Hvad er elementært kulstof?

Elementet Carbon er et ikke-metallisk materiale, der indeholder seks elektroner.Trækul, en form for kulstof, er blevet brugt siden forhistorisk tid.Navnet Carbon kommer fra det latinske ord carbo hvilket betyder kul.Carbon findes i organisk materiale såsom planter og dyr og i uorganiske materialer såsom mineraler og malme.Elementært kulstof henviser til de uorganiske former for kulstof, som kan findes i krystallinske og amorfe former.

Krystallinske former har elementære carbonatomer arrangeret i et regelmæssigt mønster, mens carbonatomerne i amorfe former ikke har regelmæssige mønstre.De to krystallinske former for elementært kulstof er diamanter og grafit.Diamondkrystallinsk struktur dannes af hvert carbonatom, der skaber en kovalent binding ved at dele et par elektroner med fire andre carbonatomer.Kovalente bindinger er de stærkeste kemiske bindinger, som menneskeheden kender.Diamanter er de hårdest kendte stoffer og de mindst flygtige med et smeltepunkt på 6.242 DEG; F (3.550 DEG; C).

Den krystallinske struktur af grafit dannes af carbonatomer, der skaber stramme hexagonale bindinger med andre atomer i det samme plan,og en løsere binding mellem atomer i forskellige planer.En løs binding mellem planer gør grafit meget blød og tillader, at grafit bruges som smøremiddel.I modsætning til diamanter er grafit en god elektrisk leder.

Før 1955 kom alle diamanter fra naturlige aflejringer.I 1955 beviste laboratorietestning, at anvendelse af højt tryk og temperatur til grafit i nærvær af en katalysator kunne skabe syntetiske diamanter.Syntetiske diamanter bruges for det meste til industrielle formål.

Amorf kulstof oprettes, når et materiale, der indeholder kulstof, brændes uden tilstrækkeligt ilt til at muliggøre fuldstændig forbrænding.Det resulterende sorte kulstof kan bruges til at skabe tørcelle-batterikerner, blæk, maling og er et kritisk element i fremstilling af gummiprodukter.Sort kulstof er også biproduktet af skovbrande og utilstrækkelig forbrænding af brændstoffer i biler, fremstillingsanlæg og kulbaseret elektrisk generation.Dieselbrændstof skaber mere sort kulstof end benzin under forbrænding.Sort kulstof kan forårsage både sundheds- og miljøproblemer.

Et fint partikler, der kan forårsage sundhedsmæssige problemer, er amorf elementært kulstof.Astma og kronisk bronkitis er blevet knyttet til sort kulstof, og der er nogle beviser for, at sort kulstof eller sod kan øge risikoen for emfysem og lungekræft.Sort kulstof er også en faktor i klimaændringer.Da sort kulstof forbliver i atmosfæren i uger i stedet for det århundrede, som kuldioxid gør, ses mindskende sorte kulstofemissioner som en af de hurtigste måder at muligvis reducere virkningerne af globale klimaændringer.