Karbon
- Tüten bir mumun isi, kurşun kalemlerinizin uçlan, bir kömür parçası büyük oranda karbon içerirler. Karbonu saf hâlde bulduğunuzda itina ile saklayın, çünkü bu bir elmas olabilir. Karbon, C sembolü ile gösterilen kimyasal bir elementtir.
- Karbon, canlı maddelerin vazgeçilmez bir elementidir: Biyolojik bütün moleküllerin yapısına girdiğinden; özellikle organik kimyada sık sık karbondan bahsedilir. Yeryüzünü kaplayan elementlerin %0,18‘ini kapsayan karbona bitkisel veya hayvansal varlıkların hepsinde rastlanır.
- Karbon; kendisi veya diğer maddelerle kolayca birleşmesinde büyük bir kolaylık gösterir. Sonsuza kadar tekrarlanan gruplarla uzun zincirler meydana getirir.
- Karbon kökenli moleküllerin sayısı da çok fazladır. Günümüzde yaklaşık bir milyon karbon kökenli molekül bilinmektedir. Bu sayı bütün diğer elementlerin oluşturduklan molekül sayısından fazladır.
- Tabii haldeki karbonun iki türü mevcuttur:
– Elmas; iyi elektrik yalıtkanı, çok sert, renksiz bir kristaldir. Elması oluşturan karbon atomları birbirlerine çok sıkı bağlı olduklarından sağlam bir yapı teşkil ederler. Sentetik olarak elmas yapımı; talk halindeki kömürle çok büyük, basınçlar ve çok yüksek sıcaklıklarla gerçekleştirilmektedir. Bu işlem çok pahalıdır.
–Grafit; gri siyah renkli, yeterince kırılgan, elektrik akımını ileten bir katıdır. Altıgen yapraklar halinde billurlaşan karbon çeşididir. Bir motorun sıcak bölümlerinin yağlanmasında mikron derecesinde öğütülmüş kuru toz veya yağ içinde kolloidal eriyik halinde kullanılır
- Karbonu, bütünüyle yakılmayan organik bileşikler ile de hazırlayabilmek mümkündür. Bunlar ”is karası” denilen daha az saf ve daha karmaşık yapıda bileşiklerdir. Isı buna örnek olarak verebiliriz.
- Karbonun bütün türleri, hatta elmas dahil yeterli sıcaklıkta (500°C civarında) oksijen eşliğinde karbondioksit vererek yanarlar. Daha yüksek sıcaklıklarda, eğer fazla reaksiyona girmeyen karbon kalmışsa bu karbon; karbondioksiti çok zehirli olan karbonmonoksit hâline dönüştürür. Bu gazın endüstride kullanım alanları çok çeşitlidir: Metalürjide yüksek fırınlardaki demir reaksiyonlarında, karbonun suya etkisiyle hidrojen hazırlanmasında, metanol eldesinde vs.
- Karbon, oksijeni serbest hale geçirebilen pek çok cisim üzerine de etkir. Meselâ; potasyum nitrat veya güherçile.Siyah barut veya av barutu; karbon, kükürt ve güherçileden oluşmuştur. Tarihin başlangıcından beri Çinliler bu karışımı tanıyor, ancak sadece havai fişeklerde kullanıyorlardı. Barut Avrupa‘da; 100 yıl savaşları esnasında ortaya çıkmıştır.
- Geçen yüzyılda, ilk olarak Berthelot adlı kimyacı; karbonun hidrojen üzerindeki reaksiyonlarını keşfetmiştir. (Önce asetilenin sentezi ve bundan faydalanarak benzenin sentezi) Özellikle petrolde tabii halde bulunan cisimleri ortaya çıkarmıştır. Son olarak; bitki ve hayvan derilerinden çıkarılan tüm bileşiklerde hidrojene, bazen de oksijen veya azota bağlı karbon bileşiklerine rastlanmıştır.
- Kimyada, kalsiyum, alüminyum gibi metaller karbon ile metal karbürleri oluştururlar. Bu karbürler yüksek sıcaklıklarda söz gelişi 3500°C’de ortaya çıkarlar. Demir gibi daha az aktif bir metal de karbür oluşturabilir: Sementit, grafit halindeki karbon sıvı demir içinde az veya çok çözündüğünden; demirin az miktarda karbonla etkileşiminden, soğuduğunda demir, sementit, grafit içeren yeni karışımlar elde edilir; bunlar çelik ve fonttur. (Dökümcülük).
– Saf haldeki karbonun kullanım alanları sınırlıdır. Kuyumculukta kullanılan elmas; çok sert yüzeylerde delme aracı olarak kullanılır. (Taç üretiminde) Grafit; elektrik iletkeni olarak kullanılır pil ve motor kömürlerinde refrakter (ışık kıran) malzeme olarak 2000°C sıcaklıklara dayanır ve çok saf olarak atom pillerindeki nötrofılann yavaşlatıcısı olarak kullanılır
– Kömür halinde, kimya endüstrisindeki önemi çok büyüktür. Karbon oksite dönüşümü çeşitli alanlarda kullanım imkânı bulur. Kireç üzerine etkisinden; asetilen ve türevlerinin hazırlanmasında kullanılan kalsiyum karbürler oluşur.
-Fotosentez esnasında, karbonlu organik bileşikleri hazırlayan klorofil üreticisi bitkilerdir.Bu bitkiler için tek karbon kaynağı atmosferde çok düşük miktarda bulunan (3/10.000) karbondioksit gazıdır. Bu sentez işlemine gerekli olan enerjiyi güneş ışığı sağlar.
-Kendileri için gerekli maddeleri sentez yoluyla yapan canlı varlıklara (ototrof) “kendi beslek” denir. Kimyasal sentezi gerçekleştiremeyip, klorofılli olmayanlar ise kendileri için gerekli maddeleri sentez yoluyla yapamazlar, bunlara “dış beslek” (heterotrof) denir. Bu özellikler genellikle hayvanlarda görülür. Ayrıca bakterilerin büyük kısmı ve mantarlar da aynı özelliklere sahiptir.
-Yeşil bitkilerden; öncelikle ot yiyenler ve sonra et yiyen hayvanlara organik maddeyi nakleden bir gıda zinciri elde edebiliriz. Sonuçta karbon; canlı yaratıkların moleküllerine karbondioksit gazı olarak sürekli geçmektedir. Bu olayın miktarca önemi, atmosferde kaybolan karbon gazının ters reaksiyonla sürekli olarak üretilme-sinden kaynaklanmaktadır, aksi takdirde karbonik gaz tamamiyle kaybolacaktır.
- Bütün bitkisel ve hayvansal hücrelerde oksidasyon .olarak nitelendirilen soluma sırasında glusid , lipid gibi organik maddelerin sürekli tahribi söz konusudur. Karbon, karbondioksit gazı haline dönüşür. Fotosentez sırasında depolanan enerji ısı ve iş olarak serbest hale geçer ve protein gibi bazı moleküllerin sentezinde kullanılır.
– Bir karbon devirinden söz edilebilir: Çünkü karbon atomu sürekli olarak bir mineral molekül (gaz karbonik) içine geçmektedir, daha sonra organik bir moleküle geçip, tekrar karbondioksit halinde geri döner.
-Bu devir sırasmda bazı kayıplar olabilir. Mayalanma esnasında bakteriler tarafından; yenilemeyen organik artıkları, bitki ve hayvan ölülerini karbona dönüştürebilir. Bu şekilde bitkisel artıklardan kömür, hayvansal artıklardan petrol oluşur. Karbonat bu hâlde hareketsiz olarak bulunacaktı, eğer insanoğlu petrol ve kömürü yakarak gaz karbonik hâline dönüştürmemiş olsaydı. Bu şekilde devir bir kez daha tekrarlanıp bitmiş olur.
- Karbonun hareketsiz biçimi eskiden beri kesin olarak bilinmekteydi. Birçok hayvanın iskeleti; bütünüyle veya kısmen kalker ve kalsiyum karbonattan oluşmuştur. Bunlar omurgalı hayvanların kemikleri, bazı yumuşacakların kabukları, deniz planktonlarındaki mikroskopik canlıların kabuklarında bulunur. Bu hayvanlardaki kalker artıkları sürekli olarak yığılarak kalker kayaları oluştururlar. Bu kalker kayaların miktarı yer kabuğunda yavaş, fakat düzenli olarak; atmosferdeki karbonik gazın harcanmasıyla artarlar. Başka artıklar yanında karbondioksit gazını da dışarıya atan volkanlar tek karbon harcanan olaydır.
- Yer yüzü üzerinde canlı hayatının başlamasından sonra karbondioksit gazının miktarında azalma fark edilmiştir.
- Çok uzak bir gelecekte, bu belki de dünya üzerindeki yaşamın sona ermesine sebep olacaktır. Çünkü karbondioksit gazı canlı yaratıklar için tek karbon kaynağıdır.
Yorumlar
Henüz yorum yapılmamış.