Menü ausblenden
Menü ausblenden   Internetchemie   |     About   |   Kontakt   |   Impressum   |   Datenschutz   |   Sitemap
Menü ausblenden   Chemie Index   |   Chemie-Lexikon   |   Chemikalien   |   Elemente
Menü ausblenden   Geräte + Instrumente   |  
Menü ausblenden   Jobbörse, Stellenangebote   |  
Menü ausblenden   Crowdfunding Chemie   |     Text veröffentlichen
Home und Neuigkeiten
Chemie A - Z
Produkte, Geräte für Labor und Industrie
Chemikalien und chemische Verbindungen
Stellenbörse für Chemie-Jobs
Impressum, Kontakt
Crowdfunding Chemie

 

Kohlenstoff-13

Daten und Eigenschaften des Isotops C-13.



13C  
6  

Kohlenstoff-13 - kurz 13C oder C-13 - ist ein natürliches, stabiles Isotopdes chemoischen Elements Kohlenstoff, dessen Atomkern aus sechs Protonen und sieben Neutronen besteht. Als eines der Umweltisotope macht es etwa 1,1% des gesamten natürlichen Kohlenstoffs auf der Erde aus.

Reiner Kohlenstoff-13 für die kommerzielle Verwendung - insbesondere für die chemische Synthese von 13C-markierten Verbindungen - muss aufgrund seiner natürlichen Häufigkeit von etwa einem 1% angereichert werden. Hierfür stehen prinzipiell verschiedene Techniken bzw. Methoden wie die Wärmediffusion, der chemische Austausch, die Gasdiffusion sowie die Laser- und die kryogene Destillation zur Verfügung, um C-13 vom Hauptbestandteil C-12 des natürlichen Kohlenstoff abzutrennen.

Zur Zeit ist aber nur die kryogene Destillation von Methan oder Kohlenmonoxid eine wirtschaftlich realisierbare industrielle Produktionstechnik, obwohl derartige Kohlenstoff-13-Produktionsanlagen eine erhebliche Investition darstellen. Zur Trennung der Kohlenstoff-12- oder Kohlenstoff-13-haltigen Verbindungen sind mehr als 100 Meter hohe kryogene Destillationskolonnen erforderlich. Die weltweit größte gemeldete kommerzielle C-13-Anlage (CIL-Werk in Ohio) hat eine Produktionskapazität von etwa 420 kg Kohlenstoff-13 pro Jahr (2019). Bei dieser Methode wird natürliches Kohlenmonoxid (CO) bei sehr niedriger Temperatur verflüssigt und anschließend durch mehrere Kilometer lange, spezielle Edelstahlsäulen destilliert. Im Vergleich dazu konnte eine Pilotanlage aus dem Jahr 1969 zur kryogenen Destillation von Kohlenmonoxid in den Los Alamos Scientific Laboratories (USA) jährlich etwa 4 kg Kohlenstoff-13 produzieren.

Siehe auch: Übersicht über die Kohlenstoff-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Kohlenstoff-13, C-13Englische Bezeichnung:Carbon-13Symbol:13CMassenzahl A:13Kernladungszahl Z:6 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:7Isotopenmasse:13,003354835(2) u (Atommasse)Nuklidmasse:13,0000634 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:3,12501 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,104249769 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:97,10803432 MeV (pro Atomkern)
7,46984879 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 4,94631(0) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 17,5334(13) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:stabilKernspin:1/2-Isobarer Spin:1/2Ladungsradius:2,4614(34) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1929

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: 13B, 13N.

 

Natürliches Vorkommen

Vergleich der natürlichen Kohlenstoff-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Anteil am Isotopengemisch):

 

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Kohlenstoff
Isotopengemisch
12,011 u100 %
Isotop 12C12,00000000000 u98,94 %stabil0+
Isotop 13C13,003354835(2) u1,06 %stabil1/2-
Isotop 14C14,003241988(4) u5700(30) Jahre0+

 

NMR-Daten

13C zählt zu den NMR-aktiven Nukliden.

Bezeichnung:13C-NMRAnteil:1,06 % [0,96 - 1,16 %]Kernspin:1/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
+ 0,702369(4)Gyromagnetisches Verhältnis
107 rad T-1 s-1:
6,7283Resonanz-Frequenz
v0 bei 1 T:
10,7084Relative Empfindlichkeit:0,01591 (H0 = const.)
0,2515 (v0 = const.)
[bezogen auf 1H = 1,000]

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Kohlenstoff-13 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 7) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 13) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 7Isobare A = 13
29He
310Li
411Be13Be
512B13B
613C13C
714N13N
815O13O
916F
1017Ne
1118Na
1219Mg

 

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:14762-74-4InChI Key:OKTJSMMVPCPJKN-OUBTZVSYSA-NSMILES:[13C]Energieniveaus:NuDat 13C (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - Darren Brown, John Greene:
10th international symposium on the synthesis and applications of isotopes and isotopically labelled compounds.
In: Journal of Labelled Compounds and Radiophamaceuticals, (2010), DOI 10.1002/jlcr.1775.

[2] - Hu-LinLi, Yong-Lin Ju, Liang-JunLi, Da-GangXu:
Separation of isotope 13C using high-performance structured packing.
In: Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, (2010), DOI 10.1016/j.cep.2010.02.001.

 


Letzte Änderung am 12.11.2020.


© 1996 - 2022 Internetchemie ChemLin

 

 









Akzeptieren

Diese Website verwendet Cookies. Durch die Nutzung dieser Webseite erklären Sie sich damit einverstanden, dass Cookies gesetzt werden. Mehr erfahren