O que é carbono elementar?
O elemento carbono é um material não metálico que contém seis elétrons. O carvão vegetal, uma forma de carbono, tem sido usada desde os tempos pré-históricos. O nome carbono vem da palavra latina carbo, que significa carvão. O carbono pode ser encontrado em material orgânico, como plantas e animais, e em materiais inorgânicos, como minerais e minérios. Carbono elementar refere-se às formas inorgânicas de carbono que podem ser encontradas nas formas cristalina e amorfa.
As formas cristalinas têm átomos de carbono elementares dispostos em um padrão regular, enquanto os átomos de carbono nas formas amorfas não têm padrões regulares. As duas formas cristalinas de carbono elementar são diamantes e grafite. A estrutura cristalina do diamante é formada por cada átomo de carbono, criando uma ligação covalente compartilhando um par de elétrons com outros quatro átomos de carbono. As ligações covalentes são as ligações químicas mais fortes conhecidas pela humanidade. Os diamantes são as substâncias mais difíceis conhecidas e as menos voláteis, com um ponto de fusão de 6.242 ° F (3.550 ° C).
A estrutura cristalina da grafite é formada por átomos de carbono, criando ligações hexagonais estreitas com outros átomos no mesmo plano e uma ligação mais frouxa entre átomos em diferentes planos. Uma ligação frouxa entre os planos torna a grafite muito macia e permite que a grafite seja usada como lubrificante. Ao contrário dos diamantes, a grafite é um bom condutor elétrico.
Antes de 1955, todos os diamantes eram provenientes de depósitos naturais. Em 1955, testes de laboratório provaram que a aplicação de alta pressão e temperatura à grafite na presença de um catalisador poderia criar diamantes sintéticos. Os diamantes sintéticos são usados principalmente para fins industriais.
O carbono amorfo é criado quando um material que contém carbono é queimado sem oxigênio suficiente para permitir a combustão completa. O carbono preto resultante pode ser usado para criar núcleos de baterias de células secas, tintas, tintas e é um elemento crítico na fabricação de produtos de borracha. O carbono preto também é o subproduto de incêndios florestais e combustão insuficiente de combustíveis em automóveis, fábricas e geração elétrica à base de carvão. O combustível diesel cria mais carbono preto do que a gasolina durante a combustão. O carbono preto pode causar problemas de saúde e ambientais.
Um material particulado fino que pode causar problemas de saúde é o carbono elementar amorfo. Asma e bronquite crônica têm sido associadas ao carbono preto, e existem evidências de que o carbono preto ou a fuligem podem aumentar o risco de enfisema e câncer de pulmão. O carbono preto também é um fator nas mudanças climáticas. Como o carbono preto permanece na atmosfera por semanas, e não no século em que o dióxido de carbono permanece, a redução das emissões de carbono é vista como uma das maneiras mais rápidas de reduzir os efeitos das mudanças climáticas globais.