Karbon Allotropları Nelerdir?

83 / 100 SEO Score

Karbon Allotropları Nelerdir? | Atomlar bilinen 3 boyutlu uzay-zaman düzleminde farklı şekilde dizilebilirler. Bunun bir sonucu olarak aynı elementin kimyasal özellikleri aynı fakat fiziksel özellikleri farklı yapılar oluşabilir. Bu duruma allotropi  denilmektedir. Allotrop denilince aklımıza c elementinin allotropları gelir. Tek başına karbon kimyası veya organik kimya olarak adlandırılan bir inceleme alanı vardır. Doğada 4 binden fazla bileşik yapabilen karbon atomu maksimum 4 bağ yapabilir. Ayrıca canlıların yapısında bulunması açısından karbon atomunun temel elementlerden birisi olduğu bilinir. Karbonun allotropları şunlardır:

  1. Elmas
  2. Fulleren
  3. Grafit
  4. Grafen

Karbon Allotropları

1-ELMAS

elmas wikikultur.com
thoughtco.com

Elması hepimiz biliyoruz(!)Doğadaki en sert madde olarak biliyoruz en çokta. Elmas formu karbonun doğal allotropudur. Bilinenin aksine bir elmasın oluşması için yüzyıllar binyıllar geçmesine artık gerek yok . Kimyasal  olaylarla kısa zamanda üretmek mümkün ve bunun için kullanılan yöntem kimyasal buhar çökeltme tekniğidir. Ortalama günde 1/2kg’a yakın elmas üretilebilmektedir. Elmas alım satımlarında karat ölçü birimi kullanılmaktadır ve 1 karat=0.200gr anlamına gelir. Gerçek elmaslar renksiz olmaktadır. Elmasın yoğunluğu 3,5gr/cm^3’tür. Çok düzenli bir yapıdır ve oldukça saftır.

2-FULLEREN

C60 klasik ismiyle bilinmekedir C20,C70 fullerenler de vardır. 60 C atomunun bir araya gelmesiyle oluşmaktadırlar. Görünüşleri bir futbol topunun andırmaktadır. Laboratuvar ortamında olmadan Eiji Osawa isimli Japon kimyager bulsada Nobel Kimya Ödülünü Robert F. Curl, Jr (ABD), Sör Harold W. Kroto (İngiltere) ve Richard E. Smalley (ABD)  Fulleren üzerindeki çalışmalarıyla kazandılar…*(1)2010 yılında fullerenlerin varlığı Hubble Uzay Teleskobu Spitzer ile gezegenimsi bulutsu Tc 1’de kızılötesi görüntüleri ile tespit edildi. Fullerenler böylece dünyadışı en büyük kanıtlanmış moleküllerdir.

Fullerenin nedir wikikultur.com
Fullerenin |adobe stock

Fullerenin kullanım alanı çok geniştir:

  1. kozmetik ve ilaç alanında…
  2. Pil ve yakıt hücre olarak…
  3. Aşınmaya dayanıklı, alev geciktirici, yağlayıcılar, polimer katkılar, yüksek performanslı membran, katalizör, yapay elmas vb.
  4. Süper iletken yarı iletken, diyotlar, transistörler, indüktör…
  5. Elektronik kamera, floresan görüntüleme tüpü…
  6. Y. iletken kayıt ortamı, manyetik malzemeler, baskı mürekkebi, toner, mürekkep, kağıt özel amaçlar…

3-Grafit

Grafit karbonun doğal allotrpudur. Bir madendir ve gayet yumuşak, dokunumu yağsı ve ince levhalar halinde bükülme özelliğine sahip, bir karbon mineralidir. Sertliği 1, yoğunluğu 2’dir. Rengi siyah ve gri, çizgi rengi kül renginde ve yağlıcadır. II. Dünya savaşından önce 200-250 bin ton olan dünya üretiminin son senelerde 800 bin tona ulaşmıştır. Grafit, sentetik olarak ta yapılabilmektedir. Petrol kok’u veya antrasit agglomeraları elektrik fırınlarında 4000 °C de ısıtılarak yapay grafit yapabilirsiniz:)

grafit nedir? wikikultur.com
grafit | mta.gov.tr

En saf grafitin daha ziyade elektrik bataryalarında, kuru pillerde, çelik sanayii ve elektrometalurji sanayiinde, elektrik cihazlarındaki elektrodlarda, kalem yapımında ve atomik grafit olarak reaktörlerde kullanılmasına karşın, daha az saflıkta olan grafitler  dökümcülükte (demir-çelik), boyacılıkta, refrakter kaplamalarda ve fırınlarda refrakter macunları yapımında, grafitli gres yağlarında   ve daha bir çok alanda kullanılabilmektedir.

 

4-Grafen

karbon allotropları nelerdir?

 

Karbonun bir diğer allotropu olan grafitin tek katlı olanına grafen ismi verilmiştir. Grafen  2004 yılında Andre Geim ve Konstantin Novoselov’un çalışmaları sonucu bulunmuş çok önemli bir maddedir. Geim ve Novoselov Nobel fizik ödülüne layık görüldüler(2010).Grafen, hayal edebileceğiniz en ince malzemelerden birisidir. Bunun nedeni, iki boyutta çok sayıda atomu içermesine rağmen, üçüncü boyutta sadece bir katman karbon içeriyor olmasıdır. Bu sayede, bildiğimiz en üstün yüzey/ağırlık oranına sahip olabilmektedir. Yani birim ağırlığı başına düşen yüzey alanı aşırı yüksektir: Sadece 1 gram grafen ile koskoca bir futbol stadyumunu kaplamanız mümkün olurdu. Ancak grafen üretmek biraz maliyetli bir iş. Kullanım alanı plastik kadar yaygındır.

 

 

KAYNAKLAR: 

mta.gov.tr

evrimagacı.org

Webders.net

 

Reklamlar

One thought on “Karbon Allotropları Nelerdir?

Bir Cevap Yazın

%d blogcu bunu beğendi: