Apa kesamaan berlian keras, grafit lunak, dan fullerene eksotis dan nanotube? Mereka semua adalah alotrop karbon, yaitu zat sederhana yang berbeda yang terdiri dari satu jenis unsur. Mari kita lihat tabel di bawah ini:
|
alotrop |
Rumus |
Struktur |
|
Jelaga |
C n (struktur acak dengan dominasi karbon sp 2 ) |
|
|
Grafit |
C n (lembaran paralel dari cincin aromatik terkait) |
|
|
berlian |
C n (kristal dengan karbon sp 3 ) |
|
|
Fullerene |
C 60 adalah yang paling umum, tetapi ada lusinan molekul lain seperti C 20 dan C 70 |
|
|
nanotube karbon |
C n , adalah tabung dengan struktur yang mirip dengan lembaran grafit. |
|
Alotrop ini memiliki aspek lain yang sama: mereka memiliki segudang kegunaan, berkat sifat uniknya. Kami akan merinci sedikit kegunaan dan properti ini:
Karbon amorf sebagai pigmen hitam
Karbon amorf adalah bentuk yang mirip dengan grafit, tetapi dengan banyak “cacat”, yaitu, tanpa lembaran ekstensif yang muncul di grafit. Ini dapat disiapkan dengan berbagai cara (dan dengan tingkat kemurnian yang berbeda), dari penangkapan jelaga, hingga karbonisasi bahan tanaman atau hewan, yang mengarah ke karbon aktif.
Kegunaan utamanya adalah sebagai pigmen hitam, pewarna, makanan dan bahan lain seperti ban dan sebagai bahan penghilang bau dan penyaringan untuk air dan gas dalam masker.
Grafit untuk menulis dan banyak lagi
Grafit terdiri dari lapisan atom karbon yang luas, yang membentuk lembaran dengan cincin yang terpasang – kurang lebih seperti kain. Kain karbon ini meluncur dengan mudah satu sama lain dan saat menulis dengan pensil grafit, jejak yang tersisa disebabkan oleh lapisan-lapisan yang menyebar saat pensil digosokkan ke kertas.
Sifat “geser” grafit yang sama ini memungkinkannya digunakan sebagai pelumas, terutama untuk suhu tinggi – karena bahan ini tahan lebih dari 3000 C sebelum mulai meleleh. Untuk alasan yang sama dan juga karena ia menghantarkan listrik dengan cukup mudah, grafit dapat digunakan sebagai elektroda untuk tungku listrik, di mana ia menghantarkan arus listrik yang cukup untuk melelehkan logam.
Berlian pun tidak abadi
Berlian adalah zat alami yang paling sulit diketahui. Mereka padat dan transparan, ketika murni, dengan indeks bias tinggi yang menghamburkan cahaya lebih efisien daripada prisma kaca (terutama setelah disusun).
Karena kekerasannya, mereka secara tradisional digunakan untuk memotong bahan lain dan baru-baru ini lapisan tipis berlian telah diproduksi untuk melindungi permukaan yang sangat khusus. Mereka juga isolator listrik dan konduktor panas yang sangat baik. Namun berlian tidak selamanya karena, sebagai karbon, berlian dapat terbakar dalam nyala api yang cukup panas dengan adanya O 2 .
Fullerene adalah bola karbon
Fullerene adalah satu-satunya alotrop molekul karbon, yaitu, mereka tidak terbentuk dengan ribuan atom yang diaglomerasi. Mereka adalah bola kecil dengan jumlah atom karbon tertentu. C 60 adalah yang paling umum, tetapi ada lusinan molekul lain, seperti C 20 dan C 70 .
Mereka ditemukan pada tahun 1985, ketika para ilmuwan sedang menyelidiki jenis makromolekul karbon yang dapat terbentuk di nebula di luar angkasa. Hari ini diketahui bahwa ada jejak fullerene dalam jelaga dan beberapa mineral. Belum ada aplikasi komersial, tapi ya, banyak aplikasi potensial.
Nanotube adalah hasil penelitian dengan fullerene
Penelitian dengan fullerene membuat peneliti mendapatkan Novel pada tahun 1996. Dan itu menghidupkan alotrop industri karbon. Saat ini ada ribuan peneliti yang bekerja dengan satu atau lain bentuk karbon yang tidak biasa, nanotube.
Bayangkan salah satu lembaran grafit yang terkenal itu ditekuk menjadi sebuah tabung. Sebuah nanotube kurang lebih ini, mampu menjadi dinding sederhana, ganda atau ganda, terbuka atau tertutup. Tabung ini hampir satu dimensi (lebih panjang daripada lebarnya) dan ada berbagai prototipe sirkuit elektronik, perangkat, dan bahan yang mengandung tabung nano. Prognosis produk untuk bidang medis sangat menarik.
Seperti yang Anda lihat, karbon, unsur yang sangat dikenal umat manusia ini, masih menyimpan banyak kejutan di masa depan.