الكربون
يُعتبر الكربون أحد العناصر الكيميائية الهامة، حيث يُرمز له بالرمز C، ويتواجد في المرتبة الأولى ضمن المجموعة الرابعة عشر في الجدول الدوري، ويقع في الدورة الثانية. يتميز الكربون برقم ذري يبلغ 6، كما أنه عنصر رباعي التكافؤ، ويُصنف ضمن العناصر اللافلزية. يمتاز بقدرته الفائقة على الارتباط مع ذرات كربون أخرى لتكوين سلاسل كربونية طويلة، بالإضافة إلى ارتباطه بعناصر أخرى لتشكيل ملايين المركبات العضوية.
الخصائص الكيميائية للكربون
- يمتاز بثباته الكيميائي.
- يتمتع بمقاومة عالية للتفاعلات الكيميائية تحت الظروف العادية من حرارة وضغط، فهو يقاوم تأثير الأحماض المخففة مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك، وكذلك المؤكسدات والقلويات.
- يمتلك خصائص اختزالية، حيث يمكنه اختزال أكاسيد المعادن عند درجات حرارة مرتفعة.
استخدامات الكربون
- يستخدم في تصنيع اللب الخاص بأقلام الرصاص المستخدمة في الكتابة والرسم.
- يُستخدم في تصنيع الأقطاب الكهربائية الخاصة بالبطاريات الجافة.
- يُدخل في أحبار الطباعة والألوان المائية والزيتية، بالإضافة إلى ورق الكربون وماكينة الطباعة في خراطيش الطابعات الليزرية.
- يُستخدم في تلوين المنتجات البلاستيكية وصناعة المطاط الصناعي الذي يدخل في تصنيع الإطارات.
العيوب المتعلقة بالكربون
- استنشاق أسود الكربون يمكن أن يُسبب تهيج أنسجة الرئتين، ويؤدي إلى مرض السحار بين عمال الفحم.
- يُعتبر أحد مصادر تلوث الهواء.
الألماس
يُعتبر الألماس متآكلاً من الكربون، ويتميز ببنيته البلورية التكعيبية التي تأخذ أشكال متعددة لنفس البناء. يمتاز بالهيكل التكعيبي الذي يحتوي على ثمانية أوجه، وأحيانًا يظهر في مظهر كروي نتيجة لطفرات في تكوينه. ازدادت شهرة الألماس بشكل كبير خلال القرن التاسع عشر، إذ يعد من الأحجار الكريمة القيمة، وله قدرة مميزة على العزل الكهربائي ونقل الحرارة، كما يتمتع بشفافية عالية.
استخدامات الألماس
- يُستخدم في صناعة المجوهرات والحلي الثمينة.
- يُستخدم في حفر الآبار العميقة المخصصة لاستخراج البترول والماء والغاز الطبيعي.
- يدخل في صناعة الأجهزة الطبية والإلكترونية، ويستخدم في قص الزجاج والمعدات الصناعية.
تكوين الألماس
يتكون الألماس من عنصر الكربون الضروري لجميع أشكال الحياة. يُعتبر الألماس الحجر الكريم الوحيد الذي يتكون من عنصر واحد؛ حيث تحتوي ذرات الكربون على ستة إلكترونات وستة بروتونات محيطة بالنواة، بالإضافة إلى أربعة إلكترونات من بين الستة تكون متكافئة.
مناجم الألماس
يتم استخراج معظم الألماس من فوهات البراكين، إذ تنتقل الحمم البركانية به من أعماق الأرض إلى مسافات قد تصل إلى 150 كيلومترًا. تقع معظم المناجم في وسط وجنوب القارة الأفريقية، بالإضافة إلى قلة منها في روسيا وأستراليا وكندا والبرازيل، حيث يتم استخراج حوالي 26,000 كيلوغرام من الألماس سنويًا، ما يعادل 130 مليون قيراط.
