- صفحه اصلی
- کربن
کربن
کربن، عنصر کربن از عناصر شیمیایی موجود در جدول تناوبی می باشد. عدد اتمی عنصر کربن ۶ و عدد جرمی آن ۱۲ است. عنصر کربن در دوره دوم و گروه ۱۴ جدول مندلیف جای گرفته است. کربن در دسته عناصر غیر فلزی جای گرفته و عنصری ۴ ظرفیتی می باشد که با داشتن ۴ الکترون در لایه ظرفیت پیوندهای شیمیایی کووالانسی تشکیل می‌دهد. ایزوتوپ عنصر کربن در طبیعت وجود داشته و این ماده ۲ ایزوتوپ طبیعی و یک ایزوتوپ پرتوزای طبیعی را شامل می‌شود از انواع عنصر کربن به شکل‌های مختلف مانند گرانیت و الماس در طبیعت می توان اشاره کرد.
پیشینه کربن
این عنصر برای تولید به یک برخورد سه مرحله ای ذرات آلفا (هسته اتم هلیم) نیاز دارد. جهان در ابتدا گسترش یافت. سپس به سرعت سرد شد و بنابراین امکان تولید این ماده غیر ممکن بود. کربن در جایی که ستارگان هسته هلیوم را با فرایند سه گانه آلفا به کربن تبدیل می‌کنند، پدید آمد.
این ماده توسط مردم باستان مصرف می شد باستانیان زغال چوب را از سوختن مواد آلی در اکسیژن ضعیف تولید می‌کردند. الماس از انواع عنصر کربن است که دگرشکل یافته و به عنوان ماده ای زیبا و کمیاب به حساب می‌آید و کشف آن سابقه ای طولانی دارد.
فولرن ها نیز آخرین آلوتروپ عنصر کربن هستند که در دهه ۸۰ به عنوان محصولات جانبی آزمایشات پرتو مولکولی کشف شدند. گرافیت از دگرشکل های دیگر این ماده به شکل پودر و سفت شده به عنوان زغال چوب برای پخت غذا، در آثار هنری و… به کار می رود.
سنگ آهک، دولومیت و کربن دی اکسید از بزرگ ترین منابع عنصر کربن معدنی هستند، مقادیر قابل توجهی از کربن نیز به صورت ذخیره شده در منابع آلی وجود دارد زغال‌سنگ، نفت خام و آذریخ (یخ آتشین یا هیدرات متان) از انواع این منابع بشمار می آیند.
انواع عنصر کربن
از گذشته تا کنون کربن به دلایل زیادی قابل توجه بوده است اشکال مختلف عنصر کربن وجود داد که نرم‌ترین آن گرافیت و یکی از سخت‌ترین ها نیز الماس است. علاوه بر اشکال گفته شده گرافیت و فلورن نیز از انواع عنصر کربن به شمار می آیند. این ماده میل زیادی به پیوند با اتم های کوچک دیگر از جمله اتم های دیگر کربن دارد. اندازه بسیار کوچک آن امکان پیوند های متعدد را به وجود می آورد. این خصوصیات در این ماده بی نظیر، شکل گیری ده میلیون ترکیب کربنی را سبب شده است. درواقع ترکیبات کربن زیر بنای حیات را در زمین می سازند.
کاربرد عنصر کربن
- سوخت های فسیلی
- گاز متان
- نفت خام
برای تولید محصولات زیادی از نفت خام در صنعت پتروشیمی استفاده می شود از جمله مهم‌ترین آن ها بنزین، گازوئیل و نفت سفید می باشد. این ترکیبات از طریق فرآیند تقطیر در پالایشگاه ها بدست می‌آیند. از نفت خام جهت تولید مواد اولیه بسیاری از مواد مصنوعی استفاده می شود درواقع بسیاری از این مواد در مجموع پلاستیک نامیده می‌شوند. جهت دریافت اطلاعات در مورد این محصولات با شماره تلفن های درج شده در سایت تماس حاصل فرمایید.
کربن نافلز است ؟
همان گونه که پیش تر به این موضوع اشاره شد کربن از نافلزات گروه 14 جدول تناوبی عنصر هاست که دارای چهار الکترون ظرفیت می باشد.
این نافلز دارای سه ایزوتوپ C12 ، C13 و C14 می باشد که ایزوتوپ C12 به دلیل فراوانی زیادی که نسبت به دیگر ایزوتوپ ها دارد (چیزی حدود 99 درصد کربن موجود روی زمین از این نوع است) به عنوان مبنای تعیین جرم اتمی نسبی عناصر انتخاب شده است.
عمده ی کاربرد این نافلز در سوخت های فسیلی،گاز متان و نفت خام به صورت ترکیبات هیدروکربنی می باشد اما کاربرد های بسیار دیگری نیز دارد که برخی از آن ها عبار ت اند از:
- دگر شکل الماس کربن برای زیورآلات و جواهر سازی کاربرد دارد و همچنین به علت استحکام بالا برای ساخت مته ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
- دگر شکل گرافیت آن به همراه خاک رس برای ساخت مغز مداد مورد استفاده قرار می گیرد.
- ازکربن بلک برای ایجاد رنگ در جوهر پرینتر،انواع مرکب و رنگ روغن و غیره استفاده می شود.
- همچنین برای تولید انواع فولاد از کربن در کنار آهن استفاده می شود.
کربن فعال چیست ؟
کربن فعال یا کربن اکتیو از پیرولیز مواد کربنی چون چوب و هسته های میوه و زغال سنگ که عملیات فعالسازی روی کربن حاصل از آن ها انجام می شود به دست می آید.
مهم ترین ویژگی کربن فعال دارا بودن سطح داخلی بالامی باشد که به علت ساختار آن و تخلخل بالایی که دارد حاصل شده است.
کربن فعال کاربرد های زیادی در صنایع دارد که برخی از آن ها عبارت اند از:
- تصفیه آب و جدا سازی بو، رنگ و مزه های نامطلوب آن
- بازیافت حلال
- مصرف به عنوان دارو برای درمان مسمومیت های غذایی
- کمک به تصفیه ی هوا در فضا ها و تجهیزات مختلف
- و در بسیاری از صنایع شیمایی
انواع کربن
کربن با توجه به خصوصیات و ویژگی های منحصر به فردی که دارد ساختار و شکل های مختلفی را می تواند به خود بگیرد که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند و به برخی از آن ها پرداخته شده است.
- الماس: الماس از دگر شکل های کربن است که در حرارت بالا شکل می گیرد و دارای ظاهری شفاف و درخشان است که سخت ترین ماده ی طبیعی شناخته شده است.
- گرافیت: گرافیت بر عکس الماس دارای بافتی نرم است و رنگی تیره دارد اما دارای رسانایی الکتریکی خوبی می باشد.
- کربن آمورف: با نام کربن بی شکل هم شناخته می شود و کربن موجود در زغال سنگ و دوده از این نوع است که اغلب به عنوان سوخت استفاده می شود.
- گرافن: می توان گفت گرافن لایه های دو بعدی تشکیل دهنده ی گرافیت هستند که در آن ها کربن ساختاری لانه زنبوری و شش ضلعی دارد که دارای ضخامتی به اندازه ی یک اتم است.
- نانو لوله های کربنی: لایه های گرافن می باشند که به صورت لوله ای در آمده اند.
- فولرن: فولرن ها دارای انواع مختلفی هستند اما یکی از آن ها ساختار گرافن است که به صورت کروی درآمده است.