Blog

Karbon

Karbon təbiətdə çox tapılan qeyri metal kimyəvi elementdir. Kainatda yayılmasına görə altıncı yerdədir. Dünyada həm təbii, həm də mürəkkəb birləşmələr şəklində olan karbon ağırlıq olaraq Yer qabığının təxminən 0.2% - ni təşkil edir. Atmosferin isə təxminən 0.05% - ni təşkil edən karbon karbon dioksid, mərmər kimi karbonat minerallarının, kömürün, neftin, təbii qazın əsas elementlərindən olan hidro karbonatların və s. tərkibində vardır. Birləşmələrin 94% - in (4 milyondan çoxunun) tərkibində karbon vardır.

Canlılardakı maddənin təxminən 18 % - ni karbon birləşmələri (geriyə qalanı əsasən sudur) təşkil edir. Bu birləşmələr canlı hüceyrələrdə əsasən yeni huceyrə yaradılmasında istifadə olunur. Həmin karbon birləşmələri yaşıl birkidə işıq vasitəsi ilə yenilənir. Orqanizm oldükdə xarici mühitlə karbon arasında mübadilə dayanır və geriyə qalan radioaktiv karbon-14 izotopu (¹⁴C) bioloji mənşəli maddələrin yaşının təyin edilməsində istifadə olunur.

İnkişaf etmiş olkələrin iqtisadiyyatlarının böyük bir hissəsini karbon olan yanacaqların, plastiklərin, kimyəvi maddələrin və dərmanların istehsalına əsaslanır. Karbon əsaslı sintetik birləşmələrin istehsalı vəistifadə edilməsi bir çox ölkələrdə həyat səviyyəsinə dərindən təsir etmişdir.

Karbonun ən çox olan izotopu, təbii karbonun 98,89% - ni təşkil edən karbon-12 (¹²C) izotopudur. Tam olaraq 12 a.k.v dəyərində olan bu izotop, atom ağırlığı mövzusunda beynəlxalq standart olaraq istifadə edilər. Təbii karbonun 1,11% - ni təşkil edən karbon-13 (¹³C), ikinci izotoptur. Karbonun beş radioaktiv izoto-pu məlumdur; bunlardan karbon-14 (¹⁴C) (yaranma müddəti 5 730 il) ən qərarlı və ən faydalı olandır.

Ağac kömürü. Bataqlıqlarda uyğun nəm və istiliyin meydana gəlməsi, mühitin turşu miqdarının artması, lazımlı üzvi maddələrin mühitdə tapılması, çürüyən bitkilərin su altına enməsi və bataqlığın müəy-yən zamanla üstünün örtülməsi kimi hadisələr nəticəsində meydana gələr.

Geoloji dövrdə iki böyük kömür meydana gəlmə dövrü vardır. Bunlardan daha köhnə olanı Karbonifer (345-280 milyon il əvvəl) və Permiyen (280-225) dövrlərini əhatə edir. Şimali Amerikanın şərqi ilə Avropadakı taşkömürü yataqlarının çoxu Karbonifer dövründə; Sibir, Asiyanın şərqi və Avstraliyadakı kömür yataqları Permiyen dövründə meydana gəlmişdir. İkinci böyük kömürleşme çağı isə Kretase (təbaşir) dövründə başladı və Tresiyer dövrü əsnasında sona çatdı. Dünyadakı linyitlerin və yağsız kömürlərin əksəriyyəti bu dövrdə meydana gəlmişdir. Kömür törədiyi bitkilərdən geriyə çox az iz qalmışdır. Kömür laylarının altında və üstündə iştirak edən qayalarda kibritotları, atquyruqları və bir çox bitki qalığında rast gəlinə bilər. Kömürlər sıxlıq, sərtlik və parlaqlıq baxımından fərqlilik göstərə bilər. Ümumiyyətlə kömür növləri bəzi qeyri-üzvi maddələr, kükürd və xlor tərkiblidir.

Kömür: Bitkilər öldükdən sonra, bakteriyalar təsiriylə dəyişməyə uğrayar. Əgər su altında qalaraq dəyişməyə uğrasa, C (karbon) miqdarı artaraq kömürləşmə başlayır. C miqdarı 60% isə türban, C miqdarı 70% isə linyit, C miqdarı 80-90% isə daş kömürü, C miqdarı 94% isə antrasit adını alır.

Sümük kömürü. ağac kömürünün katışıklı bir növü də, yalnız yüzdə 10 nisbətində karbon olan sümük kömürüdür. Sümük kömürü, heyvan sümüklərinin yaxşıca qırılıb havasız mühitdə yandırılması ilə əldə edilir. Sümük kömürü hər hansı bir maye ilə qızdırıldıqda, məhlulun rəngini yox edər, bu səbəblə sənayedə rəng aradan qaldırıcı olaraq istifadə edilər. Məsələn, şəkər bu üsulla təmizlənir. Çay sümük kömürü ilə qaynadıldıqda tamamilə rəngsiz hala gəlir.

Allotropik Şəkildəyişmə. Eyni maddənin müxtəlif kristal formalarına allotropik şəkildəyişmə deyilir. Yunanca allotropiya  sözü "müxtəlif forma” mənasında iki sözdən yaranır. Almaz, fullerin, qrafit, karbin,  karbonun allotropik şəkildəyişmələridir. Almazdan hər karbon atomu, dörd başqa karbon atomuna bağlanaraq üç ölçülü qatı bir quruluş meydana gətirər; qrafitdə isə karbon atomları, üst-üstə yığılmış geniş, yastı lövhələr meydana gətirəcək şəkildə, iki ölçülü müstəvidə bir-birlərinə bağlanmışdır. Bu lövhələr bir-birlərinin üzərindən asanca sürüşür; qrafit yaxşı bir yağlayıcı olma xüsusiyyəti də bundan alır. Qrafit kağız üzərində iz buraxmasının səbəbi də, bu incə atom lövhələrinin qrafitdən ayrılaraq kağızın üzərində yığılmasıdır. Karbonun özlərinə xas bir quruluşu ya da forması olmayan allotropiyasına amorf karbon deyi-lir. Kömür bu formadadır.

Almas – tanınan  ən sərt təbii maddədir. Rəngsiz və şəffaf olmasına qarşı, başqa minerallarla birləşdikdə, istənilən rəngi ala bilir. Almaz, kimyəvi baxımdan hərəkətsizdir, amma yüksək dərəcələrdə xüsusilə havada yanması təmin edilə bilər. 1955-ci ilə qədər, vulkan mənşəli təbii yataqlar tək almaz qaynağıykən, o tarixdən bu yana alət və qrammofon iynələrində istifadə edilən almazlar, qrafit yüksək təzyiq və istilik vasitəsi ilə süni olaraq almaz alınır (ləl-cəvahirat  xüsusiyyətində almazlar bu üsulla əldə edilə bilməz).

Qrafit – karbonun  geniş bir allotropudur. Yumşaq, yağlı, kağızda iz buraxan, qara rəngli bir qatı maddədir. Qrafitdə hər bir karbon atomu eyni müstəvidə olan digər üç atoma altıbucaqlı halqalar meydana gətirəcək şəkildə bağlanır. Yaranan rabitə iki ölçülüdür və bu şəkildə meydana gələn təbəqələr bir-birinə zəif Van der Waals qüvvəti ilə bağlanır. Buna görə, təbəqələr bir-birlərinin üzərindən asanca sürüşür. Qrafit, yağ halına gətirilib maşınlarda, çalışan parçaların bir-birinə sürtülərkən aşılmasını azaltmaq ya da maneə törətmək məqsədiylə yağlayıcı olaraq istifadə edilər. Sadə karandaşların içindəki uc da, içinə gil qatılaraq bir az sərtləşdirilmiş qrafitdir. Qrafit əldə edildiyi əsas yerlər Sri Lanka, Sibir, Şimali Amerika və Meksikadır. Qrafit, kokömürünün çox yüksək dərəcələrdə xüsusilə işlənməsiylə süni olaraq da istehsal edilə bilər. Qrafit çox yüksək istiliklərə dözə bilər, həm də çox yaxşı bir elektrik keçiricidir. Bu səbəblə, paltaryuyan maşın və elektrik süpürgə kimi elektrik mühərriklərinin fırçaları qrafitdən edilir. Son dövrlərdə, kosmos kapsulalarının istilik qalxanlarının istehsalında da qrafitdən istifadə olunmağa başlanmışdır.