آلوتروپ عنصر کربن

تاکنون چهار آلوتروپ عنصر کربن شناخته شده است. این آلوتروپ ها به شکل زیر هستند. درواقع کربن به دلیل دارا بودن لایه ظرفیت، قادر است به شکل های گوناگونی از دگرشکل ها درآید.

• آمورف (غیر متبلور)
• گرافیت
• الماس
• فولرن

ویژگی گرافیت یک آلوتروپ عنصر کربن

گرافیت ظاهری کدر و سیاه رنگ دارد. گرافیت به عنوان یکی از نرم ترین مواد شناخته شده است. نرمی این ماده به قدری است که می تواند بر روی کاغذ اثری از خود برجای نهد. درواقع نام گرافیت از واژه یونانی به معنای نوشتن گرفته شده است.

گرافیت هدایت کننده خوب جریان الکتریکی است. گرافیت در شرایط STP دارای واکنش پذیری بالاتری نسبت به الماس است. اگرچه گرافیت دارای پایداری ترمودینامیکی بالاتری نسبت به الماس است. این واکنش پذیری بالاتر گرافیت به دلیل پیوند های پای نامستقر آن است که این ماده را راحت تر وارد واکنش شیمیایی می کند.ذخایر طبیعی گرافیت با مصرف تجاری در بخش های مختلفی از دنیا وجود دارند. مهم ترین منابع تجاری گرافیت در مناطقی مانند چین، هند، برزیل و کره شمالی قرار دارد.

ویژگی الماس، یک آلوتروپ carbon

الماس ترکیبی شفاف است و سخت ترین ترکیب طبیعی یافته شده بر روی کره زمین است. الماس از استحکام و بسیار بالایی برخوردار است. الماس یک رسانای ضعیف جریان الکتریسیته است. این ماده در بین جامدات در دمای 25 درجه سانتی گراد بالاترین رسانایی گرمایی را داراست. اغلب ذخایری که دارای قابلیت برداشت الماس به صورت تجاری هستند در روسیه، استرالیا و جمهوری دموکراتیک کنگو قرار گرفته اند.

خواص آلوتروپ فولرن

فولرن ها بلور هایی سنتزی با ساختار مشابه گرافیت هستند. تفاوت آن ها در این است که تمام واحد های تشکیل دهنده فولرن از شش گوشه های مسطح ساخته نشده اند. درواقع تعدادی واحد شش گوشه نامسطح، پنج گوشه و حتی هفت گوشه نیز در ساختار آن ها وجود دارد.

خواص خانواده ترکیبات فولرنی هنوز به صورت کامل ارزیابی نشده است. فولرن ها زمینه وسیعی در تحقیقات نانو مواد را به خود اختصاص داده اند. نام باکی بال، برگرفته از نام باکمینستر فولر و مخترع گنبد ژئودزیک است. گنبدی که دارای ساختاری مشابه با فولرن هاست.

باکی بال ها ساختارهای مولکولی بزرگی از کربن دارا هستند. این اتم های کربن به صورت مثلثی با یکدیگر پیوند داده اند. پیوند های کربنی موجب شکل گیری یک ساختار کره گون شده اند. شناخته شده ترین و ساده ترین نوع فولرن، فولرن باکمینستر با 60 اتم کربن است. C60 ساختاری شبیه به توپ فوتبال دارد.