Углерод

 

Основная информация

Углерод – твердый неметалл. Углерод входит в состав всех органических соединений. Чистый углерод встречается в двух аллотропных формах: алмаз и графит. Алмаз – самый твердый из естественных минералов, но хрупкий. Он обладает хорошей теплопроводностью. Кристаллы алмаза бесцветные и прозрачные, но иногда в них бывают вкрапления различной окраски. Иногда встречаются черные алмазы. Графит – мягкий, темно-серого цвета. Он обладает хорошей тепло- и электропроводностью. Еще одна интересная форма углерода – фуллерены. Это соединения атомов углерода, имеющие сферическую форму и состоящие из различного числа атомов – от 32 до 600.

 

Распространенность

Углерод встречается в природе как в свободном состоянии – в виде алмаза и графита, так и в составе разнообразных соединений. Углерод встречается в тканях живых организмов и в минералах. Главные углеродсодержащие минералы – карбонаты, например магнезит МgСО3 и сидерит FеСО3. Углерод занимает 15-е место по распространенности на Земле. Его доля составляет 0,048% массы земной коры.

 

Получение

Основной источник углерода – каменный уголь. Синтетические алмазы изготавливают из графита при очень высоком давлении (1,25 ГПа) и высокой температуре (около 400СГС). Синтетический графит получают сильным нагреванием соединений углерода.

 

Использование

Углерод (уголь) используется как топливо для выработки тепла и электроэнергии. Из графита делают электроды, тигели для нагревания веществ и смазочные материалы. Графитовые стержни используются как замедлители в ядерных реакторах. Алмазы используются для изготовления сверл, стеклорезов и абразивных материалов. Бриллиант (ограненный и отшлифованный алмаз) – один из красивейших драгоценных камней, поэтому он широко используется в ювелирном деле. Разновидность углерода с высокой абсорбирующей способностью, известная как активированный уголь, используется в фильтрах. С помощью изотопа углерода С-14 определяют возраст окаменелостей органического мира и горных пород. Атомная единица массы (а.) – единица измерения, равная одной двенадцатой массы атома углерода С-12.