Co je to elementární uhlík?

Prvek uhlík je nekovorový materiál, který obsahuje šest elektronů. Uhlí, forma uhlíku, se používá od pravěku. Jméno uhlík pochází z latinského slova carbo , což znamená uhlí. Uhlík lze nalézt v organickém materiálu, jako jsou rostliny a zvířata, a v anorganických materiálech, jako jsou minerály a rudy. Elementární uhlík odkazuje na anorganické formy uhlíku, které lze nalézt v krystalických a amorfních formách.

Krystalické formy mají elementární atomy uhlíku uspořádané v pravidelném vzoru, zatímco atomy uhlíku v amorfních formách nemají pravidelné vzorce. Dvě krystalické formy elementárního uhlíku jsou diamanty a grafit. Diamantová krystalická struktura je tvořena každým atomem uhlíku, který vytváří kovalentní vazbu sdílením dvojice elektronů se čtyřmi dalšími atomy uhlíku. Kovalentní vazby jsou nejsilnější chemické vazby známé lidstvu. Diamanty jsou nejtěžší známé látky a nejméně těkavé s bodem tání 6 242 ° F (3, 550 ° C).

Krystalická struktura grafitu je tvořena atomy uhlíku vytvářející těsné hexagonální vazby s jinými atomy ve stejné rovině a volnější vazbou mezi atomy v různých rovinách. Uvolněná vazba mezi rovinami způsobuje, že grafit je velmi měkký a umožňuje použití grafitu jako maziva. Na rozdíl od diamantů je grafit dobrým elektrickým vodičem.

Před rokem 1955 pocházely všechny diamanty z přírodních ložisek. V roce 1955 laboratorní testování prokázalo, že použití vysokého tlaku a teploty na grafit v přítomnosti katalyzátoru by mohlo vytvořit syntetické diamanty. Syntetické diamanty se většinou používají pro průmyslové účely.

Amorfní uhlík se vytvoří, když je materiál obsahující uhlík spálen bez dostatečného kyslíku, aby umožnil úplné spalování. Výsledný černý uhlík lze použít k vytvoření jádra baterií suchých buněk, inkousty, barvy a je kritickým prvkem ve výrobě Rubber Propotrubí. Černý uhlík je také vedlejším produktem lesních požárů a nedostatečným spalováním paliv v automobilech, výrobních závodech a elektrické výrobě na bázi uhlí. Nafta vytváří během spalování více černého uhlíku než benzín. Černý uhlík může způsobit zdravotní i environmentální problémy.

jemné částice, které mohou způsobit zdravotní problémy, je amorfní elementární uhlík. Astma a chronická bronchitida byly spojeny s černým uhlíkem a existují důkazy o tom, že černý uhlík nebo saze mohou zvýšit riziko emfyzému a rakoviny plic. Černý uhlík je také faktorem změny klimatu. Vzhledem k tomu, že černý uhlík zůstává v atmosféře po celé týdny než století, které oxid uhličitý dělá, je snižování emisí černého uhlíku vnímáno jako jeden z nejrychlejších způsobů, jak snížit účinky globální změny klimatu.