10 حقائق عن الكربون - الأساس الكيميائي للحياة
كان الإنسان على تلامس مع الكربون منذ أقدم العصور. حيث شاهد الإنسان القديم شكل الدخان عندما اكتشف النار وقد جمعه من أسقف كهفه كالسّخام.، ينتج هذا اللون الأسود للدخان عن بقع الكربون غير المحترقة.
عندما تم اختراع المصابيح، في وقت لاحق، استخدم الناس النفط كوقود لها. يتحرر الكربون عندما يحترق النفط، ليشكل طبقة سخامية في المصباح. أو ما يعرف باسم السناج. وخلط غالباً بزيت الزيتون أو صمغ البلسم لصنع الحبر. وقد استخدم المصريون القدماء أحيانًا السناج ككحل.
الفحم هو أحد أكثر أشكال الكربون شيوعًا حيث يتكون عند تسخين الخشب دون وجود هواء جوي بحيث لا تشعل النار فيه. ينبعث بخار الماء، بدلاً من ذلك، ليبقى الكربون النقي. عُرفت هذه الطريقة لإنتاج الفحم منذ أيام الحضارة الرومانية (509 قبل الميلاد – 476 بعد الميلاد).
اعتقد الفيزيائي رينيه أنطوان فيرشو دي ريومور (1683 – 1757) أن الكربون قد يكون عنصراً كيميائيًا. فعندما درس الفروقات بين الحديد المطاوع والحديد الصب والصُلب (الفولاذ) جزم بأن الاختلاف الرئيسي بين هذه المواد هو وجود “مادة سوداء قابلة للاشتعال” كان يعلم بوجودها في الفحم الحجري.
صُنف الكربون رسميًا كعنصر كيميائي قُرابة نهاية القرن الثامن عشر. وفي عام 1787 كتب أربعة كيميائيين فرنسيين كتابًا يحدد طريقة لتسمية المركبات الكيميائية، استخدموا فيه الاسم كربون CARBONE نسبةً إلى التسمية اللاتينية السابقة للفحم الحجري CHARBON.
إليك أكثر من 10 حقائق مثيرة عن الكربون :
- الكربون هو أساس الكيمياء العضوية كما يحدث في جميع الكائنات الحية. تتكون أبسط الجزيئات العضوية من الكربون المرتبط كيميائيًا بالهيدروجين. تشتمل العديد من المركبات العضوية الشائعة أيضًا على الأوكسجين والنيتروجين والفوسفور والكبريت.
- الكربون هو مادة غير معدنية يمكن أن تتحد مع نفسها ومع العديد من العناصر الكيميائية الأخرى، مكونة من أكثر من عشرة ملايين مركب. نظرًا لأنه يشكل روابط أكثر من أي عنصر كيميائي آخر، و يطلق عليه أحيانًا "ملك العناصر".
- يمكن أن يكون الكربون الأولي على شكل أحد أصعب المواد (ألماس) أو أحد أنعم المواد (الجرافيت).
- مركبات الكربون لها استخدامات غير محدودة. الألماس في شكله الأولي هو حجر كريم ويستخدم للحفر / القطع ؛ يستخدم الجرافيت في أقلام الرصاص كمواد تشحيم وللحماية من الصدأ؛ بينما يستخدم الفحم لإزالة السموم والأذواق والروائح. يُستخدم نظير الكربون 14 في التأريخ بالكربون المشع.
- يحتوي الكربون على أعلى نقطة انصهار / تسامي للعناصر. تبلغ درجة انصهار الماس 3550 درجة مئوية، مع نقطة تسامي للكربون حوالي 3800 درجة مئوية. إذا قمت بخبز الماس في فرن أو طهيه في مقلاة، فلن يتأثر.
- يوجد الكربون النقي بحرية في الطبيعة وهو معروف منذ عصور ما قبل التاريخ. في حين أن معظم العناصر كانت موجودة منذ العصور القديمة في تآصل وحيد معروف، فإن الكربون النقي يشكل الجرافيت والماس والكربون غير المتبلور (السخام). تختلف الأشكال بشكل كبير عن بعضها البعض ولها خصائص غير متساوية. على سبيل المثال، الجرافيت موصل كهربائي بينما الماس عازل. الأشكال الأخرى للكربون هي: الفوليرين، الجرافين، الرغوة النانوية الكربونية، الكربون الزجاجي، والكربون Q (المغناطيسية والفلورية).
أصل اسم "الكربون" يأتي من الكلمة اللاتينية carbo، للفحم. الكلمات الألمانية والفرنسية للفحم متشابهة.
- يعتبر الكربون النقي غير سام، على الرغم من أن استنشاق الجسيمات الدقيقة، مثل السخام، يمكن أن يتلف أنسجة الرئة. يعتبر الجرافيت والفحم آمنين بما يكفي لتناولهما. في حين أنها غير سامة للإنسان، فإن جزيئات الكربون النانوية مميتة لذباب الفاكهة.
- الكربون هو رابع أكثر العناصر وفرة في الكون (يوجد الهيدروجين والهيليوم والأوكسجين بكميات أعلى بالكتلة). إنه العنصر الخامس عشر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية.
- عادةً ما يكون للكربون تكافؤ +4 ، مما يعني أن أي ذرة كربون يمكن أن تشكل روابط تساهمية مع أربع ذرات أخرى. تظهر حالة الأكسدة +2 أيضًا في مركبات مثل أول أكسيد الكربون.
- توجد ثلاثة نظائر للكربون بشكل طبيعي. يعتبر الكربون 12 والكربون 13 مستقرين ، بينما الكربون 14 مشع ، ويبلغ عمر النصف حوالي 5730 سنة. يتكون الكربون 14 في الغلاف الجوي العلوي عندما تتفاعل الأشعة الكونية مع النيتروجين. بينما يوجد الكربون 14 في الغلاف الجوي والكائنات الحية ، فإنه يكاد يكون غائبًا تمامًا عن الصخور. يوجد 15 نظيرًا معروفًا للكربون.
- تشمل مصادر الكربون غير العضوية ثاني أكسيد الكربون والحجر الجيري والدولوميت. تشمل المصادر العضوية الفحم والنفط والجفت والميثان كلثرات.
- كان السخام هو أول صبغة تستخدم للوشم. يمتلك أوتزي وشمًا كربونيًا صمد طوال حياته ولا يزال مرئيًا بعد 5200 عام.
- إن كمية الكربون على الأرض ثابتة جدًا. يتحول من شكل إلى آخر من خلال دورة الكربون. في دورة الكربون ، تأخذ نباتات التمثيل الضوئي الكربون من الهواء أو مياه البحر وتحوله إلى جلوكوز ومركبات عضوية أخرى عبر دورة كالفين لعملية التمثيل الضوئي. تأكل الحيوانات بعض الكتلة الحيوية وتخرج ثاني أكسيد الكربون ، ويعاد الكربون إلى الغلاف الجوي.
تمت ترجمة هذه المعلومات من فريق منوعات لتعم الفائدة.
للاطلاع على المقالة الأصلية : greelane.com
الإبتساماتإخفاء