Compensatie Voor Het Sterrenbeeld
Substability C Beroemdheden

Ontdek De Compatibiliteit Door Zodiac Sign

Artikel

9 essentiële feiten over koolstof

top-leaderboard-limiet'>

Hoe goed ken jij het periodiek systeem? Onze serie The Elements verkent de fundamentele bouwstenen van het waarneembare universum - en hun relevantie voor uw leven - één voor één.


Het kan glinsteren en hard zijn. Het kan zacht en schilferig zijn. Het kan op een voetbal lijken. Koolstof is de ruggengraat van elk levend wezen - en toch kan het het einde van het leven op aarde zoals wij dat kennen, veroorzaken. Hoe kunnen een brok steenkool en een glanzende diamant uit hetzelfde materiaal zijn samengesteld? Hier zijn acht dingen die je waarschijnlijk niet wist over koolstof.

1. HET IS DE 'KANAALBAND VAN HET LEVEN.'

Het zit in elk levend wezen, en in heel wat dode. 'Water kan het oplosmiddel van het universum zijn', schrijft Natalie Angier in haar klassieke inleiding tot de wetenschap,de canon, 'maar koolstof is de ducttape van het leven.' Carbon ducttape is niet alleen een geweldige ducttape. Het bindt atomen aan elkaar en vormt zo mensen, dieren, planten en rotsen. Als we ermee spelen, kunnen we het overhalen tot plastic, verf en allerlei chemicaliën.

dingen die geld waard zijn in liefdadigheidswinkels

2. HET IS EEN VAN DE MEEST OVERVLOEDIGE ELEMENTEN IN HET HEELAL.

Het staat bovenaan het periodiek systeem, ingeklemd tussen boor en stikstof. Atoom nummer 6, scheikundig teken C. Zes protonen, zes neutronen, zes elektronen. Het is het vierde meest voorkomende element in het universum na waterstof, helium en zuurstof, en het 15e in de aardkorst. Hoewel wordt aangenomen dat zijn oudere neven waterstof en helium zijn gevormd tijdens het tumult van de oerknal, wordt aangenomen dat koolstof voortkomt uit een opeenhoping van alfadeeltjes in supernova-explosies, een proces dat supernova-nucleosynthese wordt genoemd.

3. HET IS VERnoemd naar steenkool.

Terwijl mensen koolstof al duizenden jaren kennen als steenkool en - na verbranding - roet, was het Antoine Lavoisier die in 1772 aantoonde dat het in feite een unieke chemische entiteit was. Lavoisier gebruikte een instrument dat de zonnestralen bundelde met behulp van lenzen met een diameter van ongeveer 1,20 meter. Hij gebruikte het apparaat, een zonne-oven genaamd, om een ​​diamant in een glazen pot te verbranden. Door het residu in de pot te analyseren, kon hij aantonen dat diamant uitsluitend uit koolstof bestond. Lavoisier vermeldde het eerst als een element in zijn leerboekElementaire verhandeling over scheikunde, gepubliceerd in 1789. De naam koolstof is afgeleid van het Franssteenkool, of kolen.

4. HET HOUDT VAN VERBINDEN.

Het kan vier bindingen vormen, wat het doet met vele andere elementen, waardoor honderdduizenden verbindingen ontstaan, waarvan we er enkele dagelijks gebruiken. (Plastics! Drugs! Benzine!) Wat nog belangrijker is, die bindingen zijn zowel sterk als flexibel.

5. BIJNA 20 PERCENT VAN JE LICHAAM IS KOOLSTOF.

May Nyman, hoogleraar anorganische chemie aan de Oregon State University in Corvallis, Oregon, vertelt Trini Radio dat koolstof een bijna ongelooflijk bereik heeft. 'Het vormt alle levensvormen, en in het aantal stoffen dat het maakt, de vetten, de suikers, is er een enorme diversiteit', zegt ze. Het vormt kettingen en ringen, in een proces dat chemici catenatie noemen. Elk levend wezen is gebouwd op een ruggengraat van koolstof (met stikstof, waterstof, zuurstof en andere elementen). Dus dieren, planten, elke levende cel en natuurlijk mensen zijn een product van catenation. Ons lichaam bestaat uit 18,5 gewichtsprocent koolstof.

En toch kan het ook anorganisch zijn, zegt Nyman. Het werkt samen met zuurstof en andere stoffen om grote delen van de levenloze wereld te vormen, zoals rotsen en mineralen.

6. WE HEBBEN SLECHTS TWEE NIEUWE VORMEN ONTDEKT.

Koolstof wordt gevonden in vier hoofdvormen: grafiet, diamanten, fullerenen en grafeen. 'Structuur bepaalt de eigenschappen van koolstof', zegt Nyman. Grafiet ('de schrijfsteen') is opgebouwd uit losjes aan elkaar verbonden koolstofplaten in de vorm van kippengaas. Iets inkleuren is eigenlijk gewoon lagen grafiet op papier krabben. Diamanten daarentegen zijn driedimensionaal verbonden. Deze uitzonderlijk sterke bindingen kunnen alleen worden verbroken door een enorme hoeveelheid energie. Omdat diamanten veel van deze bindingen hebben, zijn ze de hardste substantie op aarde.

Fullerenen werden ontdekt in 1985 toen een groep wetenschappers grafiet met een laser bestraalde en het resulterende koolstofgas condenseerde tot voorheen onbekende bolvormige moleculen met 60 en 70 atomen. Ze werden genoemd ter ere van Buckminster Fuller, de excentrieke uitvinder die de beroemde geodetische koepels creëerde met deze voetbalachtige compositie. Robert Curl, Harold Kroto en Richard Smalley wonnen in 1996 de Nobelprijs voor Scheikunde voor het ontdekken van deze nieuwe vorm van koolstof.

Het jongste lid van de koolstoffamilie is grafeen, in 2004 bij toeval gevonden door Andre Geim en Kostya Novoselov in een geïmproviseerde onderzoeksjam. De wetenschappers gebruikten plakband - ja, echt - om koolstofplaten met een dikte van één atoom uit een klomp grafiet te tillen. Het nieuwe materiaal is extreem dun en sterk. Het resultaat: de Nobelprijs voor de Natuurkunde in 2010.

7. DIAMANTEN WORDEN GEEN 'IJS' GENOEMD DOOR HUN UITSTRALING.

Diamanten worden 'ijs' genoemd omdat ze door hun vermogen om warmte te transporteren koel aanvoelen - niet vanwege hun uiterlijk. Dit maakt ze ideaal voor gebruik als koellichamen in microchips. (Meestal worden synthetische diamanten gebruikt.) Ook hier komt de driedimensionale roosterstructuur van diamanten in het spel. Warmte wordt omgezet in roostertrillingen, die verantwoordelijk zijn voor de zeer hoge thermische geleidbaarheid van diamanten.

hoe word je een acteur in Hollywood?

8. HET HELPT ONS DE LEEFTIJD VAN ARTIFACTEN TE BEPALEN - EN TE BEWIJZEN DAT SOMMIGE VAN ZE NEP zijn.

De Amerikaanse wetenschapper Willard F. Libby won in 1960 de Nobelprijs voor de Scheikunde voor het ontwikkelen van een methode om relikwieën te dateren door de hoeveelheid radioactieve ondersoort van koolstof die ze bevatten te analyseren. Radiokoolstof- of C14-datering meet het verval van een radioactieve vorm van koolstof, C14, die zich ophoopt in levende wezens. Het kan worden gebruikt voor objecten die maar liefst 50.000 jaar oud zijn. Koolstofdatering helpt bij het bepalen van de leeftijd van Ötzi the Iceman, een 5300 jaar oud lijk dat bevroren in de Alpen is gevonden. Het stelde ook vast dat de ronde tafel van Lancelot in de kathedraal van Winchester honderden jaren na het veronderstelde Arthur-tijdperk werd gemaakt.

9. TE VEEL VERANDERT ONZE WERELD.

Kooldioxide (CO2) is een belangrijk onderdeel van een gasvormige deken die om onze planeet is gewikkeld, waardoor deze warm genoeg is om in leven te blijven. Maar bij het verbranden van fossiele brandstoffen - die zijn gebouwd op een koolstofruggengraat - komt meer koolstofdioxide vrij, wat direct verband houdt met het broeikaseffect. Er is een aantal manieren voorgesteld om koolstofdioxide te verwijderen en op te slaan, waaronder bio-energie met koolstofafvang en -opslag, waarbij grote bomen worden geplant, geoogst en verbrand om elektriciteit op te wekken, en de daarbij vrijgekomen CO2 af te vangen en ondergronds op te slaan . Nog een andere benadering die wordt besproken, is om oceanen kunstmatig meer alkalisch te maken, zodat ze meer CO2 kunnen binden. Bossen zijn natuurlijke koolstofputten, omdat bomen CO2 vastleggen tijdens fotosynthese, maar menselijke activiteit in deze bossen gaat de CO2-afvangwinst die we zouden kunnen behalen tegen en overtreft deze. Kortom, we hebben nog geen oplossing voor de overvloed aan C02 die we in de atmosfeer hebben gecreëerd.