탄소의 동소체는 무엇입니까?

고유 한 화학적 결합 특성으로 인해 탄소는 모든 원소 중에서 가장 안정적인 동소체를 가지고 있습니다. 흑연 및 다이아몬드와 같은 일부 탄소의 동소체는 자연적으로 발생합니다. 나노 튜브와 같은 다른 것들은 실험실에서 제조되어야합니다. 탄소의 풍부함과 다양성은 나노 기술 연구에서 가장 많이 연구 된 재료 중 하나이며, 동소체는 높은 인장 강도 및 높은 융점과 같은 유용한 특성을 가지고 있습니다.

무정형 탄소와 흑연이 가장 일반적인 동소체이며 석탄과 그을음과 같은 대부분의 천연 탄소 화합물을 구성합니다. 비정질 탄소는 대부분의 유리와 같이 특정 결정 구조를 갖지 않습니다. 흑연의 탄소 원자는 층으로 배열된다; 각 층은 서로 결합하는 강한 결합을 가지고 있지만, 층은 강하게 접착되지 않으며 서로 쉽게 문질러 질 수 있습니다. 층이 모두 동일한 평면에 배치되는 순수한 열분해 흑연은 응력이 높은 고온 환경에서 사용되는 매우 강하고 내열성 인 재료입니다. 흑연은 전기를 전도하며 원자로의 중재자로 사용될 수 있습니다.

다른 천연 탄소 동소체 인 다이아몬드는 견고하고 연동되는 결정 구조를 가지고 있습니다. 다이아몬드는 알려진 가장 단단한 물질 중 하나이며 산업에서 재료를 분쇄 및 절단하는 데 사용됩니다. 다이아몬드의 투명성과 내구성으로 인해 보석으로 높이 평가되고 보석 사업은 다이아몬드 채굴을 수십억 달러 산업으로 탈바꿈 시켰습니다. 다이아몬드는 다른 동소체로부터 합성 적으로 제조 될 수 있지만, 형성하기 위해서는 매우 높은 온도와 압력이 필요합니다.

다른 이국적인 동소체로는 버키볼, 나노 튜브 및 탄소 나노 폼이 있습니다. 이들은 자연적으로 그을음으로 발생하며 적어도 하나의 행성상 성운에서 발견되었지만 합성 적으로도 생성 될 수 있습니다. 버키볼은 닫힌 펜타곤과 육각형을 형성하는 닫힌 공 모양의 탄소 원자 네트워크입니다. 탄소 나노 튜브는 흑연과 동일한 구조를 공유하지만, 층의 스택을 갖는 대신, 나노 튜브가 그 주위를 감싸고 그와 결합하여 긴 실린더를 형성한다. 탄소 나노 튜브는 인장 강도가 매우 높기 때문에 압축시 강하지는 않지만 새로운 건축 자재만큼 매력적입니다.