Karbon Elementi Ve Kullanım Alanları
BİLGİ : Karbon (C) periyodik cetvelin IV A grubunda yer alan ametal element. Organik bileşikler olarak adlandırılan sayısız bileşiklerden dolayı kimyanın bir bölümüne (organik kimya) damgasını vurmuştur. Doğada hem serbest hâlde (kömür), hem de karbonatlar biçiminde, ayrıca havanın karbondioksitinde ve petrolde bulunur. Üç allotropu vardır: elmas, grafit ve "beyaz karbon". Bu sonuncusu saydam olup 1969'da grafitin süblimleştirilmesiyle elde edilmiştir. Amorf karbon denen karbon ise gerçekte mikrokristaller hâlindeki grafittir. Doğada kokkömürü, taşkömürü ve karbon siyahı biçiminde bulunur. Karbon siyahı petrolün tam olarak yanmaması yani ısıl bozunmasıyla elde edilir. Pigmentlerde, matbaa mürekkeplerinde ve kauçuğun sertleştirilmesinde kullanılır. Amorf karbon, yüzeyinin çok geniş olmasından ötürü adsorbsiyon tekniğinde kullanılır. Yeni bir karbon biçimi de sentetik olarak yapılan karbon elyafıdır. Çok kuvvetli olup, lastiklerin dayanıklılığını artırmada ve elektrik ileten kumaş yapımında kullanılır. Karbonun bir çok izotopu vardır. C12, atom ağırlıklarında standart olarak kullanılır ve doğal karbonun %1,11'ini oluşturan C13'e göre daha az bulunur. C10, C11, C14, C15 ve C16 radyoaktiftir. Aralarında en uzun yarılanma süresine sahip olan karbon-14, radyoaktif yaş belirlemesinde kullanılır. Karbonun fiziksel özellikleri, bulunduğu biçime bağlı olarak değişir. Karbon (özellikle, elmas) aktif olmayan bir elementtir. Ancak bütün karbon biçimleri yüksek sıcaklıkta havanın oksijeniyle yanarak karbon monoksite, oksijen yeterince fazlaysa karbon dioksite dönüşür. Oda sıcaklığında flüorla karbon tetraflüorür (CF4) verir. Yüksek sıcaklıklarda birçok metalle birleşerek karbürleri oluşturur. Kuvvetli yükseltgenler, örneğin sülfürik ve nitrik asitler karışımı, grafite etki eder. Genellikle dört bağ oluşturur. Bu bağlar birbirleriyle 190°28' gibi bir açı yaparlar (yani düzgün dörtyüzlünün köşelerini merkezine birleştiren doğrultular üzerinde bulunurlar). Kükürtle birlikte ısıtıldığında karbon sülfür (CS2) verir. Karbon sülfür sanayide kokla kükürdün elektrik fırınlarında ısıtılmasıyla elde edilir. Renksiz, akıcı, uçucu, zehirli bir sıvıdır. Kötü kokusu, içindeki yabancı maddelerden ileri gelir. Kolay tutuşur. Buharı havayla birleştiğinde patlayıcı bir karışım oluşturur. Organik maddeler için çözücü olarak, özellikle rayon ve selofan üretiminde kullanılır. Eksi 111°C'ta katılaşır, 46°C'ta kaynar. Oda sıcaklığında yoğunluğu 1,261'dir. Karbon sülfür, klorla karbon tetraklorür (CCl4) verir. Bu da renksiz, yanmayan, zehirli bir sıvıdır. Eksi 23°C'ta donar, 77°C'ta kaynar. Yangın söndürücülerde ve özellikle kuru temizlemede çözücü olarak kullanılır. Bundan, buzdolaplarında soğutucu olarak kullanılan freon gazı da yapılır.
KULLANIM ALANLARI :
Tüm organik bileşiklerin yapısına giren karbon, sıvı yağların dehidrasyonunda (sudan arındırılmasında), ayrıca demir ve alaşımlarının işlenmesinde kullanılır. Çelik yapımında, nükleer tepkimelerin kontrolünde, lastiklerin renklendirilmesinde, plastik sanayinde, boya pigmentlerinin eldesinde ve yağlayıcı maddelerin yapımında da bu elementten yararlanılır. Kurşun kalemlerde kullanılan grafit formu ve elmas formu, karbon elementinin iki önemli allotropudur. Karbon-14 izotopu da, radyoaktif yaş tayininde kullanılır. Karbonun "fulleren" denen küre biçimli ya da "nanotüp" denen silindir biçimli molekülleri de, son yıllarda özellikle elektronik ve nanoteknoloji alanlarında devrimsel ilerlemeler sağlamaktadır.
