬度最大。測定物質硬度的刻畫法規定,以金剛石的硬度為10來度量其它物質的硬度。例如Cr的硬度為9、Fe為4.5、Pb為1.5、鈉為0.4等。在所有單質中,它的熔點最高,達3823K。
金剛石晶體屬立方晶系,是典型的原子晶體,每個碳原子都以sp3雜化軌道與另外四個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。這是金剛石的面心立方晶胞的結構。
由於金剛石晶體中C—C鍵很強,所有價電子都參與了共價鍵的形成,晶體中沒有自由電子,所以金剛石不僅硬度大,熔點高,而且不導電。
室溫下,金剛石對所有的化學試劑都顯惰性,但在空氣中加熱到1100K左右時能燃燒成CO2。
金剛石俗稱鑽石,除用作裝飾品外,主要用於製造鑽探用的鑽頭和磨削工具,是重要的現代工業原料,價格十分昂貴。
石墨
石墨烏黑柔軟,是世界上最軟的礦石。石墨的密度比金剛石小,熔點比金剛石僅低50K,為3773K。
在石墨晶體中,碳原子以sp2雜化軌道和鄰近的三個碳原子形成共價單鍵,構成六角平面的網狀結構,這些網狀結構又連成片層結構。層中每個碳原子均剩餘一個未參加sp2雜化的p軌道,其中有一個未成對的p電子,同一層中這種碳原子中的m電子形成一個m中心m電子的大∏鍵(鍵)。這些離域電子可以在整個兒碳原子平面層中活動,所以石墨具有層向的良好導電導熱性質。
石墨的層與層之間是以分子間力結合起來的,因此石墨容易沿著與層平行的方向滑動、裂開。石墨質軟具有潤滑性。
由於石墨層中有自由的電子存在,石墨的化學性質比金剛石稍顯活潑。
由於石墨能導電,有具有化學惰性,耐高溫,易於成型和機械加工,所以石墨被大量用來製作電極、高溫熱電偶、坩堝、電刷、潤滑劑和鉛筆芯。
碳六十
20世紀80年代中期,人們發現了碳元素的第三種同素異形體——C60。我們從以下三個方面介紹C60
碳六十的發現和結構特點
碳六十的制備
碳六十的用途
碳六十的發現和結構特點
1996年10月7日,瑞典皇家科學院決定把1996年諾貝爾化學獎授予RobertFCurl,Jr(美國)、HaroldWKroto(英國)和RichardESmalley(美國),以表彰他們發現C60。
1995年9月初,在美國得克薩斯州Rice大學的Smalley實驗室里,Kroto等為了模擬N型紅巨星附近大氣中的碳原子簇的形成過程,進行了石墨的激光氣化實驗。他們從所得的質譜圖中發現存在一系列由偶數個碳原子所形成的分子,其中有一個比其它峰強度大20~25倍的峰,此峰的質量數對應於由60個碳原子所形成的分子。
C60分子是以什麼樣的結構而能穩定呢?層狀的石墨和四面體結構的金剛石是碳的兩種穩定存在形式,當60個碳原子以它們中的任何一種形式排列時,都會存在許多懸鍵,就會非常活潑,就不會顯示出如此穩定的質譜信號。這就說明C60分子具有與石墨和金剛石完全不同的結構。由於受到建築學家BuckminsterFuller用五邊形和六邊形構成的拱形圓頂建築的啟發,Kroto等認為C60是由60個碳原子組成的球形32面體,即由12個五邊形和20個六邊形組成,只有這樣C60分子才不存在懸鍵。
在C60分子中,每個碳原子以sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子相連,剩餘的未參加雜化的一個p軌道在C60球殼的外圍和內腔形成球面大∏鍵,從而具有芳香性。為了紀念Fuller,他們提出用Buckminsterfullerene來命名C60,後來又將包括C60在內的所有含偶數個碳所形成的分子通稱為Fuller,中譯名為富勒烯。
碳六十的制備
用純石墨作電極,在氦氣氛中放電,電弧中產生的煙炱沉積在水冷反應器的內壁上,這種煙炱中存在著C60、C70等碳原子簇的混合物。
用萃取法從煙炱中分離提純富勒烯,將煙炱放入索氏(Soxhlet)提取器中,用甲苯或苯提取,提取液中的主要成分是C60和C70,以及少量C84和C78。再用液相色譜分離法對提取液進行分離,就能得到純凈的C60溶液。C60溶液是紫紅色的,蒸發掉溶劑就能得到深紅色的C60微晶。
碳六十的用途
從C60被發現的短短的十多年以來,富勒烯已經廣泛地影響到物理學、化學、材料學、電子學、生物學、醫葯學各個領域,極大地豐富和提高了科學理論,同時也顯示出有巨大的潛在應用前景。
據報道,對C60分子進行摻雜,使C60分子在其籠內或籠外俘獲其它原子或集團,形成類C60的衍生物。例如C60F60,就是對C60分子充分氟化,給C60球面加上氟原子,把C60球殼中的所有電子「鎖住」,使它們不與其它分子結合,因此C60F60表現出不容易粘在其它物質上,其潤滑性比C60要好,可做超級耐高溫的潤滑劑,被視為「分子滾珠」。再如,把K、Cs、Tl等金屬原子摻進C60分子的籠內,就能使其具有超導性能。用這種材料製成的電機,只要很少電量就能使轉子不停地轉動。再有C60H60這些相對分子質量很大地碳氫化合物熱值極高,可做火箭的燃料。等等。
碳的成鍵特徵
碳在元素周期表中屬第ⅣA族頭一名元素,位於非金屬性最強的鹵素元素和金屬性最強的鹼金屬之間。它的價電子層結構為2s22p2,在化學反應中它既不容易失去電子,也不容易得到電子,難以形成離子鍵,而是形成特有的共價鍵,它的最高共價數顯然為4。
碳原子sp3雜化
碳原子sp2雜化
碳原子sp雜化-1
碳原子sp雜化-2
碳原子sp3雜化
碳原子的sp3雜化可以生成4個δ鍵,形成正四面體構型。例如金剛石、甲烷CH4、四氯化碳CCl4、乙烷C2H6等。
在甲烷分子中,C原子4個sp3雜化軌道與4個H原子生成4個δ共價鍵,分子構型為正四面體結構。
碳原子sp2雜化
碳原子的sp2雜化生成3個δ鍵,1個∏鍵,平面三角形構型。例如石墨、COCl2、C2H4、C6H6等。
在COCl2分子中,C原子以3個sp2雜化軌道分別與2個Cl原子和1個O原子各生成1個δ共價鍵外,它的未參加雜化的那個p軌道中的未成對的p電子O原子中的對稱性相同的1個p軌道上的p電子生成了一個∏共價鍵,所以在C和O原子之間是共價雙鍵,分子構型為平面三角形。
碳原子sp雜化-1
生成2個δ鍵、2個∏鍵,直線形構型。例如CO2、HCN、C2H2等。
在CO2分子中,C原子以2個sp雜化軌道分別與2個O原子生成2個δ共價鍵,它的2個未參加雜化的p軌道上的2個p電子分別與2個O原子的對稱性相同的2個P軌道上的3個p電子形成2個三中心四電子的大∏鍵,所以CO2是2個雙鍵。
在HCN分子中,C原子分別與H和N原子各生成1個δ共價鍵外,還與N原子生成了2個正常的∏共價鍵,所以在HCN分子中是一個單鍵,1個叄鍵。
碳原子sp雜化-2
生成1個δ鍵,1個∏鍵,1個配位∏鍵和1對孤對電子對,直線型構型。例如在CO分子中,C原子與O原子除了生成一個δ共價鍵和1個正常的∏共價鍵外,C原子的未參加雜化的1個空的p軌道可以接受來自O原子的一對孤電子對而形成一個配位∏鍵,所以CO分子中C與O之間是叄鍵,還有1對孤電子對。
碳原子不僅僅可以形成單鍵、雙鍵和叄鍵,碳原子之間還可以形成長長的直鏈、環形鏈、支鏈等等。縱橫交錯,變幻無窮,再配合上氫、氧、硫、磷、和金屬原子,就構成了種類繁多的碳化合物。
二氧化碳
CO2是無色、無臭的氣體,在大氣中約佔0.03%,海洋中約佔0.014%,它還存在於火山噴射氣和某些泉水中。地面上的CO2氣主要來自煤、石油、天然氣及其它含碳化合物的燃燒,碳酸鈣礦石的分解,動物的呼吸以及發酵過程。當太陽光通過大氣層的時候,CO2吸收波長13~17nm的紅外線,如同給地球罩上一層碩大無比的塑料薄膜,留住溫暖的紅外線,不讓它散失掉,使地球成為晝夜溫差不太懸殊的溫室。CO2的溫室效應為生命提供了舒適的生活環境。它還為生命提供了基本的材料,它是綠色植物進行光和作用的原料。綠色植物每年通過光和作用,將大氣里CO2含的15000億噸碳,變成纖維素、澱粉和蛋白質,並且放出O2氣,供給動物和人類食用。
綠色植物一直維持著大氣中O2和CO2的平衡,但近年來隨著全世界工業的高速發展和由此帶來的海洋污染,使大氣中CO2越來越多,據估計每年約增加百萬分之二到四。這被認為是對世界氣溫普遍升高有影響的一個重要因素。
關於CO2,我們從它的結構、性質和制備三個方面來介紹:
二氧化碳的結構
二氧化碳的性質
二氧化碳的制備
二氧化碳的結構
在CO2分子中,碳原子採用sp雜化軌道與氧原子成鍵。
C原子的兩個sp雜化軌道分別與一個O原子生成兩個δ鍵。C原子上兩個未參加雜化的p軌道與sp雜化軌道成直角,並且從側面同氧原子的p軌道分別肩並肩地發生重疊,生成兩個∏三中心四電子的離域鍵。因此,縮短了碳—氧原子間地距離,使CO2中碳氧鍵具有一定程度的叄鍵特徵。決定分子形狀的是sp雜化軌道,CO2為直線型分子。
二氧化碳的性質
CO2分子沒有極性,因此分子間作用力小,溶沸點低,鍵能大,原子間作用力強,分子具有很高的熱穩定性。例如在2273K時CO2隻有1.8%的分解:
CO2臨界溫度高,加壓時易液化,液態CO2的汽化熱很高,217K時為25.1kJ·mol-1。當液態CO2自由蒸發汽化時,一部分CO2被冷凝成雪花狀的固體,這固體俗稱「乾冰」。它是分子晶體。在常壓下,乾冰不經熔化,於194.5K時直接升華氣化,因此常用來做製冷劑。
CO2是酸性氧化物,它能與鹼反應。工業上,純鹼Na2CO3、小蘇打NaHCO3、碳酸氫氨NH4HCO3、鉛白顏料Pb(OH)22PbCO3、啤酒、飲料、乾冰等生產中都要食用大量的CO2。
一般講,CO2不助燃,空氣中含CO2量達到2.5%時,火焰就會熄滅。所以CO2是目前大量使用的滅火劑。但著火的鎂條在CO2氣中能繼續燃燒,說明CO2不助燃也是相對的:
CO2不活潑,但在高溫下能與碳或活潑的金屬鎂、鉛等反應:
CO2雖然無毒,但若在空氣中的含量過高,也會使人因為缺氧而發生窒息的危險。人進入地窖時應手持燃著的蠟燭,若燭滅,表示窖內CO2濃度過高,暫不宜進入。
二氧化碳的制備
在工業上可利用煅燒石灰石生產石灰以及通過釀造工業而得到大量的CO2副產物。
在實驗室中則常用碳酸鹽和鹽酸作用來制備CO2:
一氧化碳
CO也是一種無色、無臭的氣體,我們介紹它的結構、性質和制備方法。
CO的結構
CO的性質
CO的制備
CO的結構
按照雜化軌道理論,在CO分子中,碳原子採取sp雜化與氧原子成鍵。
C原子的2個p電子可與O原子的2個成單的p電子形成一個δ鍵和一個∏鍵,O原子上的成對的p電子還可以與C原子上的一個空的2p軌道形成一個配位鍵。(配位鍵定義:由一個原子提供電子對為兩個原子所共用而形成的共價鍵,稱為配位鍵)。用←表示配鍵,箭頭指向接受電子對的原子,此處即成鍵的一對電子是O原子單獨提供的,C原子提供空軌道接受電子。其結構式可表示為:
按照分子軌道理論,從CO分子的分子軌道能級圖可以看出,C原子核外有4個價電子,其電子結構式為2s22p2;O原子核外有6個價電子,其電子結構式為2s22p4,由於C和O原子的相應的原子軌道能量相近,互相重疊形成CO分子的分子軌道。CO分子的價鍵結構式可以表示為:
[1]式中的箭頭表示由氧單方面提供一對電子為兩個原子共用而形成的共價鍵,亦稱為配位鍵。
[2]式中的表示∏配位鍵,兩個圓點偏於一邊,則表示這電子在原子狀態時是在氧原子的軌道上,而在形成CO分子後,也還是比較靠近氧原子核的。
這種包含有配位鍵的三重鍵結構能夠圓滿地解釋鍵能大、鍵長短、偶極矩幾乎等於零的事實。如果沒有配位鍵的話,CO應該是極性很強的分子,因為O原子的電負性要比C原子大得多,但是配位鍵的存在,使O原子略帶正電荷,C原子略帶負電荷,兩種因素相互抵消,所以CO的偶極矩幾乎等於零。
CO分子和N2分子中各有10個價電子,它們是等電子體,亦稱為等電子分子。等電子分子軌道電子排布和成鍵情況及性質非常相似。
在CO分子中,因C原子略帶負電荷,這個C原子比較容易向其它有空軌道的原子提供電子對形成配位鍵並生成許多羰基化合物。這也是CO分子的鍵能雖然比N2分子的大,而它卻比較活潑的一個原因。
CO的性質
(1)、CO是一種很好的還原劑
在高溫下,CO可以從許多金屬氧化物中奪取氧,使金屬還原。冶金工業中用焦碳作還原劑,實際上起重要作用的是CO:
在常溫下,CO還能使一些化合物中的金屬離子還原。例如:CO能使二氯化鈀溶液、銀氨溶液變黑,反應十分靈敏,可用於檢測微量CO的存在:
CO是一種重要的配體它能與許多過渡金屬加合生成金屬羰基化合物。例如Fe(CO)5、Ni(CO)4和Cr(CO)6等。我們以Ni(CO)4為例來說明羰基化合物的成鍵特徵。
在金屬羰基化合物中,CO以C和金屬相連。從CO的分子軌道能級圖我們已經知道,CO一方面有非鍵電子對(孤電子對)可以給予金屬原子的空軌道,形成δ配位鍵。另一方面,CO還有空的反鍵∏道可以接受金屬原子的d電子對,與金屬原子的d軌道重疊生成∏鍵。這種∏鍵是由金屬原子單方面提供電子對到配位體(CO)的空軌道上,所以稱為反饋鍵或配位∏鍵。反饋鍵正好可以減少由於生成δ配鍵引起的金屬原子上過多的負電荷的積累。
在羰基化合物中,金屬呈低氧化態,具有較多的價電子,有利於形成反饋鍵。如在Ni(CO)4中,Ni原子為零價,價電子為3d84s2,Ni原子採用sp3雜化軌道接受4個CO提供的非鍵電子對形成δ配位鍵。另外Ni原子上的d電子對反饋到CO的空的反鍵∏*軌道上去,生成反饋鍵。由於δ配位鍵和反饋鍵兩種成鍵作用是同時進行的,使金屬與CO生成的羰基化合物具有很高的穩定性。
羰基化合物一般是劇毒的。CO對動物和人類的高度毒性亦產生於它的加合作用,它能與血液中的血紅素(一種Fe的配合物)結合生成羰基化合物,使血液失去輸送氧的作用,導致組織低氧症,如果血液中50%的血紅素與CO結合,即可引起心肌壞死。空氣中只要有1/800體積比的CO就能使人在半小時內死亡。(1aroman、CO相當活潑它很容易同O、S、H以及鹵素F2、Cl2、Br2相化合。
①CO能在空氣中燃燒,生成CO2,並放出大量的熱:
②CO與H2反應,可生成甲醇和某些有機化合物:
③CO與S反應,生成硫化碳醯:
④CO與鹵素F2、Cl2、Br2反應,可以生成鹵化碳醯,鹵化碳醯很容易被水分解,並與氨作用生成尿素:
氯化碳醯又名「光氣」,是極毒的。但它是以較大的量而生產的,用於製造甲苯二異氰酸酯,這是生產聚氨酯塑料的一種中間體。
CO的制備
實驗室制備CO氣體的方法:
(1)、甲酸滴加到熱的濃硫酸中脫水:
(2)、將草酸晶體與濃硫酸共熱:
使反應中產生的混合氣體通過固體NaOH,吸收掉CO2而得到純的CO氣體。
工業上制備CO氣體的方法:
工業上CO的主要來源為水煤氣、發生爐煤氣和煤氣。
水煤氣CO和H2的一種等分子混合物,是由空氣和水蒸氣交替地通入赤熱的碳層時得到的:
發生爐煤氣是CO和N2(CO佔二分之一體積)的混合物,是由有限量的空氣通過赤熱的碳層時反應得到的:
煤氣是CO、H2、CH4和CO2的一種混合物。水煤氣、發生爐煤氣和煤氣都是重要的工業氣體燃料。
碳酸和碳酸鹽
CO2能溶於水生成碳酸H2CO3,碳酸是一種弱酸,僅存在於水溶液中,pH約等於4。
H2CO3為二元酸,必能生成兩類鹽:碳酸鹽和碳酸氫鹽。
C原子在這兩種離子中均採取sp2雜化軌道與外來的4個電子生成四個鍵,離子為平面三角形。了解這兩類鹽在水中的溶解性、水解性和熱穩定性很重要。
溶解性
水解性
熱穩定性
溶解性
碳酸鹽:銨和鹼金屬(Li除外)的碳酸鹽易溶於水。其它金屬的碳酸鹽難溶於水。例如(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3等易溶於水,CaCO3、MgCO3等難溶於水。
碳酸氫鹽:對於難溶的碳酸鹽來說,其相應的碳酸氫鹽卻有較大的溶解度。例如難溶的碳酸鈣礦石在CO2和水的長期侵蝕下,可以部分地轉變為Ca(HCO3)2而溶解:
對於易溶的碳酸鹽來說,其相應的碳酸氫鹽卻有相對較低的溶解度。例如向濃的碳酸氨溶液通入CO2至飽和,便可沉澱出NH4HCO3,這是工業上生產碳銨肥料的基礎。
溶解度的反常是由於HCO3-離子通過氫鍵形成雙聚或多聚鏈狀有關:
水解性
鹼金屬和銨的碳酸鹽和碳酸氫鹽在水溶液中均因水解而分別顯強鹼性和弱減性:
在金屬鹽類(鹼金屬和銨鹽除外)溶液中加入CO32-離子時,產物可能是碳酸鹽、鹼式碳酸鹽或氫氧化物,究竟是哪種產物呢?一般來說:
(1)氫氧化物鹼性較強的離子,即不水解的金屬離子,可沉澱為碳酸鹽。例如:
(2)氫氧化物鹼性較弱的離子,如Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mg2+等,其氫氧化物和碳酸鹽的溶解度相差不多,則可沉澱為鹼式碳酸鹽。例如:
(3)強水解性的金屬離子,特別是兩性的,其氫氧化物的溶度積小的離子,如Al3+、Cr3+、Fe3+等,將沉澱為氫氧化物。例如:
因此碳酸鈉、碳酸銨常用作金屬離子的沉澱劑。
熱穩定性
熱不穩定性是碳酸鹽的一個重要性質,一般來說,有下列熱穩定性順序:
鹼金屬的碳酸鹽>鹼土金屬碳酸鹽>副族元素和過渡元素的碳酸鹽
在鹼金屬和鹼土金屬各族中,陽離子半徑大的碳酸鹽>陽離子半徑小的碳酸鹽。
碳酸鹽受熱分解的難易程度還與陽離子的極化作用有關。
③ 森林碳儲量什麼意思
就是碳元素在森林的儲備量。換句話說就是說地森林碳元素的質量或物質的量是多少。:森林生態系統作為陸地生態系統最大的碳庫,其碳交換對全球碳平衡有著重要影響
④ 石油資源有哪些涉及到排碳
摘要 石油又稱原油,是從地下深處開採的棕黑色可燃粘稠液體。主要是各種烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物。一般不會直接燃燒石油!常態下不易燃燒!一般要分餾或裂化後轉化為其他的油或氣體!
⑤ 什麼是碳交易
碳交易是為促進全球溫室氣體減排,減少全球二氧化碳排放所採用的市場機制。
聯合國政府間氣候變化專門委員會通過艱難談判,於1992年5月9日通過《聯合國氣候變化框架公約》。1997年12月於日本京都通過了《公約》的第一個附加協議,即《京都議定書》(簡稱《議定書》)。《議定書》把市場機製作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑,即把二氧化碳排放權作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權的交易,簡稱碳交易。
2011年10月國家發展改革委印發《關於開展碳排放權交易試點工作的通知》,批准北京、上海、天津、重慶、湖北、廣東和深圳等七省市開展碳交易試點工作。兩年來,在國家發展改革委的指導和支持下,深圳積極推動碳交易相關研究和實踐,努力探索建立適應中國國情且具有深圳特色的碳排放權交易機制,先後完成了制度設計、數據核查、配額分配、機構建設等工作。
(5)碳資源是什麼擴展閱讀:
碳交易的機制
能源結構優化,新的能源技術被大量採用與發展中國家能源效率低,減排空間大,成本低形成鮮明的對比。這直接導致同一減排量在不同國家之間存在著不同的成本,形成了價格差。從而產生了碳交易市場。
深圳市於2013年6月18日啟動全國首個碳排放權交易市場,為中國碳排放權交易拉開了序幕。同時,深圳排放權交易市場對個人投資者開放,為全國人民打開了新的投資渠道。為方便全國各地關注碳排放交易的機構和個人,開設了「足不出戶,異地開戶」的服務
⑥ 碳是人造資源還是自然資源…
自源
⑦ 什麼是碳交易碳交易是怎麼交易的具體如何操作
碳交易是為促進全球溫室氣體減排,減少全球二氧化碳排放所採用的市場機制。把市場機製作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑,即把二氧化碳排放權作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權的交易,簡稱碳交易。
碳交易的基本原則是合同一方向另一方支付溫室氣體減排的費用,買方可以利用購買的減排來緩解溫室效應,實現自己的減排目標。在需要減少排放的六種溫室氣體中,二氧化碳(CO2)是最大的,所以這種交易是以每噸二氧化碳當量(tCO2e)為單位計算的,所以俗稱「碳交易」。這個市場被稱為碳市場。規則是碳市場的首要也是最重要的核心要素。有些規則是強制性的。例如,議定書是碳市場最重要的強制性規則之一。
議定書規定了公約附件一國家(發達國家和經濟轉型國家)的量化減排目標。2008年至2012年間,中國的溫室氣體排放量比1990年的水平平均減少了5.2%。議定書衍生出的其他規則,如歐盟到2012年的集體減排目標是在1990年的基礎上減少8%,歐盟以此重新分配給成員國,以及歐盟排放交易系統(EU ETS)於2005年建立以建立交易規則。當然,有些規定是自願的,沒有國際或國家政策或法律的強制性約束,由地區、企業或個人自願發起履行環境責任。2005年《京都議定書》生效後,全球碳市場迅猛發展。碳交易量從2006年的16億噸增加到2007年的27億噸,增長了68.75%。營業額的增長甚至更快。2007年全球碳市場規模為400億歐元,比2006年的220億歐元增長了81.8%,2008年上半年甚至與2007年全年持平。
從交易規則來看,交易時間和股市一致,為每周一至周五的上午9:30至11:30、下午13:00至15:00。交易以「每噸二氧化碳當量價格」為計價單位,買賣申報量的最小變動計量為1噸二氧化碳當量,申報價格的最小變動計量為0.01元人民幣。
具體操作來看,交易分買入和賣出,和買賣股票基本一致。碳配額買賣的申報,被交易系統接受後即刻生效,並在當日交易時間內有效,相應的資金和交易產品即被鎖定,未成交的買賣申報可以撤銷。買賣申報在交易系統成交後,交易即告成立,已買入的交易產品,當日內不得再次賣出,而賣出的資金可用於當天的交易。
據了解,納入首批碳市場覆蓋的企業碳排放量超過40億噸。這意味著中國的碳排放權交易市場一經啟動,就將成為全球覆蓋溫室氣體排放量規模最大的碳市場。
⑧ 碳交易是什麼意思
碳交易是溫室氣體排放權交易的統稱,在《京都協議書》要求減排的6種溫室氣體中,二氧化碳為最大宗,因此,溫室氣體排放權交易以每噸二氧化碳當量為計算單位。在排放總量控制的前提下,包括二氧化碳在內的溫室氣體排放權成為一種稀缺資源,從而具備了商品屬性。
聯合國政府間氣候變化專門委員會通過艱難談判,於1992年5月9日通過《聯合國氣候變化框架公約》。1997年12月於日本京都通過了《公約》的第一個附加協議,即《京都議定書》(簡稱《議定書》)。
《議定書》把市場機製作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑,即把二氧化碳排放權作為一種商品,從而形成了二氧化碳排放權的交易,簡稱碳交易。
碳排放交易能源轉換
石化企業是高耗能、高污染、高排放企業。顯然如果不採取節能減排的技術改造措施,將很難滿足未來環保要求。企業將對生產工藝、設備、技術進行改進。但關鍵還是替代現有石化能源的新能源的開發。比如風能、核能、光伏等
長遠來講,石化企業將隨著新能源的開發與應用比例將逐漸減少。但是這還需要一個非常漫長的過程。
企業、居民應該選用節能環保產品。
以上內容參考 網路-碳排放交易;網路-碳交易
⑨ 煤是什麼炭是什麼,煤炭是什麼
煤
一種固體可燃有機岩,主要由植物遺體經生物化學作用,埋藏後再經地質作用轉變而成。俗稱煤炭。
煤的生成:
在地表常溫、常壓下,由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏後 , 由於盆地基底下降而沉至地下深部,經成岩作用而轉變成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。腐泥是一種富含水和瀝青質的淤泥狀物質。
化學組成:
煤中有機質是復雜的高分子有機化合物,主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成,而碳、氫、氧三者總和約佔有機質的95%以上;煤中的無機質也含有少量的碳、氫、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的組分,其含量隨煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量為50%~60%,褐煤為60%~70%,煙煤為74%~92%,無煙煤為 90%~98%。煤中硫是最有害的化學成分。煤燃燒時,其中硫生成SO2,腐蝕金屬設備,污染環境。煤中硫的含量可分為 5 級:高硫煤,大於4%;富硫煤,為2.5%~4%;中硫煤,為1.5%~2.5%;低硫煤,為1.0%~1.5%;特低硫煤 ,小於或等於1%。煤中硫又可分為有機硫和無機硫兩大類。
用途:
煤是重要能源,也是冶金、化學工業的重要原料。主要用於燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。①燃燒。煤炭是人類的重要能源資源,任何煤都可作為工業和民用燃料。②煉焦。把煤置於干餾爐中,隔絕空氣加熱,煤中有機質隨溫度升高逐漸被分解,其中揮發性物質以氣態或蒸氣狀態逸出,成為焦爐煤氣和煤焦油,而非揮發性固體剩留物即為焦炭。焦爐煤氣是一種燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用於生產化肥、農葯、合成纖維、合成橡膠、油漆、染料、醫葯、炸葯等。焦炭主要用於高爐煉鐵和鑄造,也可用來製造氮肥、電石。電石是塑料、合成纖維、合成橡膠等合成化工產品。③氣化。氣化是指轉變為可作為工業或民用燃料以及化工合成原料的煤氣。④低溫干餾。把煤或油頁岩置於 550℃左右的溫度下低溫干餾可製取低溫焦油和低溫焦爐煤氣,低溫焦油可用於製取高級液體燃料和作為化工原料。⑤加氫液化。將煤、催化劑和重油混合在一起,在高溫高壓下使煤中有機質破壞,與氫作用轉化為低分子液態和氣態產物,進一步加工可得汽油、柴油等液體燃料。加氫液化的原料煤以褐煤、長焰煤、氣煤為主。
炭
把木材和空氣隔絕,加高熱燒成的一種黑色燃料。