Σε τι μορφή βρίσκουμε τον άνθρακα στη φύση;
Ο άνθρακας (C) ανήκει στα στοιχεία που στην φύση τον βρίσκουμε σε:
- κρυσταλλική μορφή
- ελεύθερη μορφή μέσα στους γαιάνθρακες, αλλά και
- ενώσεις ανθρακικών αλάτων, όπως ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3)
Σημαντικές ποσότητες οξειδίων του άνθρακα είναι ελεύθερα στην ατμόσφαιρα, την επιβαρύνουν καθημερινά και αυξάνουν την θερμοκρασία του πλανήτη.
Μιλάμε φυσικά για το μονοξείδιο (CO) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), τα οποία παράγονται σε τεράστιες ποσότητες καθημερινά από την καύση του πετρελαίου, του φυσικού αερίου και των στερεών γαιανθράκων.
Ο άνθρακας όμως βρίσκεται και μέσα μας, βρίσκεται στα κύτταρα μας, αφού αποτελεί το βασικό συστατικό για τα αμινοξέα, τις πρωτεΐνες, τους υδατάνθρακες, τα λιπίδια, το DNA και τα RNA.
Ποιους ονομάζουμε φυσικούς άνθρακες;
Φυσικοί άνθρακες λέγονται όσοι έχουν συσταθεί στη φύση πριν από εκατομμύρια χρόνια και έχουν:
- Είτε κρυσταλλική μορφή, δηλαδή τα μόρια του άνθρακα φτιάχνουν κυβικές και πολυγωνικές δομές.
- Είτε εμφανίζονται ως προσμίξεις σε διάφορους γαιάνθρακες, με την μορφή υδρογονανθράκων.
Στις κρυσταλλικές δομές του άνθρακα ανήκουν ο γραφίτης και το διαμάντι. Ο μεν γραφίτης φτιάχνεται από την ένωση του άνθρακα σε κανονικά εξάγωνα, ενώ το διαμάντι δομείται κυβικά.
Ποιες είναι οι κύριες ιδιότητες του διαμαντιού;
Το διαμάντι, όπως καταλαβαίνουμε από το σχήμα, έχει μια κυβική δομή πολύ ιδιαίτερη, κάτι που το κάνει πολύ ξεχωριστό σε σχέση με τα άλλα ορυκτά και του δίνει τις παρακάτω ιδιότητες.
- Είναι το πιο σκληρό φυσικό υλικό και στην κλίμακα Mohs, έχει τιμή 10. Ενδεικτικά παραθέτουμε μερικά άλλα υλικά, από το πιο μαλακό προς το πιο σκληρό:
1. Τάλκης
2. Γύψος
3. Ασβεστίτης
4. Φθορίτης
5. Απατίτης
6. Άστριος
7. Χαλαζίας
8. Τοπάζιο
9. Κορούνδιο
10. Διαμάντι
Αν και την ίδια δομή στο μόριο τους έχουν το πυρίτιο (Si) και το γερμάνιο (Ge), οι δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ άνθρακα – άνθρακα, είναι τόσο ισχυρές που κάνουν τη δομή αυτή απίστευτα σταθερή.
- Λόγω της σκληρότητας του κατασκευάζονται με το διαμάντι εργαλεία κοπής γυαλιού και πολύ σκληρών πετρωμάτων.
Το διαμάντι όμως έχει άλλη μια πολύ ενδιαφέρουσα ιδιότητα.
Η κυβική του δομή, κάνει το φως που το διαπερνά, να ανακλάται μέσα του τόσο πολύ που αν στο πέτρωμα, που είναι άμορφο, φτιάξουμε γωνίες, τότε το φως βγαίνει από τις γωνίες και το κάνει να λάμπει. Οι γωνίες αυτές λέγονται καράτια και όσο πιο πολλές είναι τόσο πιο πολύ λάμπει. Γι' αυτό και το διαμάντι είναι ένας πολύτιμος λίθος, με το οποίο φτιάχνουμε κοσμήματα.
Δες ολόκληρο το μάθημα και πολλά ακόμη μαθήματα στο https://app.brainy.gr/login
