Wat is elementaire koolstof?

De element koolstof is een niet-metaalmateriaal dat zes elektronen bevat.Charcoal, een vorm van koolstof, wordt sinds de prehistorische tijden gebruikt.De naam koolstof komt uit het Latijnse woord Carbo wat houtskool betekent.Koolstof kan worden gevonden in organisch materiaal zoals planten en dieren, en in anorganische materialen zoals mineralen en ertsen.Elementaire koolstof verwijst naar de anorganische vormen van koolstof die kunnen worden gevonden in kristallijne en amorfe vormen.

Kristallijne vormen hebben elementaire koolstofatomen gerangschikt in een regelmatig patroon, terwijl de koolstofatomen in amorfe vormen geen regelmatige patronen hebben.De twee kristallijne vormen van elementaire koolstof zijn diamanten en grafiet.Diamant kristallijne structuur wordt gevormd door elk koolstofatoom dat een covalente binding creëert door een paar elektronen te delen met vier andere koolstofatomen.Covalente bindingen zijn de sterkste chemische bindingen die bij de mensheid bekend zijn.Diamanten zijn de moeilijkst bekende stoffen en het minst vluchtig met een smeltpunt van 6.242 deg; f (3.550 deg; c).

De kristallijne structuur van grafiet wordt gevormd door koolstofatomen die strakke hexagonale bindingen creëren met andere atomen in hetzelfde vlak,en een lossere binding tussen atomen in verschillende vlakken.Een losse binding tussen vlakken maakt grafiet erg zacht en maakt het mogelijk dat grafiet als smeermiddel wordt gebruikt.In tegenstelling tot diamanten is grafiet een goede elektrische geleider.

vóór 1955 kwamen alle diamanten uit natuurlijke afzettingen.In 1955 bewees laboratoriumtests dat het toepassen van hoge druk en temperatuur op grafiet in aanwezigheid van een katalysator synthetische diamanten kon creëren.Synthetische diamanten worden meestal gebruikt voor industriële doeleinden.

Amorfe koolstof wordt gecreëerd wanneer een materiaal dat koolstof bevat, zonder voldoende zuurstof wordt verbrand om volledige verbranding mogelijk te maken.De resulterende zwarte koolstof kan worden gebruikt om batterijkernen, inkten, verf te maken, en is een cruciaal element in de productie van rubberproducten.Black Carbon is ook het bijproduct van bosbranden en onvoldoende verbranding van brandstoffen in auto's, fabrieken en op kolen gebaseerde elektrische generatie.Diesel brandstof creëert meer zwarte koolstof dan benzine tijdens verbranding.Zwarte koolstof kan zowel gezondheids- als milieuproblemen veroorzaken.

Een fijne deeltjes die gezondheidsproblemen kan veroorzaken, is amorfe elementaire koolstof.Astma en chronische bronchitis zijn gekoppeld aan zwarte koolstof, en er is enig bewijs dat zwarte koolstof of roet het risico op emfyseem en longkanker kan vergroten.Black Carbon is ook een factor in de klimaatverandering.Omdat zwarte koolstof wekenlang in de atmosfeer blijft in plaats van de eeuw die koolstofdioxide doet, wordt het verminderen van zwarte koolstofemissies als een van de snelste manieren om de effecten van de wereldwijde klimaatverandering mogelijk te verminderen.