El Carbono

1) ¿Qué importancia tiene el carbono en la biología?

El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO2 (dióxido de carbono) o de H2CO3 (ácido carbónico), tal como se encuentran en la atmósfera. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato fundamental para la realización de procesos como la respiración y la alimentación de los seres vivos, y del cual se derivan sucesivamente la mayoría de los demás alimentos.

La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 21 años.

La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración, los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.

Los productos finales de la combustión son CO2 y vapor de agua. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosíntesis hace posible la vida.

Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de CO2 empleada en la fotosíntesis.

En la medida de que el CO2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc.

En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios.

Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la que tiene en el aire.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_carbono#Ciclo_biol.C3.B3gico

2) ¿Para qué se utiliza el carbono 14 en los registros fósiles?

Con el correr del tiempo, debido a la inestabilidad del carbono 14, tiende a desaparecer transformándose en átomos de carbono 12.

Se conoce asimismo que en el lapso de 5730 años, un organismo muerto pierde la mitad de sus átomos de carbono 14. Con todo esto es que se permite datar un material orgánico con exactitud .

Se conoce la velocidad con la que se pierden los átomos de carbono 14 y al mismo tiempo cuántos de ellos posee un material orgánico vivo. Lo que resta es contar la cantidad el número de átomos de carbono 14 que aún no han desaparecido y allí tendremos la fecha exacta en la que debemos situar ese elemento.

Claro que hoy con los avances de la genética, a través del ADN podemos llegar más lejos y datando con mucha más exactitud, además de conocer otros aspectos principalmente de los restos de seres vivos encontrados, pero esta técnica del carbono 14 aún se utiliza mucho y fue una revolución muy importante para la Historia y todos los investigadores del pasado.

La Arqueología se vio favorecida con la técnica de Carbono 14

La datación exacta es posible gracias a la técnica del carbono 14

http://www.campodemarte.com/la-tecnica-del-carbono-14.html

3) ¿Cómo se utiliza el carbono para endurecer los metales?

Mediante un tratamiento termoquímico.

Los tratamientos termoquímicos consisten en operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales, completadas con el aporte de otros elementos en la superficie de las piezas.

Es utilizado la cementación:

- Cementación: Consiste en la adición de carbono a la superficie de un acero que presente un bajo contenido en carbono a una cierta temperatura. Se obtiene así una dureza superficial muy elevada.

http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2013/02/tratamientos_metales.pdf

4) ¿En la metalurgia, como manipulan al hierro para endurecerlo?

El temple es el tratamiento térmico del hierro en el que se le confiere mayor dureza, resistencia a la tracción y elasticidad, mediante un enfriamiento rápido en agua, aceite o una corriente de aire, tras haberlo calentado a temperaturas superiores a la critica. Pero a un hierro que sea demasiado duro se le tiene que aplicar otro tratamiento térmico complementario del temple llamado revenido (temple-revenido = bonificado) que consiste en calentar el metal que ha sido templado a una temperatura definida y dejarlo enfriar lentamente, se utiliza para dar a los metales las propiedades primitivas que se perdieron al ser templadas.

Los objetivos del bonificado son: dar dureza y resistencia a la tracción requerida según la necesidad y al mismo tiempo dar ductilidad y tenacidad para que tengan una óptima maquinabilidad.

http://laherreriadelartesano.blogspot.com.ar/2005/12/el-temple-del-hierro_13.html

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