| Toelichting op definitie | Koolstof (<Latijn: carbonium) is een scheikundig element met symbool C en atoomnummer 6. Het is een niet-metaal dat in verschillende vormen, allotropen, voorkomt. In de natuur komen de allotropen diamant, grafiet, amorfe koolstof en het zeldzame lonsdaleïet voor. Fullerenen zijn synthetische vormen van koolstof.
Koolstof komt voor in de vorm van koolwaterstoffen, met name de fossiele brandstoffen aardgas en aardolie. Uit aardolie wordt in de petrochemische industrie onder andere benzine en kerosine gedestilleerd en het dient als basis voor veel synthetische stoffen, waaronder plastics.
Andere toepassingen:
- De isotoop 14C (ontdekt op 27 februari 1940) wordt gebruikt bij koolstof-14-datering.
- Grafiet vormt het "streepvormend" deel in potloden, waarbij ook nog klei wordt toegevoegd voor stevigheid.
- Diamanten (pure koolstof) vinden toepassing in (kostbare) sieraden en worden om hun hardheid onder andere toegepast in boorkoppen.
- Bij de productie van staal is koolstof een van de stoffen die met het ijzererts wordt gemengd.
- In kernreactors wordt grafiet in staven toegepast om het kernsplijtingsproces te modereren, ofwel beheersbaar te houden.
- De chemische en structurele eigenschappen van fullerenen maken dat voor deze koolstofcomplexen misschien een veelbelovende rol is weggelegd in de nanotechnologie.
- In fijnverdeelde toestand (actieve kool) heeft kool een hoog specifiek oppervlak en kan gebruikt worden als adsorbeermiddel. Het wordt wel gebruikt als filtermateriaal om vloeistoffen te ontkleuren en zelfs ingeslikt om gifstoffen uit het maag-darmkanaal te verwijderen ('Norit').
- Elektronicaweerstanden (grafietweerstand); koolstof is weliswaar een goede stroomgeleider, maar een dun laagje kan als weerstand dienen. Wel neemt de weerstand met toenemende temperatuur toe. (Hoe krachtiger de stroom, hoe hoger de temperatuur, en hoe hoger de weerstand.) Grafiet heeft daarbij als voordeel dat het temperatuurverhoging goed doorstaat.
- Koolhydraten als ethanol, suikers als sacharose, glucose, fructose, zetmeel enz.
- Plantaardige oliën en vetten en de verwerking daarvan in voeding en oleochemie.
- Als allerbelangrijkste: het element koolstof is onmisbaar voor alle levende wezens: alle organische verbindingen bevatten het element koolstof.
Koolstof is een vierwaardig element dat in grote hoeveelheden op aarde voorkomt. De vier belangrijkste allotropen zijn:
- grafiet, een van de zachtste bekende vaste stoffen, met een hardheid van 1,5, maar in de vorm van koolstofvezel wel met een hoge treksterkte;
- diamant, het hardste natuurlijke mineraal dat we kennen, met een hardheid van 10,0;
- amorf koolstof;
- fullerenen, synthetische holle structuren met elektrochemische eigenschappen die interessant zijn voor toepassing in nanotechnologie.
|
|---|
