Karbon

Karbon

Karbon, son derece ilginç ve yaşam açısından büyük öneme sahip olan bir elementtir Kimyasal simgesi C, atom numarası 6, atom ağırlığı 12,011 olan bu element, doğada hem yalın halde, hem de başka elementlerle yaptığı bileşiklerin içinde bulunur {bak KİMYASAL Bileşikler; Kimyasal Elementler) Yalın element halinde karbon, elmas, grafit, is, kömür gibi çok çeşitli maddede bulunur; öte yandan bitki ya da hayvan, bütün canlı maddeler karbon bileşiklerinden oluşur Dünyadaki bütün hammadde kütlesinin yaklaşık 500'de l'ini yalın ya da bileşik haldeki karbon oluşturur Dünya'nın dışındaki öteki gezegenlerde de karbon bulunur Bilim adamları, Halley kuyrukluyıldızının çekirdeğinin (merkezdeki ana gövdesinin) karbondan oluştuğunu belirlemişlerdir
Yalın element halindeki karbon, o kadar değişik biçimlerde bulunur ki, bunların hepsinin aynı element olduğunu anlamak çok güçtür Elmas, grafit, odunkömürü ve is karbonun değişik biçimleridir

Kömür, antrasit ve turbanın en az yüzde 90'ı da katışıksız karbondan oluşur
Elmas, Güney Afrika, Brezilya, Hindistan, SSCB ve Tanzanya'daki elmas yataklarında yuvarlak, sarı renkli çakıllar halinde bulunur Elmas, bilinen en sert maddelerden biridir ve bu özelliğinden ötürü de sanayide torna, freze gibi metal işleme tezgâhlarında kesici takım olarak, sondaj kuyularının açılmasında kaya delici matkap ucu olarak ve camcılar tarafından cam bıçağı olarak kullanılır Sanayi elması denen bu kesici takımlar, karbonun çok yüksek bir basınç altında ve çok yüksek sıcaklıklarda işlenmesiyle üretilir
Grafit, çok daha değişiktir Yumuşak, yağlı, kâğıtta iz bırakan, siyah renkli bir katı maddedir Grafit, yağ haline getirilip makinelerde, çalışan parçaların birbirine sürtünürken aşınmasını azaltmak ya da engellemek amacıyla yağlayıcı olarak kullanılır

Kurşunkalemlerin içindeki uç da, içine kil katılarak biraz sertleştirilmiş grafittir Grafitin elde edildiği başlıca yerler Sri Lanka, Sibirya, Kuzey Amerika ve Meksika'dır Grafit yapay olarak da hazırlanabilir; bunun için kokkömürünün çok yüksek sıcaklıklarda işlenmesi gerekir Grafit çok yüksek sıcaklıklara dayanabilir, ayrıca çok iyi bir elektrik iletkenidir Bu nedenle, çamaşır makinesi, elektrikli süpürge gibi aygıtlardaki elektrik motorlarının fırçaları grafitten yapılır {bak ELEKTRİK MOTORU) Son dönemlerde, uzay kapsüllerinin ısı kalkanlarının yapımında da grafitten yararlanılmaya başlanmıştır
Hem elmas, hem de grafit kristal yapılıdır, ama kristalleri farklı biçimlerdedir {bak KRİSTAL)

Aynı maddenin değişik kristal biçimlerine alotrop denir; alotrop sözcüğü "değişik biçim" anlamında Yunanca iki sözcükten gelir Elmas ve grafit, karbonun alotroplarıdır Elmasta her karbon atomu, dört başka karbon atomuna bağlanarak üç boyutlu katı bir yapı oluşturur; grafitte ise karbon atomları, üst üste yığılmış geniş, yassı levhalar oluşturacak biçimde, iki boyutlu düzlemde birbirlerine bağlanmıştır Bu levhalar birbirlerinin üzerinden kolayca kayar; grafitin iyi bir yağlayıcı olma özelliği de bundan kaynaklanır Grafitin kâğıt üzerinde iz bırakmasının nedeni de, bu ince atom levhalarının grafitten ayrılarak kâğıdın üzerinde birikmesidir Karbonun öteki biçimlerinin, belirgin, kendilerine özgü bir yapısı ya da biçimi yoktur

Odunkömürü hafif, gözenekli, siyah ya da koyu gri renkli bir maddedir; odunun havasız ortamda yakılmasıyla elde edilir Karbonun bir başka alotropu olan odunkömürüne ilişkin ayrıntılı bilgi KÖMÜR maddesinde verilmiştir
Karbon karası ise gazyağı, terebentin, benzen ya da mum gibi maddelerin havası az ortamlarda yandıklarında çıkardıkları istir Karbon karası katışıksız, yumuşak, siyah renkli bir tozdur; yağla karıştırılarak matbaa mürekkebi, boya ve ayakkabı cilası yapımında kullanılır Ayrıca otomobil ve bisiklet lastiklerinin yapımında, lastikleri aşınmaya karşı daha dayanıklı kılmak amacıyla karbon karasından yararlanılır

Odunkömürünün katışkıh bir türü de, yalnızca yüzde 10 oranında karbon içeren kemik kömürü'dm Kemik kömürü, hayvan kemiklerinin iyice kırılıp havasız ortamda yakılmasıyla elde edilir Kemik kömürü herhangi bir sıvıyla birlikte ısıtıldığında, sıvının rengini yok eder, bu nedenle sanayide renk giderici olarak kullanılır Örneğin, şeker bu yolla arıtılır Çay kemik kömürüyle kaynatıldığında tamamen renksiz hale gelir
Kokkömürü, kömürün havasız ortamda, yüksek sıcaklıklarda yakılmasıyla elde edilir Kokkömüründeki karbon oranı yaklaşık yüzde 90'dır Karbon gerek kömür, antrasit ve kokkömürü olarak, gerek bileşik halde bulunduğu ağaç ve petrol olarak çok önemli bir yakıttır Karbon ve oksijen elementleri birbirleriyle çok kolay birleşir Çinko, demir, kalay ya da kurşun oksitleri gibi metal oksitleri karbon ile birlikte ısıtıldığında, karbon metal oksitteki oksijenle birleşir ve geriye katışıksız metal kalır Bu indirgenme tepkimesinden sanayide yararlanılır