• logo

คาร์บอน

คาร์บอน (จากภาษาละติน : คาร์โบ "ถ่านหิน") เป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ Cและเลขอะตอม 6. มันเป็นอโลหะและtetravalent -making สี่อิเล็กตรอนที่มีอยู่ในรูปแบบโควาเลนต์ พันธะเคมี มันอยู่ในกลุ่มที่ 14 ของตารางธาตุ [13]คาร์บอนประกอบขึ้นเป็นเพียง 0.025 เปอร์เซ็นต์ของเปลือกโลก [14]ไอโซโทปสามตัวเกิดขึ้นตามธรรมชาติ12 Cและ13 Cมีความเสถียรในขณะที่14 Cคือ aradionuclideซึ่งสลายตัวโดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 5,730 ปี [15]คาร์บอนเป็นหนึ่งในไม่กี่องค์ประกอบที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ [16]

คาร์บอน  6 C
Graphite-and-diamond-with-scale.jpg
กราไฟท์ (ซ้าย) และเพชร (ขวา), คาร์บอนสองอัน
คาร์บอน
จัดสรรกราไฟท์ , เพชร , อื่น ๆ
ลักษณะ
  • กราไฟท์: ดำดูเป็นโลหะ
  • เพชร: ชัดเจน
น้ำหนักอะตอมมาตรฐานA r, std (C) [12.0096 , 12.0116 ] ธรรมดา: 12.011
คาร์บอนในตารางธาตุ
ไฮโดรเจน ฮีเลียม
ลิเธียม เบริลเลียม โบรอน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน นีออน
โซเดียม แมกนีเซียม อลูมิเนียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส กำมะถัน คลอรีน อาร์กอน
โพแทสเซียม แคลเซียม Scandium ไทเทเนียม วานาเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สังกะสี แกลเลียม เจอร์เมเนียม สารหนู ซีลีเนียม โบรมีน คริปทอน
รูบิเดียม สตรอนเทียม อิตเทรียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม โมลิบดีนัม Technetium รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน แคดเมียม อินเดียม ดีบุก พลวง เทลลูเรียม ไอโอดีน ซีนอน
ซีเซียม แบเรียม แลนทานัม ซีเรียม พราโซไดเมียม นีโอดิเมียม โพรมีเทียม ซาแมเรียม ยูโรเปี้ยม แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลี่ยม อิตเทอร์เบียม ลูเทเทียม แฮฟเนียม แทนทาลัม ทังสเตน รีเนียม ออสเมียม อิริเดียม แพลตตินั่ม ทอง ปรอท (ธาตุ) แทลเลียม ตะกั่ว บิสมัท พอโลเนียม แอสทาทีน เรดอน
แฟรนเซียม เรเดียม แอกทิเนียม ทอเรียม Protactinium ยูเรเนียม เนปจูน พลูโตเนียม อเมริเนียม คูเรียม เบอร์คีเลียม แคลิฟอร์เนียม ไอน์สไตเนียม เฟอร์เมียม Mendelevium โนบีเลียม Lawrencium รัทเทอร์ฟอร์ด Dubnium ซีบอร์เกียม Bohrium ฮัสเซียม Meitnerium ดาร์มสตัดเทียม เรินต์เกเนียม โคเปอร์นิเซียม ไนโฮเนียม เฟลโรเวียม มอสโคเวียม ลิเวอร์โมเรียม Tennessine Oganesson
-
↑
C
↓
ศรี
โบรอน ← คาร์บอน → ไนโตรเจน
เลขอะตอม ( Z )6
กลุ่มกลุ่ม 14 (กลุ่มคาร์บอน)
ระยะเวลาช่วงที่ 2
บล็อก  p- บล็อก
การกำหนดค่าอิเล็กตรอน[ เขา ] 2s 2 2p 2
อิเล็กตรอนต่อเปลือก2, 4
คุณสมบัติทางกายภาพ
เฟสที่  STPของแข็ง
จุดระเหิด3915 พัน (3642 ° C, 6588 ° F)
ความหนาแน่น (ใกล้  rt )สัณฐาน: 1.8–2.1 ก. / ซม. 3 [1]
กราไฟต์: 2.267 ก. / ซม. 3
เพชร: 3.515 ก. / ซม. 3
จุดสาม4600 K, 10,800 กิโลปาสคาล[2] [3]
ความร้อนของฟิวชั่นกราไฟท์: 117  กิโลจูล / โมล
ความจุความร้อนกรามกราไฟท์: 8.517 J / (mol · K)
เพชร: 6.155 J / (mol · K)
คุณสมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชัน−4 , −3 , −2 , −1 , 0 , +1 , [4] +2 , +3 , [5] +4 [6] (ออกไซด์ที่เป็นกรดเล็กน้อย)
อิเล็กโทรเนกาติวิตีขนาด Pauling: 2.55
พลังงานไอออไนเซชัน
  • ที่ 1: 1086.5 kJ / mol
  • 2nd: 2352.6 กิโลจูล / โมล
  • อันดับ 3: 4620.5 กิโลจูล / โมล
  • ( เพิ่มเติม )
รัศมีโควาเลนต์ส3 : 77 น
. ส2 : 73 น
. ส: 69  น
Van der Waals รัศมี170 น
เส้นสีในช่วงสเปกตรัม
เส้นสเปกตรัมของคาร์บอน
คุณสมบัติอื่น ๆ
เกิดขึ้นตามธรรมชาติดึกดำบรรพ์
โครงสร้างคริสตัลกราไฟท์: หกเหลี่ยมที่เรียบง่าย
โครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมอย่างง่ายสำหรับกราไฟท์: คาร์บอน

(สีดำ)
โครงสร้างคริสตัลเพชร: ใบหน้าเป็นศูนย์กลางเพชรลูกบาศก์
โครงสร้างเพชรลูกบาศก์คริสตัลสำหรับเพชร: คาร์บอน

(ชัดเจน)
ความเร็วของ แกนเสียงบางเพชร: 18,350 m / s (ที่ 20 ° C)
การขยายตัวทางความร้อนเพชร: 0.8 µm / (m⋅K) (ที่ 25 ° C) [7]
การนำความร้อนกราไฟต์: 119–165 W / (m⋅K)
เพชร: 900–2300 W / (m⋅K)
ความต้านทานไฟฟ้ากราไฟท์: 7.837 µΩ⋅m [8]
การสั่งซื้อแม่เหล็กไดอะแมกเนติก[9]
ความไวต่อแม่เหล็กกรามเพชร: −5.9 × 10 −6  ซม. 3 / โมล[10]
โมดูลัสของ Youngเพชร: 1,050 GPa [7]
โมดูลัสเฉือนเพชร: 478 เกรดเฉลี่ย[7]
โมดูลัสจำนวนมากเพชร: 442 GPa [7]
อัตราส่วนปัวซองเพชร: 0.1 [7]
ความแข็ง Mohsกราไฟต์: 1–2
เพชร: 10
หมายเลข CAS
  • อะตอมคาร์บอน: 7440-44-0
  • กราไฟท์: 7782-42-5
  • เพชร: 7782-40-3
ประวัติศาสตร์
การค้นพบชาวอียิปต์และชาวสุเมเรียน[11] (คริสตศักราช 3750)
ได้รับการยอมรับว่าเป็นองค์ประกอบโดยอองตวนลาวัวซิเยร์[12] (พ.ศ. 2332)
ไอโซโทปหลักของคาร์บอน
ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต( t 1/2 ) โหมดสลายตัว สินค้า
11 C Syn 20 นาที β + 11ข
12 C 98.9% มั่นคง
13 C 1.1% มั่นคง
14 C ติดตาม 5730 ปี β - 14 N
ประเภท หมวดหมู่: คาร์บอน
  • ดู
  • พูดคุย
  • แก้ไข
| การอ้างอิง

คาร์บอน 15 ธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกและองค์ประกอบที่สี่ที่มีมากที่สุดในจักรวาลโดยมวลหลังจากไฮโดรเจน , ฮีเลียมและออกซิเจน ความอุดมสมบูรณ์ของคาร์บอนความหลากหลายเป็นเอกลักษณ์ของสารประกอบอินทรีย์และความสามารถที่ผิดปกติไปยังแบบฟอร์มโพลิเมอร์ที่อุณหภูมิที่พบทั่วไปในโลกช่วยให้องค์ประกอบนี้จะทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบทั่วไปของชีวิตที่รู้จักกันทั้งหมด เป็นองค์ประกอบที่มีปริมาณมากเป็นอันดับสองในร่างกายมนุษย์โดยมวล (ประมาณ 18.5%) รองจากออกซิเจน [17]

อะตอมของคาร์บอนสามารถสร้างพันธะร่วมกันในรูปแบบที่หลากหลายทำให้เกิดallotropes ของคาร์บอนที่หลากหลาย allotropes ที่รู้จักกันดีที่สุดคือกราไฟท์ , เพชรและBuckminsterfullerene [18] [ ล้มเหลวในการตรวจสอบ ] คุณสมบัติทางกายภาพของคาร์บอนแตกต่างกันอย่างมีรูปแบบ allotropic ยกตัวอย่างเช่นกราไฟท์เป็นสีขาวขุ่นและสีดำในขณะที่เพชรเป็นอย่างสูงที่โปร่งใส กราไฟท์มีความนุ่มพอที่จะสร้างเป็นริ้วบนกระดาษได้ (ดังนั้นชื่อของมันจึงมาจากคำกริยาภาษากรีก "γράφειν" ซึ่งแปลว่า "เขียน") ในขณะที่เพชรเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติยากที่สุด กราไฟท์เป็นดีตัวนำไฟฟ้าในขณะที่เพชรมีต่ำการนำไฟฟ้า ภายใต้สภาวะปกติเพชรท่อนาโนคาร์บอนและกราฟีนมีสูงสุดการนำความร้อนของวัสดุที่รู้จักกันทั้งหมด แอลโลทรอปคาร์บอนทั้งหมดเป็นของแข็งภายใต้สภาวะปกติโดยกราไฟต์เป็นรูปแบบที่เสถียรที่สุดทางอุณหพลศาสตร์ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน มีความทนทานต่อสารเคมีและต้องการอุณหภูมิสูงในการทำปฏิกิริยาแม้กับออกซิเจน

สถานะออกซิเดชันที่พบบ่อยที่สุดของคาร์บอนในสารประกอบอนินทรีย์คือ +4 ในขณะที่ +2 พบในคาร์บอนมอนอกไซด์และสารประกอบคาร์บอนิลของโลหะทรานซิชัน แหล่งใหญ่ที่สุดของคาร์บอนนินทรีย์มีหินปูน , Dolomitesและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แต่ปริมาณมากเกิดขึ้นในเงินฝากอินทรีย์ถ่านหิน , พีท , น้ำมันและclathrates มีเทน คาร์บอนก่อตัวเป็นสารประกอบจำนวนมากมากกว่าองค์ประกอบอื่น ๆ โดยมีสารประกอบเกือบสิบล้านชนิดที่อธิบายไว้จนถึงปัจจุบัน[19]แต่จำนวนนั้นยังเป็นเพียงเศษเสี้ยวของจำนวนสารประกอบที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน ด้วยเหตุนี้คาร์บอนจึงมักถูกเรียกว่า "ราชาแห่งธาตุ" [20]

ลักษณะเฉพาะ

แผนภาพเฟสของคาร์บอนที่ทำนายไว้ในทางทฤษฎี

ออลโลทรอปของคาร์บอนได้แก่แกรไฟต์ซึ่งเป็นสารที่อ่อนที่สุดชนิดหนึ่งที่รู้จักกันดีและเพชรซึ่งเป็นสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติได้ยากที่สุด มันสร้างพันธะกับอะตอมขนาดเล็กอื่น ๆรวมทั้งอะตอมของคาร์บอนอื่น ๆได้อย่างง่ายดายและสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ที่เสถียรหลายพันธะกับอะตอมหลายเทียบเท่าที่เหมาะสม คาร์บอนเป็นที่รู้จักกันในรูปแบบเกือบสิบล้านสารประกอบส่วนใหญ่ของทุกสารประกอบทางเคมี [19]คาร์บอนยังมีจุดระเหิดสูงสุดขององค์ประกอบทั้งหมด ที่ความดันบรรยากาศไม่มีจุดหลอมเหลวเนื่องจากจุดสามจุดอยู่ที่ 10.8 ± 0.2 เมกะปาสคาล (106.6 ± 2.0 atm; 1,566 ± 29 psi) และ 4,600 ± 300 K (4,330 ± 300 ° C; 7,820 ± 540 ° F), [ 2] [3]ดังนั้นมันจึงบอบบางที่ประมาณ 3,900 K (3,630 ° C; 6,560 ° F) [21] [22]กราไฟท์มีปฏิกิริยามากกว่าเพชรในสภาวะมาตรฐานแม้ว่าจะมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์มากกว่าเนื่องจากระบบไพที่ถูกแยกส่วนมีความเสี่ยงต่อการถูกโจมตีมาก ตัวอย่างเช่นกราไฟท์สามารถออกซิไดซ์โดยกรดไนตริกเข้มข้นที่ร้อนในสภาวะมาตรฐานเป็นกรดเมลลิติก C 6 (CO 2 H) 6ซึ่งรักษาหน่วยหกเหลี่ยมของกราไฟท์ในขณะที่ทำลายโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้น [23]

คาร์บอน sublimes ในส่วนโค้งของคาร์บอนซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 5800 K (5,530 ° C หรือ 9,980 ° F) ดังนั้นโดยไม่คำนึงถึงรูปแบบ allotropic ของคาร์บอนยังคงแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูงกว่าโลหะสูงสุดละลายจุดเช่นทังสเตนหรือรีเนียม แม้ว่าจะมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นทางอุณหพลศาสตร์แต่คาร์บอนก็ต้านทานการเกิดออกซิเดชั่นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าธาตุต่างๆเช่นเหล็กและทองแดงซึ่งเป็นตัวรีดิวซ์ที่อ่อนกว่าที่อุณหภูมิห้อง

คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่หกกับพื้นรัฐอิเล็กตรอนของ 1s 2 2s 2 2p 2ซึ่งทั้งสี่อิเล็กตรอนนอกอิเล็กตรอน พลังงานไอออไนเซชันสี่ตัวแรก 1086.5, 2352.6, 4620.5 และ 6222.7 กิโลจูล / โมลสูงกว่าของธาตุหมู่ -14 ที่หนักกว่ามาก อิเล็กของคาร์บอนคือ 2.5 สูงกว่าที่หนักกว่ากลุ่ม 14 องค์ประกอบ (1.8-1.9) อย่างมีนัยสำคัญ แต่ใกล้กับส่วนใหญ่ของอโลหะอยู่บริเวณใกล้เคียงรวมทั้งบางส่วนของที่สองและสามแถวโลหะการเปลี่ยนแปลง โดยปกติแล้วรัศมีโควาเลนต์ของคาร์บอนจะถูกจับเป็น 77.2 pm (C − C), 66.7 pm (C = C) และ 60.3 pm (C althoughC) แม้ว่าสิ่งเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจำนวนโคเวเลนต์และสิ่งที่คาร์บอนถูกผูกมัด โดยทั่วไปรัศมีโควาเลนต์จะลดลงเมื่อมีจำนวนการประสานงานต่ำลงและลำดับพันธะที่สูงขึ้น [24]

สารประกอบคาร์บอนเป็นพื้นฐานของชีวิตที่รู้จักกันในโลกและวัฏจักรคาร์บอนไนโตรเจนให้บางส่วนของพลังงานที่ผลิตโดยดวงอาทิตย์และดาว แม้ว่าจะมีรูปแบบของสารประกอบที่ไม่ธรรมดา แต่รูปแบบของคาร์บอนส่วนใหญ่นั้นค่อนข้างไม่ออกฤทธิ์ภายใต้สภาวะปกติ ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานจะต่อต้านตัวออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่งที่สุดทั้งหมด มันไม่ได้ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟูริก , กรดไฮโดรคลอริก , คลอรีนหรือด่าง ที่อุณหภูมิสูงขึ้นคาร์บอนจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างคาร์บอนออกไซด์และจะปล้นออกซิเจนจากออกไซด์ของโลหะเพื่อออกจากโลหะธาตุ นี้ปฏิกิริยาคายความร้อนที่ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าที่จะหลอมเหลวเหล็กและควบคุมปริมาณคาร์บอนของเหล็ก :

เฟ
3
โอ
4
+ 4 C (s) → 3 Fe (s) + 4 CO (g)

คาร์บอนมอนอกไซด์สามารถรีไซเคิลเพื่อหลอมเหล็กได้มากขึ้น:

เฟ
3
โอ
4
+ 4 CO (g) → 3 Fe (s) + 4 CO
2
(ก.)

ด้วยกำมะถันเพื่อสร้างคาร์บอนไดซัลไฟด์และด้วยไอน้ำในปฏิกิริยาก๊าซถ่านหิน:

C (s) + H 2 O (g) → CO (g) + H 2 (g)

คาร์บอนรวมกับโลหะบางชนิดที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างโลหะคาร์ไบด์เช่นเหล็กคาร์ไบด์ซีเมนต์ในเหล็กกล้าและทังสเตนคาร์ไบด์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารขัดสีและสำหรับทำปลายแข็งสำหรับเครื่องมือตัด

ระบบของคาร์บอนอัลโลทรอปครอบคลุมช่วงสุดขั้ว:

กราไฟท์เป็นวัสดุที่อ่อนนุ่มที่สุดชนิดหนึ่งที่รู้จักกัน เพชรนาโนคริสตัลไลน์สังเคราะห์เป็นวัสดุที่แข็งที่สุดที่รู้จักกัน [25]
กราไฟท์เป็นน้ำมันหล่อลื่นที่ดีมากซึ่งแสดงถึงการหล่อลื่นขั้นสูง [26]เพชรเป็นสุดยอดสารกัดกร่อน
กราไฟท์เป็นตัวนำไฟฟ้า [27]เพชรเป็นไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมฉนวนกันความร้อน , [28]และมีการสลายสนามไฟฟ้าสูงสุดของวัสดุใด ๆ ที่รู้จักกัน
กราไฟท์บางรูปแบบใช้สำหรับฉนวนกันความร้อน (เช่นไฟไหม้และแผ่นป้องกันความร้อน) แต่รูปแบบอื่น ๆบางรูปแบบเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเพชรเป็นตัวนำความร้อนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติที่รู้จักกันดีที่สุด
กราไฟท์เป็นสีขาวขุ่นเพชรมีความโปร่งใสสูง
กราไฟท์ตกผลึกในระบบหกเหลี่ยม [29]เพชรตกผลึกในระบบลูกบาศก์
คาร์บอน Amorphous สมบูรณ์แบบรอบทิศท่อนาโนคาร์บอนเป็นวัสดุแอนไอโซโทรปิกที่รู้จักกันมากที่สุด

จัดสรร

คาร์บอนอะตอมเป็นช่วงสั้นมากชนิดและจึงคาร์บอนจะมีความเสถียรในหลายโครงสร้างหลายอะตอมโมเลกุลกับการกำหนดค่าที่หลากหลายเรียกว่าallotropes สาม allotropes ค่อนข้างที่รู้จักกันดีของคาร์บอนเป็นคาร์บอนอสัณฐาน , กราไฟท์และเพชร เมื่อพิจารณาแล้วว่าแปลกใหม่ฟูลเลอรีนมักถูกสังเคราะห์และใช้ในการวิจัย พวกเขารวมถึงบัคกี้บอล , [30] [31] คาร์บอนนาโนทิวบ์ , [32] คาร์บอน nanobuds [33]และเส้นใยนาโน [34] [35]ยังมีการค้นพบ allotropes แปลกใหม่อีกหลายชนิดเช่นlonsdaleite , [36] glassy carbon , [37] carbon nanofoam [38]และlinear acetylenic carbon (carbyne) [39]

กราฟีนเป็นแผ่นคาร์บอนสองมิติที่มีอะตอมเรียงกันเป็นตาข่ายหกเหลี่ยม ในปี 2009 กราฟีนดูเหมือนจะเป็นวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่เคยมีการทดสอบมา [40]กระบวนการแยกมันออกจากกราไฟท์จะต้องมีการพัฒนาทางเทคโนโลยีเพิ่มเติมก่อนที่จะประหยัดสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรม [41]หากประสบความสำเร็จสามารถใช้กราฟีนในการสร้างลิฟต์อวกาศได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการจัดเก็บไฮโดรเจนอย่างปลอดภัยเพื่อใช้ในเครื่องยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนในรถยนต์ [42]

ตัวอย่างคาร์บอนขนาดใหญ่

สัณฐานรูปแบบคือการแบ่งประเภทของคาร์บอนอะตอมในผลึกที่ไม่สม่ำเสมอรัฐเหลือบไม่ได้จัดขึ้นในมหภาคผลึก มันเป็นปัจจุบันเป็นผงและเป็นส่วนประกอบหลักของสารเช่นถ่าน , ข่อ ( เขม่า ) และถ่าน ที่ความดันปกติคาร์บอนจะใช้รูปแบบของกราไฟท์ซึ่งในแต่ละอะตอมจะถูกผูกมัด trigonally ถึงสามคนอื่น ๆ ในเครื่องบินประกอบด้วยหลอมหกเหลี่ยมแหวน, เช่นเดียวกับผู้ที่อยู่ในไฮโดรคาร์บอน [43]เครือข่ายที่เกิดเป็น 2 มิติและแผ่นแบนที่เกิดซ้อนกันและถูกผูกมัดอย่างอิสระผ่านอ่อนแอแวนเดอร์ Waals กองกำลัง สิ่งนี้ทำให้กราไฟท์มีความนุ่มนวลและคุณสมบัติในการแยกตัว (แผ่นงานหลุดผ่านกันได้ง่าย) เนื่องจากการดีโลแคลไลเซชันของอิเล็กตรอนวงนอกตัวใดตัวหนึ่งของแต่ละอะตอมจนกลายเป็นเมฆπกราไฟท์จึงนำไฟฟ้าได้ แต่จะอยู่ในระนาบของแผ่นพันธะโควาเลนต์เท่านั้น ผลนี้ในกลุ่มที่ต่ำกว่าการนำไฟฟ้าคาร์บอนกว่ามากที่สุดสำหรับโลหะ นอกจากนี้การแบ่งพื้นที่ยังอธิบายถึงความเสถียรของกราไฟท์เหนือเพชรที่อุณหภูมิห้องอีกด้วย

allotropes ของคาร์บอน: a) เพชร ; b) กราไฟท์ ; c) lonsdaleite ; d – f) ฟูลเลอรีน (C 60 , C 540 , C 70 ); g) คาร์บอนอสัณฐาน ; h) ท่อนาโนคาร์บอน

ด้วยแรงกดดันที่สูงมากคาร์บอนจะก่อตัวเป็นโลหะผสมที่มีขนาดกะทัดรัดกว่าเพชรซึ่งมีความหนาแน่นเกือบสองเท่าของกราไฟต์ ที่นี่แต่ละอะตอมจะถูกผูกมัดด้วยจัตุรมุขกับอีกสี่ตัวรวมกันเป็นเครือข่าย 3 มิติของวงแหวนหกชั้นของอะตอมที่มีรูพรุน เพชรมีเดียวกันโครงสร้างลูกบาศก์เป็นซิลิกอนและเจอร์เมเนียมและเพราะความแข็งแรงของคาร์บอนที่พันธบัตรก็เป็นสารที่ยากที่สุดที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยการวัดความต้านทานต่อรอยขีดข่วน ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยมว่า"เพชรอยู่ตลอดไป"คือไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ (Δ f G ° (เพชร 298 K) = 2.9 kJ / mol [44] ) ภายใต้สภาวะปกติ (298 K, 10 5  Pa) และเปลี่ยนรูปเป็นกราไฟท์ [18]เนื่องจากอุปสรรคด้านพลังงานกระตุ้นสูงการเปลี่ยนเป็นกราไฟต์จึงช้ามากที่อุณหภูมิปกติจนไม่สามารถสังเกตเห็นได้ มุมล่างซ้ายของแผนภาพเฟสสำหรับคาร์บอนยังไม่ได้รับการพิจารณาทดลอง แม้ว่าการศึกษาเชิงคำนวณที่ใช้วิธีทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นจะได้ข้อสรุปว่าเมื่อT → 0 Kและp → 0 Paเพชรจะมีความเสถียรมากกว่ากราไฟต์ประมาณ 1.1 กิโลจูล / โมล แต่การศึกษาเชิงทดลองและเชิงคำนวณล่าสุดและขั้นสุดท้าย[45]แสดงให้เห็นว่า กราไฟท์มีความเสถียรมากกว่าเพชรสำหรับT <400 Kโดยไม่มีแรงกด 2.7 kJ / mol ที่T  = 0 K และ 3.2 kJ / mol ที่T  = 298.15 K [46]ภายใต้เงื่อนไขบางประการคาร์บอนจะตกผลึกเป็นlonsdaleite a ตาข่ายคริสตัลหกเหลี่ยมที่ มีอะตอมทั้งหมดถูกผูกมัดด้วยโควาเลนต์และคุณสมบัติคล้ายกับเพชร [36]

ฟูลเลอรีเนสเป็นรูปแบบผลึกสังเคราะห์ที่มีโครงสร้างคล้ายกราไฟต์ แต่ใช้แทนเซลล์รูปหกเหลี่ยมแบนเท่านั้นเซลล์บางส่วนที่ฟูลเลอรีนเกิดขึ้นอาจเป็นรูปห้าเหลี่ยมรูปหกเหลี่ยมที่ไม่ใช่เชิงดาวเคราะห์หรือแม้แต่อะตอมของคาร์บอน ดังนั้นแผ่นจึงบิดงอเป็นทรงกลมวงรีหรือทรงกระบอก คุณสมบัติของฟูลเลอรี (แยกออกเป็นบัคกี้บอล, buckytubes และ nanobuds) ยังไม่ได้รับการวิเคราะห์อย่างเต็มที่และเป็นตัวแทนของพื้นที่รุนแรงของการวิจัยในวัสดุนาโน ชื่อฟูลเลอรีนและบัคกี้บอลตั้งตามชื่อริชาร์ดบัคมินสเตอร์ฟูลเลอร์ซึ่งเป็นที่นิยมของโดม geodesicซึ่งมีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างของฟูลเลอรีน บัคกี้บอลเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบขึ้นจากคาร์บอนที่ถูกผูกมัดอย่างสมบูรณ์ในเชิงไตรโครนัสก่อตัวเป็นทรงกลม (ที่รู้จักกันดีที่สุดและง่ายที่สุดคือ C 60 บัคมินสเตอร์ฟูลเลอรีนที่มีรูปร่างคล้ายลูกฟุตบอล ) [30]คาร์บอนนาโนทิวบ์ (buckytubes) มีโครงสร้างคล้ายกับบัคกี้บอลยกเว้นว่าแต่ละอะตอมจะถูกผูกมัด trigonally ในแผ่นโค้งที่รูปแบบกลวงทรงกระบอก [31] [32]นาโนบัดได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 2550 และเป็นวัสดุบัคกี้ทูบ / บัคกี้บอลลูกผสม (บัคกี้บอลถูกเชื่อมด้วยโควาเลนต์กับผนังด้านนอกของท่อนาโน) ซึ่งรวมคุณสมบัติของทั้งสองอย่างไว้ในโครงสร้างเดียว [33]

Comet C / 2014 Q2 (Lovejoy)ล้อมรอบด้วยไอคาร์บอนเรืองแสง

จาก allotropes ที่ค้นพบอื่น ๆคาร์บอนนาโนโฟมเป็นอัลโลโทรแบบแม่เหล็กที่ค้นพบในปี 1997 ประกอบด้วยการรวมกลุ่มของอะตอมคาร์บอนที่มีความหนาแน่นต่ำซึ่งรัดเข้าด้วยกันเป็นใยสามมิติแบบหลวม ๆ ซึ่งอะตอมจะถูกผูกมัดแบบตรีโกณมิติในหกและ วงแหวนเจ็ดชั้น มันเป็นหนึ่งในของแข็งที่รู้จักกันเบามีความหนาแน่นประมาณ 2 กก. / ม3 [47]ในทำนองเดียวกันคาร์บอนคล้ายแก้วมีสัดส่วนที่สูงของปิดพรุน , [37]แต่ขัดกับกราไฟท์ปกติชั้น graphitic จะไม่ซ้อนกันเช่นหน้าในหนังสือ แต่มีการจัดเรียงแบบสุ่ม Linear acetylenic carbon [39]มีโครงสร้างทางเคมี[39] - (C ::: C) n -. คาร์บอนในการดัดแปลงนี้มีลักษณะเป็นเส้นตรงกับsp orbital hybridizationและเป็นโพลีเมอร์ที่มีพันธะเดี่ยวและสามแบบสลับกัน คาร์ไบน์นี้ให้ความสนใจกับนาโนเทคโนโลยีเป็นอย่างมากเนื่องจากโมดูลัสของ Youngนั้นสูงกว่าวัสดุที่รู้จักยากที่สุดถึง 40 เท่านั่นคือเพชร [48]

ในปี 2558 ทีมงานของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนาได้ประกาศการพัฒนาแอลโลไทป์อื่นที่พวกเขาขนานนามว่าQ-carbonซึ่งสร้างขึ้นโดยพัลส์เลเซอร์ที่มีระยะเวลาต่ำพลังงานสูงบนฝุ่นคาร์บอนอสัณฐาน Q-carbon มีรายงานว่ามีเฟอร์ริติกส์การเรืองแสงและความแข็งที่เหนือกว่าเพชร [49]

ในเฟสไอคาร์บอนบางส่วนอยู่ในรูปของไดคาร์บอน ( C
2
). เมื่อตื่นเต้นก๊าซนี้จะเรืองแสงเป็นสีเขียว

การเกิดขึ้น

แร่กราไฟท์แสดงด้วยเศษสตางค์สำหรับชั่ง
คริสตัลเพชรดิบ
"ปัจจุบัน" (1990s) พื้นผิวทะเล ละลายความเข้มข้นของคาร์บอนอนินทรีย์ (จาก ภูมิอากาศGLODAP )

คาร์บอนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีมากเป็นอันดับสี่ในเอกภพที่สังเกตได้โดยมวลรองจากไฮโดรเจนฮีเลียมและออกซิเจน คาร์บอนอยู่มากมายในอาทิตย์ , ดาว , ดาวหางและในชั้นบรรยากาศมากที่สุดดาวเคราะห์ [50]บางอุกกาบาตประกอบด้วยเพชรกล้องจุลทรรศน์ที่กำลังก่อตัวขึ้นเมื่อระบบพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงเป็นดิสก์ก่อกำเนิด [51]เพชรขนาดเล็กอาจเกิดขึ้นได้จากความกดดันและอุณหภูมิสูงที่บริเวณที่มีการกระทบของอุกกาบาต [52]

ในปี 2014 นาซาประกาศฐานข้อมูลการอัพเกรดอย่างมากสำหรับการติดตามไฮโดรคาร์บอน (PAHs) ในจักรวาล คาร์บอนมากกว่า 20% ในจักรวาลอาจเกี่ยวข้องกับ PAHs สารประกอบเชิงซ้อนของคาร์บอนและไฮโดรเจนที่ไม่มีออกซิเจน [53]เหล่านี้รูปสารประกอบในสมมติฐาน PAH โลกที่พวกเขาจะตั้งสมมติฐานที่จะมีบทบาทในอาราและการก่อตัวของชีวิต PAHs ดูเหมือนจะได้รับรูปแบบ "สองสามพันล้านปีที่ผ่านมา" หลังจากที่บิ๊กแบงเป็นที่แพร่หลายไปทั่วจักรวาลและมีความเกี่ยวข้องกับดาวดวงใหม่และดาวเคราะห์นอกระบบ [50]

มีการประมาณกันว่าโลกที่เป็นของแข็งโดยรวมมีคาร์บอน730 ppmโดยที่แกนกลาง 2,000 ppm และ 120 ppm ในแมนเทิลและเปลือกโลกรวมกัน [54]เนื่องจากมวลของโลกคือ5.972 × 10 24  กก.ซึ่งจะบ่งบอกถึงคาร์บอน4360 ล้านกิกะตัน มากกว่าปริมาณคาร์บอนในมหาสมุทรหรือชั้นบรรยากาศ (ด้านล่าง)

เมื่อใช้ร่วมกับออกซิเจนในคาร์บอนไดออกไซด์จะพบคาร์บอนในชั้นบรรยากาศของโลก (คาร์บอนประมาณ 900 กิกะตัน - แต่ละ ppm จะเท่ากับ 2.13 Gt) และละลายในแหล่งน้ำทั้งหมด (คาร์บอนประมาณ 36,000 กิกะตัน) คาร์บอนในชีวมณฑลได้รับการประเมินที่ 550 gigatonnes แต่มีความไม่แน่นอนที่มีขนาดใหญ่เนื่องจากส่วนใหญ่จะเป็นความไม่แน่นอนอย่างมากในปริมาณของบกลึกแบคทีเรียใต้ผิวดิน [55] ไฮโดรคาร์บอน (เช่นถ่านหิน , น้ำมันปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ ) มีคาร์บอนเป็นอย่างดี "ปริมาณสำรอง" ของถ่านหิน (ไม่ใช่ "ทรัพยากร")อยู่ที่ประมาณ 900 กิกะตันและอาจมีทรัพยากร 18,000 Gt [56] น้ำมันสำรองอยู่ที่ประมาณ 150 กิกะตัน แหล่งที่มาของก๊าซธรรมชาติที่พิสูจน์แล้วเป็นเรื่องเกี่ยวกับ175 × 10 12  ลูกบาศก์เมตร (มีคาร์บอนประมาณ 105 กิกะตัน) แต่การศึกษาประเมินอีกอย่างหนึ่ง900 × 10 12  ลูกบาศก์เมตรของเงินฝากที่ "ผิดปกติ" เช่นก๊าซจากชั้นหินคิดเป็นคาร์บอนประมาณ 540 กิกะตัน [57]

คาร์บอนยังพบได้ในมีเธนไฮเดรตในบริเวณขั้วโลกและใต้ทะเล ค่าประมาณต่างๆระบุว่าคาร์บอนนี้อยู่ระหว่าง 500, 2500 Gt , [58]หรือ 3,000 Gt [59]

ในอดีตปริมาณของไฮโดรคาร์บอนมีมากกว่านี้ ตามแหล่งที่มาหนึ่งในช่วงปี 1751 ถึง 2008 คาร์บอนประมาณ 347 กิกะตันถูกปล่อยออกมาเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล [60]แหล่งอื่นทำให้ปริมาณที่เพิ่มเข้าสู่ชั้นบรรยากาศสำหรับช่วงเวลาตั้งแต่ปี 1750 อยู่ที่ 879 Gt และรวมไปที่ชั้นบรรยากาศทะเลและบนบก (เช่นที่ลุ่มพรุ ) ที่เกือบ 2,000 Gt. [61]

คาร์บอนเป็นส่วนประกอบ (ประมาณ 12% โดยมวล) ของมวลชนขนาดใหญ่มากของคาร์บอเนตหิน ( หินปูน , โดโลไมต์ , หินอ่อนและอื่น ๆ ) ถ่านหินมากอุดมไปด้วยคาร์บอน ( แอนทราไซต์มี 92-98%) [62]และเป็นแหล่งการค้าที่ใหญ่ที่สุดของคาร์บอนแร่, การบัญชีสำหรับ 4,000 gigatonnes หรือ 80% ของเชื้อเพลิงฟอสซิล [63]

ในฐานะที่เป็น allotropes คาร์บอนแต่ละไฟท์ที่พบในปริมาณมากในประเทศสหรัฐอเมริกา (ส่วนใหญ่อยู่ในนิวยอร์กและเท็กซัส ), รัสเซีย , เม็กซิโก , กรีนแลนด์และอินเดีย เพชรธรรมชาติเกิดขึ้นในหินคิมเบอร์ไลต์ซึ่งพบใน"คอ" หรือ "ท่อ" ของภูเขาไฟโบราณ ส่วนใหญ่เงินฝากเพชรอยู่ในแอฟริกาสะดุดตาในแอฟริกาใต้ , นามิเบีย , บอตสวานาที่สาธารณรัฐคองโกและเซียร์ราลีโอน เงินฝากเพชรยังได้รับการพบในอาร์คันซอ , แคนาดา , รัสเซียอาร์กติก , บราซิลและในภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศออสเตรเลีย เพชรอยู่ในขณะนี้ยังมีการกู้คืนจากพื้นมหาสมุทรปิดแหลมกู๊ดโฮ พบเพชรตามธรรมชาติ แต่ปัจจุบันมีการผลิตประมาณ 30% ของเพชรอุตสาหกรรมทั้งหมดที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา

Carbon-14 จะเกิดขึ้นในชั้นบนของ troposphere และบรรยากาศที่ระดับความสูง 9-15 กม. จากปฏิกิริยาที่มีการตกตะกอนโดยรังสีคอสมิก [64] นิวตรอนความร้อนถูกผลิตขึ้นโดยชนกับนิวเคลียสของไนโตรเจน -14 กลายเป็นคาร์บอน -14 และโปรตอน เช่นนี้1.5% × 10 −10ของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศประกอบด้วยคาร์บอน -14 [65]

ดาวเคราะห์น้อยที่อุดมด้วยคาร์บอนมีความสำคัญยิ่งในส่วนด้านนอกของแถบดาวเคราะห์น้อยของเราในระบบสุริยจักรวาล ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ยังไม่ได้รับการสุ่มตัวอย่างโดยตรงจากนักวิทยาศาสตร์ ดาวเคราะห์น้อยสามารถใช้ในการทำเหมืองคาร์บอนตามพื้นที่สมมุติซึ่งอาจเป็นไปได้ในอนาคต แต่ในปัจจุบันยังเป็นไปไม่ได้ในทางเทคโนโลยี [66]

ไอโซโทป

ไอโซโทปของคาร์บอนคือนิวเคลียสของอะตอมที่ประกอบด้วยโปรตอนหกตัวบวกนิวตรอนจำนวนหนึ่ง(ตั้งแต่ 2 ถึง 16) คาร์บอนมีสองมั่นคงเกิดขึ้นตามธรรมชาติไอโซโทป [15]ไอโซโทปคาร์บอน -12 ( 12 C) ก่อตัวเป็น 98.93% ของคาร์บอนบนโลกในขณะที่คาร์บอน -13 ( 13 C) ก่อตัวเป็น 1.07% ที่เหลือ [15]ความเข้มข้นของ12 C จะเพิ่มขึ้นอีกในวัสดุชีวภาพเนื่องจากปฏิกิริยาทางชีวเคมีเลือกปฏิบัติกับ13 C. [67]ในปีพ. ศ. 2504 สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) ได้ใช้ไอโซโทปคาร์บอน -12เป็นพื้นฐานสำหรับอะตอม น้ำหนัก . [68] การระบุคาร์บอนในการทดลองด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ (NMR) ทำได้ด้วยไอโซโทป13 C

Carbon-14 ( 14 C) เป็นธรรมชาติที่เกิดขึ้นไอโซโทปที่สร้างขึ้นในบรรยากาศชั้นบน (ต่ำกว่าบรรยากาศและบนtroposphere ) จากปฏิกิริยาของไนโตรเจนกับรังสีคอสมิก [69]พบในปริมาณการติดตามบนโลก 1 ส่วนต่อล้านล้าน (0.0000000001%) หรือมากกว่านั้นส่วนใหญ่ถูกกักขังอยู่ในชั้นบรรยากาศและการสะสมผิวเผินโดยเฉพาะพีทและวัสดุอินทรีย์อื่น ๆ [70]ไอโซโทปนี้สลายตัว 0.158 MeV β -การปล่อยออกมา เนื่องจากครึ่งชีวิตที่ค่อนข้างสั้นคือ 5730 ปีจึงแทบไม่มี14 C ในหินโบราณ ปริมาณ14 C ในบรรยากาศและในสิ่งมีชีวิตเกือบคงที่ แต่จะลดลงอย่างคาดเดาได้ในร่างกายของพวกมันหลังความตาย หลักการนี้ใช้ในการออกเดทของเรดิโอคาร์บอนซึ่งคิดค้นในปีพ. ศ. 2492 ซึ่งถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อกำหนดอายุของวัสดุคาร์บอเนเซียสที่มีอายุถึง 40,000 ปี [71] [72]

มีไอโซโทปของคาร์บอน 15 ไอโซโทปและอายุสั้นที่สุดคือ8 C ซึ่งสลายตัวโดยการปล่อยโปรตอนและการสลายตัวของอัลฟาและมีครึ่งชีวิต 1.98739 × 10 −21วินาที [73]แปลกใหม่19 C การจัดแสดงนิทรรศการรัศมีนิวเคลียร์ซึ่งหมายความว่ารัศมีคือประเมินมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะคาดถ้านิวเคลียสเป็นทรงกลมคงหนาแน่น [74]

การก่อตัวในดวงดาว

การก่อตัวของคาร์บอนนิวเคลียสเกิดขึ้นภายในยักษ์หรือซุปเปอร์ยักษ์ดาวผ่านสามอัลฟากระบวนการ สิ่งนี้ต้องการการชนกันของอนุภาคแอลฟาสามตัว ( นิวเคลียสของฮีเลียม ) เกือบพร้อม ๆ กันเนื่องจากผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเพิ่มเติมของฮีเลียมกับไฮโดรเจนหรือนิวเคลียสของฮีเลียมอื่นผลิตลิเธียม -5และเบริลเลียม -8ตามลำดับซึ่งทั้งสองอย่างนี้ไม่เสถียรสูงและสลายตัวไปเกือบหมด กลับเข้าสู่นิวเคลียสที่เล็กกว่าทันที [75]กระบวนการสามอัลฟาที่เกิดขึ้นในเงื่อนไขของอุณหภูมิที่สูงกว่า 100 megakelvins และความเข้มข้นของก๊าซฮีเลียมที่ขยายตัวอย่างรวดเร็วและการทำความเย็นของเอกภพในยุคต้นสิ่งต้องห้ามและคาร์บอนดังนั้นจึงไม่มีนัยสำคัญที่ถูกสร้างขึ้นในช่วงบิ๊กแบง

ตามทฤษฎีปัจจุบันร่างกายจักรวาลคาร์บอนจะเกิดขึ้นในการตกแต่งภายในของดาวในสาขาแนวนอน [76]เมื่อดาวมวลมากตายในฐานะซูเปอร์โนวาคาร์บอนจะกระจัดกระจายไปในอวกาศเป็นฝุ่น ฝุ่นนี้กลายเป็นวัสดุส่วนประกอบสำหรับการก่อตัวของระบบดาวยุคถัดไปพร้อมกับดาวเคราะห์ที่ถูกสะสมไว้ [50] [77]ระบบสุริยะคือระบบดาวหนึ่งดังกล่าวมีความอุดมสมบูรณ์ของคาร์บอนที่ช่วยให้การดำรงอยู่ของชีวิตที่เรารู้ว่า

วงจรซีเอ็นโอเป็นกลไกไฮโดรเจนฟิวชั่นเพิ่มเติมที่พลังดาวประเด็นคาร์บอนทำงานเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

การเปลี่ยนการหมุนของรูปแบบต่างๆของไอโซโทปของคาร์บอนมอนอกไซด์ (ตัวอย่างเช่น12 CO, 13โคโลราโดและ18 CO) มีการตรวจพบในsubmillimeterช่วงความยาวคลื่นและมีการใช้ในการศึกษาใหม่ก่อตัวดาวฤกษ์ในเมฆโมเลกุล [78]

วัฏจักรคาร์บอน

แผนภาพของวัฏจักรคาร์บอน ตัวเลขสีดำระบุปริมาณคาร์บอนที่กักเก็บไว้ในแหล่งกักเก็บต่างๆโดยมีหน่วยเป็นพันล้านตัน ("GtC" ย่อมาจากคาร์บอนกิกะตันตัวเลขประมาณปี 2547) ตัวเลขสีม่วงบ่งบอกว่าคาร์บอนเคลื่อนที่ระหว่างอ่างเก็บน้ำในแต่ละปีมากเพียงใด ตะกอนตามที่กำหนดไว้ในแผนภาพนี้ไม่รวม≈70ล้านกิกะหินคาร์บอเนตและ เคโรเจน

ภายใต้สภาวะบนบกการเปลี่ยนองค์ประกอบหนึ่งไปเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งนั้นหายากมาก ดังนั้นปริมาณคาร์บอนบนโลกจึงคงที่อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นกระบวนการที่ใช้คาร์บอนจะต้องได้มาจากที่ใดที่หนึ่งและนำไปทิ้งที่อื่น เส้นทางของคาร์บอนในสภาพแวดล้อมแบบวัฏจักรคาร์บอน ยกตัวอย่างเช่นการสังเคราะห์แสงของพืชวาดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ (หรือน้ำทะเล) และสร้างมันเป็นชีวมวลในขณะที่คาลวินวงจรกระบวนการของการตรึงคาร์บอน ชีวมวลนี้บางส่วนถูกกินโดยสัตว์ในขณะที่คาร์บอนบางส่วนถูกสัตว์หายใจออกเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ วัฏจักรคาร์บอนนั้นซับซ้อนกว่าวงรอบสั้น ๆ อย่างมาก ตัวอย่างเช่นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วนละลายในมหาสมุทร ถ้าแบคทีเรียไม่กินมันพืชหรือสัตว์ที่ตายแล้วอาจกลายเป็นปิโตรเลียมหรือถ่านหินซึ่งจะปล่อยคาร์บอนออกมาเมื่อถูกเผา [79] [80]

สารประกอบ

สารประกอบอินทรีย์

สูตรโครงสร้างของ มีเธนซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุด
ความสัมพันธ์ระหว่าง วัฏจักรคาร์บอนและการก่อตัวของสารประกอบอินทรีย์ ในพืชคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการตรึงคาร์บอนสามารถเข้าร่วมกับน้ำใน การสังเคราะห์ด้วยแสง ( สีเขียว ) เพื่อสร้างสารประกอบอินทรีย์ซึ่งทั้งพืชและสัตว์สามารถนำไปใช้และแปลงเพิ่มเติมได้

คาร์บอนสามารถฟอร์มโซ่ยาวมากที่เชื่อมต่อกันพันธะคาร์บอนคาร์บอนคุณสมบัติที่เรียกว่าcatenation พันธะคาร์บอน - คาร์บอนมีความแข็งแรงและมั่นคง คาร์บอนก่อตัวเป็นสารประกอบจำนวนนับไม่ถ้วนโดยผ่านการ catenation จำนวนสารประกอบที่ไม่ซ้ำกันแสดงให้เห็นว่ามีคาร์บอนมากกว่าไม่มี [81]ข้อเรียกร้องที่คล้ายกันนี้สามารถทำได้สำหรับไฮโดรเจนเนื่องจากสารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจนที่ยึดติดทางเคมีกับคาร์บอนหรือองค์ประกอบทั่วไปอื่น ๆ เช่นออกซิเจนหรือไนโตรเจน

รูปแบบที่ง่ายที่สุดของโมเลกุลอินทรีย์คือไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นกลุ่มโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนที่ยึดติดกับสายโซ่ของอะตอมของคาร์บอน กระดูกสันหลังไฮโดรคาร์บอนสามารถทดแทนโดยอะตอมอื่น ๆ ที่รู้จักกันเป็นheteroatoms เฮเทอโรอะตอมทั่วไปที่ปรากฏในสารประกอบอินทรีย์ ได้แก่ ออกซิเจนไนโตรเจนกำมะถันฟอสฟอรัสและฮาโลเจนที่ไม่ก่อให้เกิดรังสีเช่นเดียวกับโลหะลิเธียมและแมกนีเซียม สารประกอบอินทรีย์ที่มีพันธะกับโลหะเรียกว่าสารประกอบออร์แกโนเมทัลลิก ( ดูด้านล่าง ) การจัดกลุ่มของอะตอมบางอย่างซึ่งมักรวมถึงความแตกต่างกันเกิดขึ้นอีกครั้งในสารประกอบอินทรีย์จำนวนมาก คอลเลกชันเหล่านี้เรียกว่าหมู่ฟังก์ชันจัดทำรูปแบบปฏิกิริยาทั่วไปและอนุญาตให้มีการศึกษาอย่างเป็นระบบและจัดหมวดหมู่ของสารประกอบอินทรีย์ ความยาวโซ่รูปร่างและหมู่ฟังก์ชันล้วนมีผลต่อคุณสมบัติของโมเลกุลอินทรีย์

ในสารประกอบที่เสถียรที่สุดของคาร์บอน (และสารประกอบอินทรีย์ที่เสถียรเกือบทั้งหมด) คาร์บอนเป็นไปตามกฎออกเตตและเป็นเตตราวาเลนต์ซึ่งหมายความว่าอะตอมของคาร์บอนจะสร้างพันธะโควาเลนต์ทั้งหมดสี่พันธะ (ซึ่งอาจรวมถึงพันธะคู่และสาม) ยกเว้นรวมถึงจำนวนเล็ก ๆ ของความเสถียรcarbocations (สามพันธบัตรประจุบวก) อนุมูล (สามพันธบัตรเป็นกลาง) carbanions (สามพันธบัตรประจุลบ) และcarbenes (สองพันธบัตรเป็นกลาง) แม้ว่าสายพันธุ์เหล่านี้มีมากมีแนวโน้มที่จะเป็น พบว่าเป็นตัวกลางที่ไม่เสถียรและมีปฏิกิริยา

คาร์บอนที่เกิดขึ้นในทุกคนที่รู้จักอินทรีย์ชีวิตและเป็นพื้นฐานของอินทรีย์เคมี เมื่อสหรัฐกับไฮโดรเจนมันเป็นสารไฮโดรคาร์บอนต่างๆที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมเป็นสารทำความเย็น , สารหล่อลื่น , ตัวทำละลาย , เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตสารเคมีของพลาสติกและปิโตรเคมีและเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล

เมื่อรวมกับออกซิเจนและไฮโดรเจนคาร์บอนสามารถสร้างหลายกลุ่มของสารประกอบทางชีวภาพที่สำคัญ ได้แก่น้ำตาล , lignans , chitins , แอลกอฮอล์ , ไขมันและอะโรมาติกเอสเทอ , carotenoidsและterpenes ด้วยไนโตรเจนมันเป็นคาลอยด์และมีการเพิ่มของกำมะถันยังมันเป็นยาปฏิชีวนะ , กรดอะมิโนและยางผลิตภัณฑ์ ด้วยการเพิ่มฟอสฟอรัสให้กับองค์ประกอบอื่น ๆ เหล่านี้จะสร้างDNAและRNAซึ่งเป็นพาหะของรหัสเคมีของชีวิตและอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ซึ่งเป็นโมเลกุลการถ่ายโอนพลังงานที่สำคัญที่สุดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

สารประกอบอนินทรีย์

ปกติคาร์บอนที่มีสารประกอบที่เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุหรือที่ไม่ได้มีการออกพันธบัตรไปที่อื่น ๆ อะตอมคาร์บอน, ฮาโลเจนหรือไฮโดรเจนจะถือว่าแยกต่างหากจากคลาสสิกสารประกอบอินทรีย์ ; คำจำกัดความไม่เข้มงวดและการจำแนกประเภทของสารประกอบบางชนิดอาจแตกต่างกันไปในแต่ละผู้เขียน (ดูบทความอ้างอิงด้านบน) ในจำนวนนี้เป็นออกไซด์อย่างง่ายของคาร์บอน ออกไซด์ที่โดดเด่นที่สุดคือคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO
2
). นี่เคยเป็นองค์ประกอบหลักของชั้นบรรยากาศแต่เป็นองค์ประกอบส่วนน้อยของชั้นบรรยากาศของโลกในปัจจุบัน [82]ละลายในน้ำกลายเป็นกรดคาร์บอนิก ( H
2
บจก
3
) แต่ในฐานะที่เป็นสารประกอบส่วนใหญ่ที่มีออกซีเจนที่มีพันธะเดี่ยวหลายตัวในคาร์บอนเดียวจึงไม่เสถียร [83]ผ่านตัวกลางนี้แม้ว่าจะมีการผลิตไอออนคาร์บอเนตที่ มีความเสถียรด้วยเรโซแนนซ์ บางแร่ธาตุที่สำคัญมีคาร์บอเนตสะดุดตาแคลไซต์ คาร์บอนไดซัลไฟด์ ( CS
2
) คล้ายกัน. [23]อย่างไรก็ตามเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและความสัมพันธ์กับการสังเคราะห์อินทรีย์บางครั้งคาร์บอนไดซัลไฟด์จึงถูกจัดให้เป็นตัวทำละลายอินทรีย์

ออกไซด์ที่พบบ่อยอื่น ๆ คือคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์และเป็นก๊าซที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น โมเลกุลแต่ละโมเลกุลมีพันธะสามและค่อนข้างมีขั้วส่งผลให้มีแนวโน้มที่จะยึดติดอย่างถาวรกับโมเลกุลของฮีโมโกลบินแทนที่ออกซิเจนซึ่งมีความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันต่ำกว่า [84] [85] ไซยาไนด์ (CN - ) มีโครงสร้างคล้ายกัน แต่ทำงานคล้ายกับไอออนของเฮไลด์ ( pseudohalogen ) ตัวอย่างเช่นสามารถสร้างโมเลกุลของไนไตรด์ไซยาโนเจน ((CN) 2 ) คล้ายกับไดอะตอมมิกเฮไลด์ ในทำนองเดียวกันอะนาล็อกที่หนักกว่าของไซยาไนด์ไซอะไฟด์ (CP - ) ก็ถือว่าเป็นอนินทรีย์เช่นกันแม้ว่าอนุพันธ์ที่เรียบง่ายส่วนใหญ่จะไม่เสถียรสูง ออกไซด์ที่ผิดปกติอื่น ๆ ได้แก่คาร์บอนซูบ็อกไซด์ ( C
3
โอ
2
), [86]ไดคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ไม่เสถียร(C 2 O), [87] [88] คาร์บอนไตรออกไซด์ (CO 3 ), [89] [90] ไซโคลเพนทานีเพนโทน (C 5 O 5 ), [91] ไซโคลเฮกเซนเฮกโซน (C 6 O 6 ), [91]และmellitic anhydride (C 12 O 9 ) อย่างไรก็ตาม mellitic anhydride คือ triple acyl anhydride ของกรด mellitic นอกจากนี้ยังมีวงแหวนเบนซิน ดังนั้นนักเคมีหลายคนจึงคิดว่าเป็นสารอินทรีย์

ด้วยโลหะที่มีปฏิกิริยาเช่นทังสเตนคาร์บอนจะอยู่ในรูปแบบคาร์ไบด์ (C 4− ) หรืออะซิทิไลด์ ( C2−
2
) เพื่อสร้างโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวสูง แอนไอออนเหล่านี้ยังมีความเกี่ยวข้องกับก๊าซมีเทนและอะเซทิลีนทั้งอ่อนแอมากกรด ด้วยอิเล็ก 2.5 การ[92]คาร์บอนชอบในรูปแบบพันธะโควาเลน ไม่กี่คาร์ไบด์มีโปรยโควาเลนต์เช่นกากเพชร (SIC) ซึ่งคล้ายกับเพชร อย่างไรก็ตามคาร์ไบด์ที่มีขั้วและคล้ายเกลือมากที่สุดก็ไม่ใช่สารประกอบไอออนิกอย่างสมบูรณ์ [93]

สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิก

สารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกตามความหมายประกอบด้วยพันธะโคเวเลนต์ของโลหะคาร์บอนอย่างน้อยหนึ่งพันธะ มีสารประกอบดังกล่าวอยู่มากมาย คลาสที่สำคัญ ได้แก่ สารประกอบอัลคิล - เมทัลอย่างง่าย (ตัวอย่างเช่นtetraethyllead ) สารประกอบη 2 -alkene (ตัวอย่างเช่นเกลือของ Zeise ) และสารประกอบη 3 -allyl (ตัวอย่างเช่นallylpalladium chloride dimer ) metallocenesที่มี cyclopentadienyl ligands (ตัวอย่างเช่นferrocene ); และโลหะทรานซิเชิงซ้อน carbene มีคาร์บอนิลโลหะและไซยาไนด์โลหะจำนวนมาก(ตัวอย่างเช่นเตตระคาร์บอนิลนิคเคลและโพแทสเซียมเฟอริไซยาไนด์ ) คนงานบางคนคิดว่าสารประกอบเชิงซ้อนของคาร์บอนิลและไซยาไนด์ที่ไม่มีคาร์บอนลิแกนด์อื่น ๆ เป็นอนินทรีย์ล้วนๆไม่ใช่ออร์แกโนเมทัลลิก อย่างไรก็ตามนักเคมีออร์แกโนเมทัลลิกส่วนใหญ่มองว่าสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะที่มีคาร์บอนลิแกนด์แม้กระทั่ง 'คาร์บอนอนินทรีย์' (เช่นคาร์บอนิลไซยาไนด์และคาร์ไบด์และอะซิทิไลด์บางประเภท) เป็นออร์แกโนเมทัลลิกในธรรมชาติ สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะที่ประกอบด้วยลิแกนด์อินทรีย์ที่ไม่มีพันธะโควาเลนต์ของโลหะคาร์บอน (เช่นโลหะคาร์บอกซิเลต) เรียกว่าสารประกอบโลหะอนินทรีย์

ในขณะที่คาร์บอนเป็นที่เข้าใจกันดีว่าต้องการการสร้างพันธะโควาเลนต์สี่พันธะอย่างมาก แต่ก็ทราบแผนการสร้างพันธะที่แปลกใหม่อื่น ๆ Carboranesเป็นอนุพันธ์สิบสองมีความเสถียรสูงของ [B 12 H 12 ] 2-หน่วยหนึ่ง BH แทนที่ด้วย CH + ดังนั้นคาร์บอนจึงถูกผูกมัดกับอะตอมโบรอน 5 อะตอมและไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม ไอออนบวก [(Ph 3 PAu) 6 C] 2+ประกอบด้วยคาร์บอนแปดด้านผูกกับเศษฟอสฟีน - ทองหกชิ้น ปรากฏการณ์นี้ได้รับมาประกอบกับaurophilicityของแกนด์ทองที่ให้เสถียรภาพที่เพิ่มขึ้นของสายพันธุ์ labile มิฉะนั้น [94]โดยธรรมชาติโคแฟกเตอร์ของเหล็ก - โมลิบดีนัม ( FeMoco ) ที่ทำหน้าที่ในการตรึงไนโตรเจนของจุลินทรีย์ก็มีศูนย์คาร์บอนแปดหน้า (ในรูปแบบคาร์ไบด์ C (-IV)) ที่ผูกมัดกับเหล็กหกอะตอม ในปี 2559 ได้รับการยืนยันว่าสอดคล้องกับการคาดการณ์ทางทฤษฎีก่อนหน้านี้ไดเอชซาเมธิลเบนซีนประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่มีพันธะหกพันธะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง dication สามารถอธิบายโครงสร้างได้โดยการกำหนด [MeC (η 5 -C 5 Me 5 )] 2+ทำให้เป็น "ออร์แกนิกmetallocene " ซึ่งส่วน MeC 3+จะถูกผูกมัดกับη 5 -C 5ฉัน5 -ชิ้นส่วนผ่านคาร์บอนทั้งห้าของวงแหวน [95]

อนุพันธ์ของแอนทราซีนนี้ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่มีอิเล็กตรอนแบบเป็นทางการ 5 คู่อยู่รอบ ๆ

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในกรณีข้างต้นพันธะกับคาร์บอนแต่ละตัวมีคู่อิเล็กตรอนอย่างเป็นทางการน้อยกว่าสองคู่ ดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนอย่างเป็นทางการของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะต้องไม่เกินออคเต็ต สิ่งนี้ทำให้พวกเขามี hypercoordinate แต่ไม่ใช่ไฮเปอร์วาเลนต์ แม้ในกรณีของสปีชีส์ 10-C-5 ที่ถูกกล่าวหา (นั่นคือคาร์บอนที่มี 5 แกนด์และจำนวนอิเล็กตรอนอย่างเป็นทางการเป็นสิบ) ตามรายงานของ Akiba และเพื่อนร่วมงาน[96] การคำนวณโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์สรุปได้ว่าประชากรอิเล็กตรอนรอบ ๆ คาร์บอนยังคงน้อยกว่าแปดที่เป็นจริงสำหรับสารประกอบอื่น ๆ ที่มีสี่อิเล็กตรอนสามศูนย์พันธะ

ประวัติศาสตร์และนิรุกติศาสตร์

Antoine Lavoisierในวัยหนุ่มของเขา

ภาษาอังกฤษชื่อคาร์บอนมาจากภาษาลาติน คาร์โบสำหรับถ่านหินและถ่าน[97]ไหนยังมาฝรั่งเศส Charbonความหมายถ่าน ในภาษาเยอรมัน , ภาษาดัตช์และเดนมาร์ก , ชื่อสำหรับคาร์บอนKohlenstoff , koolstofและkulstofตามลำดับอักษรความหมายทั้งหมดถ่านหิน -substance

คาร์บอนถูกค้นพบในประวัติศาสตร์และเป็นที่รู้จักในรูปแบบของเขม่าและถ่านเพื่อที่เก่าแก่ที่สุดของมนุษย์ อารยธรรม เพชรเป็นที่รู้จักกันในช่วงต้นปี 2500 ก่อนคริสตศักราชในประเทศจีนในขณะที่คาร์บอนในรูปของถ่านถูกสร้างขึ้นในสมัยโรมันด้วยเคมีแบบเดียวกับที่เป็นอยู่ในปัจจุบันโดยการให้ความร้อนแก่ไม้ในพีระมิดที่ปกคลุมด้วยดินเพื่อไม่ให้อากาศรวมเข้าด้วยกัน [98] [99]

Carl Wilhelm Scheele

ในปี 1722 René Antoine Ferchault de Réaumurแสดงให้เห็นว่าเหล็กถูกเปลี่ยนเป็นเหล็กกล้าโดยการดูดซึมของสารบางชนิดซึ่งปัจจุบันรู้จักกันว่าเป็นคาร์บอน [100]ในปี 1772 Antoine Lavoisierแสดงให้เห็นว่าเพชรเป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอน เมื่อเขาเผาตัวอย่างของถ่านและเพชรและพบว่าไม่ว่าจะผลิตน้ำใด ๆ และว่าทั้งสองได้รับการปล่อยตัวจำนวนเดียวกันของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่อกรัม ในปี 1779 [101] Carl Wilhelm Scheeleแสดงให้เห็นว่ากราไฟต์ซึ่งคิดว่าเป็นรูปแบบของตะกั่วนั้นเหมือนกับถ่าน แต่มีส่วนผสมของเหล็กเล็กน้อยและมันให้ "กรดทางอากาศ" (ชื่อของเขาสำหรับคาร์บอน ไดออกไซด์) เมื่อออกซิไดซ์ด้วยกรดไนตริก [102]ใน 1786 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสClaude หลุยส์ Berthollet , Gaspard Mongeและ CA Vandermonde ยืนยันไฟท์ที่ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนโดยการออกซิไดซ์ในออกซิเจนในทางเดียวกันมากเยร์ได้ทำด้วยเพชร [103]เหล็กบางส่วนถูกทิ้งไว้อีกครั้งซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคิดว่าจำเป็นต่อโครงสร้างกราไฟต์ ในสิ่งพิมพ์ของพวกเขาพวกเขาเสนอชื่อcarbone (Latin carbonum ) สำหรับองค์ประกอบในกราไฟต์ซึ่งให้ออกมาเป็นก๊าซเมื่อเผากราไฟต์ จากนั้น Antoine Lavoisier ได้ระบุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบในหนังสือเรียนปี 1789 ของเขา [104]

ใหม่อัญรูปของคาร์บอนfullereneที่ถูกค้นพบในปี 1985 [105]รวมถึงอิเล็กทรอนิคส์รูปแบบเช่นบัคกี้บอลและท่อนาโน [30] ผู้ค้นพบของพวกเขา - Robert Curl , Harold KrotoและRichard Smalley  - ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1996 [106]ผลที่ได้รับความสนใจในรูปแบบใหม่ทำให้เกิดการค้นพบ allotropes ที่แปลกใหม่เพิ่มเติมรวมถึงคาร์บอนที่เป็นแก้วและการทำให้เป็นจริง ว่า " คาร์บอนอสัณฐาน " ไม่ได้เป็นอย่างเคร่งครัดสัณฐาน [37]

การผลิต

กราไฟท์

ในเชิงพาณิชย์เงินฝากตามธรรมชาติที่มีศักยภาพของกราไฟท์เกิดขึ้นในหลายส่วนของโลก แต่แหล่งที่สำคัญที่สุดทางเศรษฐกิจอยู่ในประเทศจีน , อินเดีย , บราซิลและเกาหลีเหนือ เงินฝากไฟท์เป็นหินแปรต้นกำเนิดที่พบในการเชื่อมโยงกับควอทซ์ , ไมกาและเฟลด์สปาร์ใน schists, gneissesและ metamorphosed หินทรายและหินปูนเป็นเลนส์หรือเส้นเลือดบางครั้งเมตรหรือมากกว่าในความหนา เงินฝากของกราไฟท์ในBorrowdale , คัมเบอร์แลนด์ , อังกฤษเป็นครั้งแรกที่มีขนาดเพียงพอและความบริสุทธิ์นั้นจนกระทั่งศตวรรษที่ 19, ดินสอที่ทำง่ายๆโดยการเลื่อยบล็อกของกราไฟท์ธรรมชาติเป็นเส้นก่อนที่จะ encasing แถบไม้ ปัจจุบันกราไฟต์ที่มีปริมาณน้อยได้มาจากการบดหินแม่และลอยกราไฟท์ที่มีน้ำหนักเบาลงบนน้ำ [107]

กราไฟท์ธรรมชาติมีอยู่ 3 ประเภท ได้แก่ อสัณฐานเกล็ดหรือเกล็ดผลึกและเส้นเลือดหรือก้อน กราไฟท์อสัณฐานมีคุณภาพต่ำที่สุดและมีมากที่สุด ตรงกันข้ามกับวิทยาศาสตร์ในอุตสาหกรรม "อสัณฐาน" หมายถึงขนาดผลึกที่เล็กมากแทนที่จะขาดโครงสร้างผลึกอย่างสมบูรณ์ Amorphous ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์กราไฟท์ที่มีมูลค่าต่ำกว่าและเป็นกราไฟท์ที่มีราคาต่ำที่สุด กราไฟท์อสัณฐานขนาดใหญ่พบในจีนยุโรปเม็กซิโกและสหรัฐอเมริกา กราไฟท์แบบเกล็ดมีน้อยกว่าและมีคุณภาพสูงกว่าอสัณฐาน เกิดเป็นแผ่นเปลือกโลกแยกจากกันที่ตกผลึกในหินแปร กราไฟท์แบบเกล็ดสามารถเป็นสี่เท่าของราคาอสัณฐาน เกล็ดที่มีคุณภาพดีสามารถนำมาแปรรูปเป็นกราไฟท์ขยายได้สำหรับการใช้งานเป็นจำนวนมากเช่นสารทนไฟ เงินฝากที่สำคัญที่สุดอยู่ในออสเตรียบราซิลแคนาดาจีนเยอรมนีและมาดากัสการ์ กราไฟท์ที่เป็นเส้นเลือดหรือก้อนเป็นกราไฟท์ธรรมชาติที่หายากมีค่าที่สุดและมีคุณภาพสูงสุด มันเกิดขึ้นในเส้นเลือดตามการสัมผัสที่ล่วงล้ำเป็นก้อนแข็งและขุดได้ในเชิงพาณิชย์ในศรีลังกาเท่านั้น [107]

จากข้อมูลของUSGSการผลิตกราไฟท์ธรรมชาติของโลกอยู่ที่ 1.1 ล้านตันในปี 2010 ซึ่งจีนมีส่วนสนับสนุน 800,000 ตันอินเดีย 130,000 ตันบราซิล 76,000 ตันเกาหลีเหนือ 30,000 ตันและแคนาดา 25,000 ตัน ไม่มีรายงานกราไฟท์ธรรมชาติที่ขุดได้ในสหรัฐอเมริกา แต่มีการผลิตกราไฟท์สังเคราะห์ 118,000 ตันที่มีมูลค่าประมาณ 998 ล้านดอลลาร์ในปี 2552 [107]

เพชร

ผลผลิตเพชรในปี 2548

ห่วงโซ่อุปทานเพชรถูกควบคุมโดยธุรกิจที่มีประสิทธิภาพจำนวน จำกัด และยังมีการกระจุกตัวสูงในสถานที่เล็ก ๆ ทั่วโลก (ดูรูป)

แร่เพชรมีเพียงเศษเล็กเศษน้อยเท่านั้นที่ประกอบด้วยเพชรแท้ แร่จะถูกบดในระหว่างที่ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อป้องกันไม่ให้เพชรขนาดใหญ่ถูกทำลายในกระบวนการนี้และต่อมาอนุภาคจะถูกจัดเรียงตามความหนาแน่น ปัจจุบันเพชรอยู่ในเศษความหนาแน่นที่อุดมด้วยเพชรด้วยความช่วยเหลือของการเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์หลังจากนั้นขั้นตอนการคัดแยกขั้นสุดท้ายจะทำด้วยมือ ก่อนที่การใช้รังสีเอกซ์จะกลายเป็นเรื่องธรรมดาการแยกจะทำด้วยสายพานจาระบี เพชรมีแนวโน้มที่จะยึดติดกับจาระบีได้ดีกว่าแร่ธาตุอื่น ๆ ในแร่ [108]

ในอดีตเป็นที่ทราบกันดีว่าเพชรสามารถพบได้เฉพาะในแหล่งสะสมทางตอนใต้ของอินเดียเท่านั้น [109]อินเดียเป็นผู้นำของโลกในการผลิตเพชรตั้งแต่ช่วงเวลาที่ค้นพบในราวศตวรรษที่ 9 ก่อนคริสต์ศักราช[110]ถึงกลางศตวรรษที่ 18 แต่ศักยภาพทางการค้าของแหล่งเหล่านี้หมดลงในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 และที่ ครั้งนั้นอินเดียถูกบราซิลบดบังซึ่งพบเพชรที่ไม่ใช่อินเดียเป็นครั้งแรกในปี 1725 [111]

การผลิตเพชรจากเงินฝากขั้นต้น (Kimberlites และ Lamproites) เริ่มต้นในปี 1870 หลังจากการค้นพบทุ่งเพชรในแอฟริกาใต้ การผลิตเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปและตอนนี้มีการขุดรวม 4.5 พันล้านกะรัตตั้งแต่วันนั้น [112]ประมาณ 20% ของจำนวนนั้นถูกขุดในช่วง 5 ปีที่ผ่านมาเพียงอย่างเดียวและในช่วงสิบปีที่ผ่านมามีเหมืองใหม่ 9 แห่งได้เริ่มการผลิตในขณะที่อีก 4 แห่งกำลังรอการเปิดในไม่ช้า เหมืองเหล่านี้ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในแคนาดาซิมบับเวแองโกลาและอีกแห่งหนึ่งในรัสเซีย [112]

ในประเทศสหรัฐอเมริกา, เพชรได้ถูกพบในอาร์คันซอ , โคโลราโดและรัฐมอนแทนา [113] [114]ในปี 2004 การค้นพบเพชรขนาดเล็กที่น่าตกใจในสหรัฐอเมริกา[115]นำไปสู่การสุ่มตัวอย่างท่อคิมเบอร์ไลต์จำนวนมากในเดือนมกราคม 2551 ในพื้นที่ห่างไกลของมอนทาน่า [116]

วันนี้เงินฝากเพชรเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่อยู่ในรัสเซีย , บอตสวานา , ออสเตรเลียและสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก [117]ในปี 2005 รัสเซียผลิตเกือบหนึ่งในห้าของการส่งออกเพชรระดับโลกรายงานการสำรวจทางธรณีวิทยาของอังกฤษ ออสเตรเลียมีท่อ diamantiferous ที่ร่ำรวยที่สุดโดยมีการผลิตถึงระดับสูงสุด 42 เมตริกตัน (41 ตันยาว 46 ตันสั้น) ต่อปีในปี 1990 [113]นอกจากนี้ยังมีเงินฝากในเชิงพาณิชย์ถูกขุดแข็งขันในดินแดนภาคตะวันตกเฉียงเหนือของแคนาดา , ไซบีเรีย (ส่วนใหญ่ในดินแดน Yakutiaเช่นท่อเมียร์และท่อ Udachnaya ), บราซิล, และในภาคเหนือและตะวันตกของออสเตรเลีย

แอปพลิเคชัน

ไส้ดินสอสำหรับดินสอกดทำจาก กราไฟต์ (มักผสมกับดินเหนียวหรือสารยึดเกาะสังเคราะห์)
ไม้เถาและถ่านอัด แท่ง
ผ้าทอเส้นใยคาร์บอน
ซิลิคอนคาร์ไบด์ ผลึกเดี่ยว
C 60 fullerene ในรูปแบบผลึก
ดอกเอ็นมิลคาร์ไบด์ทังสเตน

คาร์บอนมีความจำเป็นต่อระบบสิ่งมีชีวิตที่รู้จักกันทั้งหมดและหากไม่มีชีวิตอย่างที่เรารู้ว่ามันไม่มีอยู่จริง (ดูชีวเคมีทางเลือก ) การใช้คาร์บอนในเชิงเศรษฐกิจที่สำคัญนอกเหนือจากอาหารและไม้อยู่ในรูปของไฮโดรคาร์บอนโดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซมีเธนเชื้อเพลิงฟอสซิล และน้ำมันดิบ (ปิโตรเลียม) น้ำมันดิบจะกลั่นในโรงกลั่นโดยอุตสาหกรรมปิโตรเคมีในการผลิตน้ำมันเบนซิน , น้ำมันก๊าดและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เซลลูโลสเป็นธรรมชาติโพลิเมอร์คาร์บอนที่มีการผลิตโดยพืชในรูปแบบของไม้ , ผ้าฝ้าย , ผ้าลินินและป่าน เซลลูโลสใช้เป็นหลักในการรักษาโครงสร้างในพืช โพลิเมอร์คาร์บอนที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์ที่ได้จากสัตว์ ได้แก่ขนสัตว์ , ผ้าขนสัตว์ชนิดหนึ่งและผ้าไหม พลาสติกทำจากโพลีเมอร์คาร์บอนสังเคราะห์ซึ่งมักมีอะตอมของออกซิเจนและไนโตรเจนรวมอยู่ในห่วงโซ่พอลิเมอร์หลักเป็นระยะ วัตถุดิบสำหรับสารสังเคราะห์เหล่านี้จำนวนมากมาจากน้ำมันดิบ

การใช้คาร์บอนและสารประกอบมีความหลากหลายมาก มันสามารถสร้างโลหะผสมกับเหล็กของที่พบมากที่สุดคือเหล็กคาร์บอน กราไฟท์จะถูกรวมกับดินเหนียวในรูปแบบ 'นำ' ใช้ในดินสอที่ใช้สำหรับการเขียนและการวาดภาพ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารหล่อลื่นและเม็ดสีเป็นวัสดุปั้นในแก้วผลิตในขั้วไฟฟ้าสำหรับผิวแห้งแบตเตอรี่และไฟฟ้าและelectroformingในแปรงสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าและเป็นนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ถ่านถูกนำมาใช้เป็นวัสดุในการวาดภาพงานศิลปะ , บาร์บีคิวย่าง , ถลุงเหล็กและในการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมาย ไม้ถ่านหินและน้ำมันที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตพลังงานและความร้อน เพชรคุณภาพดีใช้ในเครื่องประดับส่วนเพชรอุตสาหกรรมใช้ในการเจาะตัดและขัดเครื่องมือสำหรับการตัดเฉือนโลหะและหิน พลาสติกที่ทำจากสารไฮโดรคาร์บอนฟอสซิลและคาร์บอนไฟเบอร์ที่ทำโดยไพโรไลซิสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์ เส้นใยที่ใช้ในการเสริมสร้างพลาสติกในรูปแบบที่ทันสมัยน้ำหนักเบาวัสดุคอมโพสิต

คาร์บอนไฟเบอร์ทำโดยไพโรไลซิสของเส้นใยที่ผ่านการอัดขึ้นรูปและยืดออกของโพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN) และสารอินทรีย์อื่น ๆ โครงสร้างการตกผลึกและคุณสมบัติเชิงกลของเส้นใยขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุเริ่มต้นและการประมวลผลในภายหลัง เส้นใยคาร์บอนที่ทำจาก PAN มีโครงสร้างคล้ายกับเส้นใยกราไฟท์แคบ ๆ แต่การประมวลผลด้วยความร้อนอาจจัดลำดับโครงสร้างใหม่ให้เป็นแผ่นรีดต่อเนื่อง ผลลัพธ์ที่ได้คือเส้นใยที่มีความต้านทานแรงดึงจำเพาะสูงกว่าเหล็ก [118]

คาร์บอนสีดำใช้เป็นสีดำเม็ดสีในการพิมพ์ หมึกสีน้ำมันและน้ำของศิลปินสีกระดาษคาร์บอนเสร็จสิ้นยานยนต์หมึกอินเดียและเครื่องพิมพ์เลเซอร์ หมึก คาร์บอนแบล็กยังใช้เป็นสารเติมเต็มในผลิตภัณฑ์ยางเช่นยางรถยนต์และในสารประกอบพลาสติก ถ่านกัมมันจะถูกใช้เป็นสารดูดซับและตัวดูดซับในการกรองวัสดุที่ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายเช่นหน้ากากป้องกันแก๊ส , น้ำบริสุทธิ์และห้องครัว หมวกระบายและยาเพื่อดูดซับสารพิษสารพิษหรือก๊าซจากระบบย่อยอาหาร คาร์บอนถูกใช้ในการลดสารเคมีที่อุณหภูมิสูง โค้กใช้เพื่อลดแร่เหล็กลงในเหล็ก (การถลุงแร่) การชุบแข็งเหล็กกรณีทำได้โดยการให้ความร้อนแก่ส่วนประกอบเหล็กสำเร็จรูปในผงคาร์บอน คาร์ไบด์ของซิลิกอน , ทังสเตน , โบรอนและไทเทเนียมอยู่ในหมู่วัสดุที่เป็นที่รู้จักกันที่ยากที่สุดและจะถูกใช้เป็นกัดกร่อนในการตัดและเครื่องมือบด สารประกอบคาร์บอนประกอบเป็นวัสดุส่วนใหญ่ที่ใช้ในเสื้อผ้าเช่นสิ่งทอและหนังจากธรรมชาติและสังเคราะห์และพื้นผิวภายในเกือบทั้งหมดในสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้นนอกเหนือจากแก้วหินและโลหะ

เพชร

เพชรอุตสาหกรรมตกอยู่ในสองประเภทหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการอัญมณีเพชรเกรดและอื่น ๆ ด้วยเพชรอุตสาหกรรมชั้น แม้ว่าจะมีการซื้อขายเพชรทั้งสองประเภทเป็นจำนวนมาก แต่ตลาดทั้งสองแห่งก็มีการทำงานที่แตกต่างกันอย่างมาก

ต่างจากโลหะมีค่าเช่นทองคำหรือทองคำขาวเพชรพลอยไม่ได้แลกเปลี่ยนเป็นสินค้าโภคภัณฑ์เนื่องจากการขายเพชรมีมูลค่าเพิ่มขึ้นอย่างมากและไม่มีตลาดขายเพชรที่คึกคักมากนัก

เพชรอุตสาหกรรมมีมูลค่าส่วนใหญ่ในด้านความแข็งและการนำความร้อนโดยคุณสมบัติทางอัญมณีของความใสและสีส่วนใหญ่ไม่เกี่ยวข้อง ประมาณ 80% ของเพชรที่ขุดได้ (เท่ากับประมาณ 100 ล้านกะรัตหรือ 20 ตันต่อปี) มีความเหมาะสมสำหรับการใช้เป็นอัญมณีที่จะผลักไสสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม (ที่รู้จักกันbort ) [119] เพชรสังเคราะห์ที่ประดิษฐ์ขึ้นในปี 1950 พบว่าสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ เพชรสังเคราะห์3 พันล้านกะรัต (600  ตัน ) ถูกผลิตขึ้นทุกปี [120]

การใช้เพชรในอุตสาหกรรมที่โดดเด่นคือการเจียระไนเจาะเจียรและขัดเงา การใช้งานส่วนใหญ่ไม่ต้องการเพชรขนาดใหญ่ ในความเป็นจริงเพชรส่วนใหญ่ที่มีคุณภาพยกเว้นอัญมณีขนาดเล็กสามารถนำมาใช้ในเชิงอุตสาหกรรมได้ เพชรฝังอยู่ในปลายสว่านหรือใบเลื่อยหรือบดเป็นผงเพื่อใช้ในงานเจียระไนและขัดเงา [121]การใช้งานเฉพาะรวมถึงการใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นบรรจุสำหรับการทดลองแรงดันสูง (ดูเซลล์ทั่งเพชร ) ที่มีประสิทธิภาพสูงแบริ่งและการใช้งานที่ จำกัด อยู่ในเฉพาะหน้าต่าง [122] [123]ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในการผลิตเพชรสังเคราะห์การใช้งานใหม่ ๆ จึงมีความเป็นไปได้ เก็บเกี่ยวความตื่นเต้นมากคือการใช้งานที่เป็นไปได้ของเพชรเป็นสารกึ่งตัวนำที่เหมาะสมสำหรับไมโครชิปและเพราะคุณสมบัตินำไฟฟ้าความร้อนที่โดดเด่นเป็นอ่างความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ [124]

ข้อควรระวัง

คนงานใน โรงงานคาร์บอนแบล็คใน Sunray รัฐเท็กซัส (ภาพโดย John Vachon , 1942)

คาร์บอนบริสุทธิ์มีความเป็นพิษต่อมนุษย์ต่ำมากและสามารถจัดการได้อย่างปลอดภัยในรูปแบบของกราไฟต์หรือถ่าน ทนต่อการละลายหรือการโจมตีของสารเคมีแม้ในสภาพที่เป็นกรดของระบบทางเดินอาหาร ดังนั้นเมื่อมันเข้าไปในเนื้อเยื่อของร่างกายก็มีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่ที่นั่นไปเรื่อย ๆ คาร์บอนแบล็กอาจเป็นหนึ่งในเม็ดสีแรกที่ใช้สำหรับการสักและÖtzi the Icemanพบว่ามีรอยสักคาร์บอนที่รอดชีวิตมาได้ในช่วงชีวิตของเขาและเป็นเวลา 5200 ปีหลังจากที่เขาเสียชีวิต [125]การสูดดมฝุ่นถ่านหินหรือเขม่า (คาร์บอนสีดำ) ในปริมาณมากอาจเป็นอันตรายได้เกิดการระคายเคืองเนื้อเยื่อปอดและก่อให้เกิดเลือดคั่งในปอดโรคpneumoconiosis coalworker ของ ฝุ่นเพชรที่ใช้เป็นสารกัดกร่อนอาจเป็นอันตรายได้หากกินเข้าไปหรือสูดดม อนุภาคคาร์บอนขนาดเล็กผลิตในควันไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลและอาจสะสมในปอด [126]ในตัวอย่างเหล่านี้อันตรายอาจเกิดจากสารปนเปื้อน (เช่นสารอินทรีย์โลหะหนัก) แทนที่จะเป็นคาร์บอน

คาร์บอนโดยทั่วไปมีความเป็นพิษต่ำที่จะมีชีวิตบนโลก ; แต่อนุภาคนาโนคาร์บอนเป็นอันตรายต่อแมลงหวี่ [127]

คาร์บอนอาจเผาไหม้อย่างรุนแรงและสว่างไสวเมื่อมีอากาศที่อุณหภูมิสูง การสะสมของถ่านหินจำนวนมากซึ่งยังคงเฉื่อยอยู่เป็นเวลาหลายร้อยล้านปีในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนอาจเกิดการลุกไหม้ได้เองเมื่อสัมผัสกับอากาศในปลายของเสียในเหมืองถ่านหินที่เก็บสินค้าทางเรือและบังเกอร์ถ่านหิน[128] [129]และที่เก็บของ .

ในงานนิวเคลียร์ที่ใช้กราไฟต์เป็นตัวกลั่นนิวตรอนอาจเกิดการสะสมของพลังงาน Wignerตามมาด้วยการปลดปล่อยอย่างฉับพลันและเกิดขึ้นเอง การหลอมที่อุณหภูมิอย่างน้อย 250 ° C สามารถปล่อยพลังงานออกมาได้อย่างปลอดภัยแม้ว่าในการจุดไฟ Windscaleขั้นตอนจะผิดพลาดทำให้วัสดุเครื่องปฏิกรณ์อื่น ๆ เกิดการเผาไหม้

ความหลากหลายที่ดีของสารประกอบคาร์บอนรวมถึงสารพิษตายเช่นtetrodotoxinที่เลคติน ซินจากเมล็ดของพืชน้ำมันละหุ่ง Ricinus communis , ไซยาไนด์ (CN - ) และก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ ; และสิ่งจำเป็นในการดำรงชีวิตเช่นเป็นน้ำตาลกลูโคสและโปรตีน

ดูสิ่งนี้ด้วย

  • ความแตกต่างของคาร์บอน
  • การระเบิดของคาร์บอน
  • รอยเท้าคาร์บอน
  • ดาวคาร์บอน
  • เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ
  • ไทม์ไลน์ของท่อนาโนคาร์บอน

อ้างอิง

  1. ^ Lide, DR, ed. (2548). คู่มือ CRC เคมีและฟิสิกส์ (ฉบับที่ 86) Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  2. ^ ก ข Haaland, D (1976). "ความดันสามจุดของกราไฟท์ - ของเหลว - ไอและความหนาแน่นของคาร์บอนเหลว". คาร์บอน 14 (6): 357–361 ดอย : 10.1016 / 0008-6223 (76) 90010-5 .
  3. ^ ก ข ซาวาติมสกี, A (2005). "การวัดจุดหลอมเหลวของกราไฟท์และคุณสมบัติของคาร์บอนเหลว (ทบทวนปี 2506-2546)" คาร์บอน 43 (6): 1115–1142 ดอย : 10.1016 / j.carbon.2004.12.027 .
  4. ^ "ฟูริเยร์ Transform สเปกของการเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์ของ Jet-Cooled CCI อนุมูลอิสระ" (PDF) สืบค้นเมื่อ2007-12-06 .
  5. ^ "ฟูริเยร์ Transform สเปกของระบบของซีพี" (PDF) สืบค้นเมื่อ2007-12-06 .
  6. ^ "คาร์บอน: สารประกอบไบนารี" . สืบค้นเมื่อ2007-12-06 .
  7. ^ a b c d e คุณสมบัติของเพชรฐานข้อมูลสถาบัน Ioffe
  8. ^ "วัสดุ Properties- อื่น ๆ วัสดุ" www.nde-ed.org . สืบค้นเมื่อ12 พฤศจิกายน 2559 .
  9. ^ ความไวต่อแม่เหล็กของธาตุและสารประกอบอนินทรีย์ใน Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press
  10. ^ วีสต์โรเบิร์ต (1984) ซีอาร์ซี, คู่มือของวิชาเคมีและฟิสิกส์ โบคาเรตันฟลอริดา: สำนักพิมพ์ บริษัท เคมียาง. หน้า E110 ISBN 978-0-8493-0464-4.
  11. ^ "ประวัติวัสดุคาร์บอนและคาร์บอน - ศูนย์วิจัยพลังงานประยุกต์ - มหาวิทยาลัยเคนตักกี้" . Caer.uky.edu . สืบค้นเมื่อ2008-09-12 .
  12. ^ Senese เฟรด (2000-09-09). "ใครค้นพบคาร์บอน" . มหาวิทยาลัยแห่งรัฐฟรอสต์ สืบค้นเมื่อ2007-11-24 .
  13. ^ "คาร์บอน | ข้อเท็จจริงการใช้งานและคุณสมบัติ" สารานุกรมบริแทนนิกา . เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2017/10/24
  14. ^ "คาร์บอน" . สารานุกรมบริแทนนิกา .
  15. ^ ก ข ค "คาร์บอน - ไอโซโทปเกิดขึ้นตามธรรมชาติ" WebElements ตารางธาตุ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-09-08 . สืบค้นเมื่อ2008-10-09 .
  16. ^ “ ประวัติศาสตร์คาร์บอน” . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2012-11-01 . สืบค้นเมื่อ2013-01-10 .
  17. ^ Reece, Jane B. (31 ตุลาคม 2556). Campbell Biology (10 ed.). เพียร์สัน . ISBN 9780321775658.
  18. ^ ก ข "โลกของคาร์บอน - อินเทอร์นาโน visulisation ในสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมการศึกษา (IN-VSEE)" สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2001-05-31 . สืบค้นเมื่อ2008-10-09 .
  19. ^ ก ข ปฏิบัติการเคมี (15 ธันวาคม 2546). "คาร์บอน" . ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-09-13 . สืบค้นเมื่อ2008-10-09 .
  20. ^ เดมิงแอนนา (2010). ? ราชาแห่งธาตุ? . นาโนเทคโนโลยี . 21 (30): 300201. Bibcode : 2010Nanot..21D0201D . ดอย : 10.1088 / 0957-4484 / 21/30/300201 . PMID  20664156
  21. ^ Greenville Whittaker, A. (1978). "จุดสามจุดที่เป็นของแข็งของคาร์บอน − ของเหลว − ที่เป็นที่ถกเถียงกันอยู่" ธรรมชาติ . 276 (5689): 695–696 Bibcode : 1978Natur.276..695W . ดอย : 10.1038 / 276695a0 . S2CID  4362313 .
  22. ^ ซาซูลา, JM (1997). "แปลงไฟท์ในที่อุณหภูมิสูงและความดันที่เกิดจากการดูดซึมของ LHC บีม" (PDF) เซิร์น. เก็บถาวร (PDF)จากเดิม 2009/03/25 สืบค้นเมื่อ2009-06-06 .
  23. ^ a b Greenwood และ Earnshaw, หน้า 289–292
  24. ^ Greenwood และ Earnshaw, หน้า 276–8
  25. ^ อิริฟุเนะเท็ตสึโอะ; คุริโอะ, อายาโกะ; ซากาโมโตะ, ชิซึเอะ; อิโนะอุเอะ, โทรุ; สุมิยะ, ฮิโตชิ (2546). "วัสดุ: เพชรโพลีคริสตัลลีน Ultrahard จากกราไฟต์" ธรรมชาติ . 421 (6923): 599–600 Bibcode : 2003Natur.421..599I . ดอย : 10.1038 / 421599b . PMID  12571587 S2CID  52856300
  26. ^ เดียนวีเบล, มาร์ติน; เวอร์โฮเวน, เกิร์ตจาน; ประทีป, นามบุดรี; Frenken, Joost; ไฮม์เบิร์ก, เจนนิเฟอร์; Zandbergen, Henny (2004). "Superlubricity กราไฟท์" (PDF) ทางกายภาพจดหมายรีวิว 92 (12): 126101. Bibcode : 2004PhRvL..92l6101D . ดอย : 10.1103 / PhysRevLett.92.126101 . PMID  15089689 ที่เก็บถาวร (PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 2011-09-17
  27. ^ Deprez, N.; McLachan, DS (1988). "การวิเคราะห์การนำไฟฟ้าของกราไฟท์การนำไฟฟ้าของผงกราไฟท์ระหว่างการบดอัด". วารสารฟิสิกส์ D: ฟิสิกส์ประยุกต์ . 21 (1): 101–107 รหัสไปรษณีย์ : 1988JPhD ... 21..101D . ดอย : 10.1088 / 0022-3727 / 21/1/015 .
  28. ^ คอลลินส์ AT (1993) "สมบัติทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ของเพชรเซมิคอนดักเตอร์". การทำธุรกรรมทางปรัชญาของ Royal Society ก . 342 (1664): 233–244 รหัสไปรษณีย์ : 1993RSPTA.342..233C . ดอย : 10.1098 / rsta.1993.0017 . S2CID  202574625
  29. ^ Delhaes, P. (2001). กราไฟท์และสารตั้งต้น CRC Press. ISBN 978-90-5699-228-6.
  30. ^ ก ข ค Unwin ปีเตอร์ "Fullerenes (ภาพรวม)" เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2007/12/01 สืบค้นเมื่อ2007-12-08 .
  31. ^ ก ข Ebbesen, TW , ed. (2540). คาร์บอนนาโนทิวบ์เตรียมและคุณสมบัติ โบกาเรตันฟลอริดา: CRC Press ISBN 978-0-8493-9602-1.
  32. ^ ก ข Dresselhaus, MS ; เดรสเทลเฮาส์ช.; Avouris, Ph. , eds. (2544). ท่อนาโนคาร์บอน: การสังเคราะห์โครงสร้างคุณสมบัติและการใช้งาน หัวข้อฟิสิกส์ประยุกต์ . 80 . เบอร์ลิน. ISBN 978-3-540-41086-7.
  33. ^ ก ข นาซิบูลิน, Albert G. ; พิขิตสา, พีวี; เจียงฮ.; น้ำตาล DP; Krasheninnikov, AV; อนิซิมอฟ, AS; คิวโป, ป.; โมอิสลา, อ.; และคณะ (2550). "วัสดุคาร์บอนไฮบริดใหม่" . นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ . 2 (3): 156–161 รหัสไปรษณีย์ : 2007NatNa ... 2..156N . ดอย : 10.1038 / nnano.2007.37 . PMID  18654245 S2CID  6447122
  34. ^ นาซิบูลิน, อ.; อนิซิมอฟ, แอนตันเอส; พิกษิสา, ปีเตอร์วี.; เจียงหัว; บราวน์เดวิดพี; ชอย, มันซู; Kauppinen, Esko I. (2007). "การตรวจสอบการก่อตัวของ NanoBud". จดหมายฟิสิกส์เคมี . 446 (1): 109–114 รหัสไปรษณีย์ : 2007CPL ... 446..109N . ดอย : 10.1016 / j.cplett.2007.08.050 .
  35. ^ วิเอร่า, R; เลอดูซ์, มาร์ก - ฌาคส์; ภาม - อู่, ป้อง (2547). "การสังเคราะห์และลักษณะเฉพาะของเส้นใยนาโนคาร์บอนที่มีการสร้างแบบมหภาคที่เกิดจากการสลายตัวเร่งปฏิกิริยาของ C 2 H 6 / H 2บนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล" การเร่งปฏิกิริยาประยุกต์ A: General . 274 (1–2): 1–8. ดอย : 10.1016 / j.apcata.2004.04.008 .
  36. ^ ก ข ฟรอนเดล, คลิฟฟอร์ด; มาร์วิน, เออร์ซูลาบี. (2510). "Lonsdaleite เพชรรูปหกเหลี่ยมแบบใหม่". ธรรมชาติ . 214 (5088): 587–589 รหัสไปรษณีย์ : 1967Natur.214..587F . ดอย : 10.1038 / 214587a0 . S2CID  4184812 .
  37. ^ ก ข ค แฮร์ริส, PJF (2004). "โครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับฟูลเลอรีของก๊อบปี้เหลือบพาณิชย์" (PDF) ปรัชญานิตยสาร 84 (29): 3159–3167 รหัสไปรษณีย์ : 2004PMag ... 84.3159H . CiteSeerX  10.1.1.359.5715 ดอย : 10.1080 / 14786430410001720363 . สืบค้นจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 2012-03-19 . สืบค้นเมื่อ2011-07-06 .
  38. ^ Rode, AV; ไฮด์, ST; Gamaly, EG; เอลลิแมน, RG; แม็คเคนซี DR; Bulcock, S. (1999). "การวิเคราะห์โครงสร้างของโฟมคาร์บอนที่เกิดจากการระเหยด้วยเลเซอร์อัตราชีพจรสูง" ฟิสิกส์ประยุกต์ A: วัสดุศาสตร์และการแปรรูป . 69 (7): S755 – S758 Bibcode : 1999ApPhA..69S.755R . ดอย : 10.1007 / s003390051522 . S2CID  96050247
  39. ^ ก ข ค ไฮมันน์, โรเบิร์ตเบอร์แทรม; Evsyukov, Sergey E. & Kavan, Ladislav (28 กุมภาพันธ์ 2542) โครงสร้างคาร์ไบน์และคาร์ไบนอยด์ สปริงเกอร์. หน้า 1–. ISBN 978-0-7923-5323-2. สืบค้นเมื่อ 23 พฤศจิกายน 2555 . สืบค้นเมื่อ2011-06-06 .
  40. ^ ลี, ค.; เว่ยเอ็กซ์; Kysar, JW; เหลา, J. (2008). "การวัดคุณสมบัติยืดหยุ่นและความแข็งแรงที่แท้จริงของ Monolayer Graphene" วิทยาศาสตร์ . 321 (5887): 385–8 รหัสไปรษณีย์ : 2008Sci ... 321..385L . ดอย : 10.1126 / science.1157996 . PMID  18635798 S2CID  206512830 สรุปเลย์
  41. ^ แซนเดอร์สันบิล (2008-08-25). "ที่ยากที่สุดสิ่งที่รู้จักกันคน: การค้นพบเปิดประตูลิฟท์อวกาศ" nypost.com. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-09-06 . สืบค้นเมื่อ2008-10-09 .
  42. ^ จินจง; หลู่เว่ย; โอนีล, เควินเจ.; ปาริลลา, ฟิลิปเอ; ซิมป์สันลินเจ.; คิตเทรล, คาร์เตอร์; Tour, James M. (2011-02-22). "Nano-Engineered Spacing in Graphene Sheets for Hydrogen Storage". คุณสมบัติทางเคมีของวัสดุ 23 (4): 923–925 ดอย : 10.1021 / cm1025188 . ISSN  0897-4756
  43. ^ เจนกินส์เอ็ดการ์ (1973) polymorphism ของธาตุและสารประกอบ เทย์เลอร์และฟรานซิส น. 30. ISBN 978-0-423-87500-3. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2012-11-23 . สืบค้นเมื่อ2011-05-01 .
  44. ^ รอสซินี FD; ซัพอาร์เอส (2481) "ความร้อนและพลังงานฟรีของการก่อตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และของการเปลี่ยนแปลงระหว่างกราไฟท์และเพชร" วารสารวิจัยสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติ . 21 (4) : 491.ดอย : 10.6028 / jres.021.028 .
  45. ^ Grochala, วอยเซียค (2014-04-01). "เพชร: สถานะพื้นดินอิเล็กทรอนิกส์ของคาร์บอนที่อุณหภูมิใกล้ 0 K" Angewandte Chemie ฉบับนานาชาติ 53 (14): 3680–3683 ดอย : 10.1002 / anie.201400131 . ISSN  1521-3773 PMID  24615828 S2CID  13359849
  46. ^ ขาวแมรี่แอนน์ ; คาห์วาจิ, ซาเมอร์; Freitas, Vera LS; ซีเวิร์ต, ริโกะ; เวเธอร์บี้โจเซฟเอ; ริเบโรดาซิลวา, มาเรียดีเอ็มซี; Verevkin, เซอร์เกย์พี; จอห์นสัน, เอรินอาร์.; ซวานซิเกอร์, โจเซฟดับเบิลยู. (2021). "เสถียรภาพทางความร้อนสัมพัทธ์ของเพชรและกราไฟท์" Angewandte Chemie ฉบับนานาชาติ 60 (3): 1546–1549 ดอย : 10.1002 / anie.202009897 . PMID  32970365 CS1 maint: พารามิเตอร์ที่ไม่พึงประสงค์ ( ลิงค์ )
  47. ^ Schewe, Phil & Stein, Ben (26 มีนาคม 2547) "คาร์บอน Nanofoam เป็นรายแรกของโลกเพียวคาร์บอนแม่เหล็ก" อัพเดทข่าวฟิสิกส์ . 678 (1) สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 7 มีนาคม 2555
  48. ^ อิทชากิ, ลิออร์; อัลทัสเอลี; บาชแฮโรลด์; Hoz, Shmaryahu (2005). "แข็งกว่าเพชร: การกำหนดพื้นที่หน้าตัดและโมดูลัสโมเลกุลของแท่งอายุน้อย" แองจิว. เคมี. Int. เอ็ด . 44 (45): 7432–5. ดอย : 10.1002 / anie.200502448 . PMID  16240306
  49. ^ "นักวิจัยหาเฟสใหม่ของคาร์บอน, เป็นเพชรที่อุณหภูมิห้อง" news.ncsu.edu . 2015-11-30. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2016-04-06 . สืบค้นเมื่อ2016-04-06 .
  50. ^ ก ข ค ฮูเวอร์ราเชล (21 กุมภาพันธ์ 2557). "ต้องติดตามอินทรีย์อนุภาคนาโนข้ามจักรวาล? ของนาซา Got App สำหรับนั่น" นาซ่า . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 6 กันยายน 2558 . สืบค้นเมื่อ2014-02-22 .
  51. ^ ลอเร็ตตา, DS; McSween, HY (2549). อุกกาบาตและระบบสุริยะยุคแรก II . ชุดวิทยาศาสตร์อวกาศ. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแอริโซนา น. 199. ISBN 978-0-8165-2562-1. เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2017/11/22 สืบค้นเมื่อ2017-05-07 .
  52. ^ มาร์คแค ธ ลีน (1987) อุกกาบาตหลุมอุกกาบาต สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแอริโซนา ISBN 978-0-8165-0902-7.
  53. ^ "ฐานข้อมูลออนไลน์ Tracks อินทรีย์อนุภาคนาโนข้ามจักรวาล" วิทย์เทครายวัน . 24 กุมภาพันธ์ 2557. สืบค้นเมื่อ 18 มีนาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ2015-03-10 .
  54. ^ วิลเลียมแม็คโดนั Fองค์ประกอบของโลก ที่จัดเก็บ 2011/09/28 ที่เครื่อง Waybackใน Majewski, Eugeniusz (2000). แผ่นดินไหวอุณหพลศาสตร์และการเปลี่ยนแปลงในเฟสของโลกภายใน ISBN 978-0126851854.
  55. ^ ยินนอนบาร์ - ออน; และคณะ (19 มิ.ย. 2561). “ การกระจายชีวมวลบนโลก” . PNAS 115 (25): 6506–6511 ดอย : 10.1073 / pnas.1711842115 . PMC  6016768 PMID  29784790
  56. ^ เฟรดเพียร์ซ (2014-02-15). "ไฟในหลุม: หลังจาก fracking มาถ่านหิน" นักวิทยาศาสตร์ใหม่ 221 (2956): 36–41. รหัสไปรษณีย์ : 2014NewSc.221 ... 36P . ดอย : 10.1016 / S0262-4079 (14) 60331-6 . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2015-03-16.
  57. ^ "Wonderfuel: Welcome to the age of unconventional gas" เก็บถาวรเมื่อ 2014-12-09 ที่ Wayback Machineโดย Helen Knight, New Scientist , 12 มิถุนายน 2010, หน้า 44–7
  58. ^ หุ้นมีเธนในมหาสมุทร 'คุยโว' เก็บถาวร 2013-04-25 ที่ Wayback Machine , BBC, 17 กุมภาพันธ์ 2547
  59. ^ "น้ำแข็งไฟเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลถัดไป" ที่จัดเก็บ 2015/02/22 ที่เครื่อง Waybackโดยเฟร็ดเพียร์ซ ,วิทยาศาสตร์ใหม่ ., 27 มิถุนายน 2009, หน้า 30-33
  60. ^ คำนวณจากไฟล์ global.1751_2008.csv ใน "Index of / ftp / ndp030 / CSV-Files" สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2011-10-22 . สืบค้นเมื่อ2011-11-06 .จากคาร์บอนไดออกไซด์ข้อมูลศูนย์วิเคราะห์
  61. ^ Rachel Gross (21 ก.ย. 2013). "ลึกและลึกลับ" . นักวิทยาศาสตร์ใหม่ : 40–43. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2013-09-21.
  62. ^ Stefanenko, R. (1983). เทคโนโลยีการขุดถ่านหิน: ทฤษฎีและการปฏิบัติ . สมาคมโลหะการเหมืองแร่. ISBN 978-0-89520-404-2.
  63. ^ แคสติ้งเจมส์ (1998) "คาร์บอนวัฏจักรภูมิอากาศและผลกระทบระยะยาวของการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล" ผลกระทบ: ธรรมชาติและความหมายของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม 4 (1). สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-10-24.
  64. ^ "การก่อตัวของคาร์บอน -14" . สืบค้นเมื่อ 1 สิงหาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ13 ตุลาคม 2557 .
  65. ^ Aitken, MJ (1990). ออกเดทวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในโบราณคดี หน้า 56–58 ISBN 978-0-582-49309-4.
  66. ^ นิโคลส์, ชาร์ลส์อาร์"ผลิตภัณฑ์ Voltatile จากถ่านดาวเคราะห์น้อย" (PDF) UAPress.Arizona.edu . สืบค้นจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 2 กรกฎาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ12 พฤศจิกายน 2559 .
  67. ^ แกนส์ลีโอนาร์ดซี; เดลริโอ, คาร์ลอสมาร์ติชเนซ; โคชพอล (2541) "ความแปรปรวนของความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติในไอโซโทปที่เสถียรและการใช้งานที่เป็นไปได้ในนิเวศวิทยาสรีรวิทยาของสัตว์" เปรียบเทียบชีวเคมีและสรีรวิทยา - Part A: โมเลกุลและบูรณาการวิชาสรีรวิทยา 119 (3): 725–737 ดอย : 10.1016 / S1095-6433 (98) 01016-2 . PMID  9683412
  68. ^ "คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ SI หน่วย" เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2007/10/14 สืบค้นเมื่อ2007-12-21 .
  69. ^ โบว์แมน, S. (1990). การตีความที่ผ่านมา: เรดิโอควง สำนักพิมพ์บริติชมิวเซียม ISBN 978-0-7141-2047-8.
  70. ^ Brown, Tom (1 มีนาคม 2549). "คาร์บอน Goes ครบวงจรใน Amazon" ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermore สืบค้นเมื่อ 22 กันยายน 2551 . สืบค้นเมื่อ2007-11-25 .
  71. ^ ลิบบี้, WF (2495). เรดิโอคาร์บอนเดท . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโกและข้อมูลอ้างอิงในนั้น
  72. ^ Westgren, A. (1960). "รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 1960" . มูลนิธิโนเบล. ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 2007-10-25 สืบค้นเมื่อ2007-11-25 .
  73. ^ "แบบสอบถามใช้คาร์บอน-8" barwinski.net สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2005-02-07 . สืบค้นเมื่อ2007-12-21 .
  74. ^ วัตสัน, A. (2542). "Beaming Into the Dark Corners of the Nuclear Kitchen". วิทยาศาสตร์ . 286 (5437): 28–31. ดอย : 10.1126 / science.286.5437.28 . S2CID  117737493
  75. ^ ออดี้จอร์ช; เบอร์ซิลลอน, โอลิวิเยร์; บลาโชต์, ฌอง; Wapstra, Aaldert Hendrik (1997). "การไม่มีUBASEการประเมินผลของคุณสมบัตินิวเคลียร์และการเสื่อมสลาย" (PDF) ฟิสิกส์นิวเคลียร์ก . 624 (1): 1–124 รหัสไปรษณีย์ : 1997NuPhA.624 .... 1A . ดอย : 10.1016 / S0375-9474 (97) 00482-X . สืบค้นจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 2008-09-23.
  76. ^ Ostlie, Dale A. & Carroll, Bradley W. (2007). รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโมเดิร์นดาวฤกษ์ดาราศาสตร์ ซานฟรานซิสโก (CA): แอดดิสันเวสลีย์ ISBN 978-0-8053-0348-3.
  77. ^ Whittet, Douglas CB (2003). ฝุ่นในทางช้างเผือกสิ่งแวดล้อม CRC Press . หน้า 45–46 ISBN 978-0-7503-0624-9.
  78. ^ Pikelʹner, Solomon Borisovich (1977) ก่อตัวดาว สปริงเกอร์. น. 38. ISBN 978-90-277-0796-3. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2012-11-23 . สืบค้นเมื่อ2011-06-06 .
  79. ^ Falkowski, พี; สโคลส์อาร์เจ; บอยล์, อี.; แคนาเดลล์เจ; แคนฟิลด์, D.; เอลเซอร์เจ.; กรูเบอร์น.; ฮิบบาร์ด, K.; และคณะ (2543). "วัฏจักรคาร์บอนของโลก: การทดสอบความรู้ของเราเกี่ยวกับโลกในฐานะระบบ" วิทยาศาสตร์ . 290 (5490): 291–296 รหัสไปรษณีย์ : 2000Sci ... 290..291F . ดอย : 10.1126 / science.290.5490.291 . PMID  11030643 S2CID  1779934
  80. ^ สมิ ธ TM; แครมเมอร์ WP; ดิกสัน, RK; ลีแมน, ร.; นีลสัน, RP; โซโลมอน, AM (1993). "วัฏจักรคาร์บอนภาคพื้นดินของโลก". น้ำอากาศและมลพิษทางดิน 70 (1–4): 19–37 รหัสไปรษณีย์ : 1993WASP ... 70 ... 19S . ดอย : 10.1007 / BF01104986 . S2CID  97265068
  81. ^ โพรง, ก.; โฮลแมนเจ; พาร์สัน, ก.; พิลลิ่ง, G.; ราคา, G. (2017). Chemistry3: แนะนำนินทรีย์อินทรีย์และเคมีเชิงฟิสิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด น. 70. ISBN 978-0-19-873380-5. เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2017/11/22 สืบค้นเมื่อ2017-05-07 .
  82. ^ เลวีน, โจเอลเอส; ออกัสสันทอมมี่อาร์; ณัฐราช, มูราลี (2525). "Paleoatmosphere prebiological: ความเสถียรและองค์ประกอบ". ต้นกำเนิดของชีวิตและวิวัฒนาการของ biospheres 12 (3): 245–259. รหัสไปรษณีย์ : 1982OrLi ... 12..245L . ดอย : 10.1007 / BF00926894 . PMID  7162799 S2CID  20097153
  83. ^ Loerting, T.; และคณะ (2544). "เกี่ยวกับเสถียรภาพทางจลน์ที่น่าแปลกใจของกรดคาร์บอนิก". แองจิว. เคมี. Int. เอ็ด . 39 (5): 891–895 ดอย : 10.1002 / (SICI) 1521-3773 (20000303) 39: 5 <891 :: AID-ANIE891> 3.0.CO; 2-E . PMID  10760883
  84. ^ Haldane J. (2438). "การกระทำของคาร์บอนิกออกไซด์ต่อมนุษย์" . วารสารสรีรวิทยา . 18 (5–6): 430–462 ดอย : 10.1113 / jphysiol.1895.sp000578 . PMC  1514663 PMID  16992272
  85. ^ กอร์แมน, D.; ดรูรี่, ก.; หวาง, YL; นามสกุลค. (2546). "พิษวิทยาคลินิกของคาร์บอนมอนอกไซด์". พิษวิทยา . 187 (1): 25–38. ดอย : 10.1016 / S0300-483X (03) 00005-2 . PMID  12679050
  86. ^ "สารประกอบของคาร์บอน: carbon suboxide" . เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2007/12/07 สืบค้นเมื่อ2007-12-03 .
  87. ^ เบย์ส, K. (2504). “ โฟโตไลซิสของคาร์บอนซับออกไซด์”. วารสารสมาคมเคมีอเมริกัน . 83 (17): 3712–3713 ดอย : 10.1021 / ja01478a033 .
  88. ^ แอนเดอร์สันดีเจ; โรเซนเฟลด์, RN (1991). “ โฟโตดิสโซซิเอชั่นของคาร์บอนซับออกไซด์”. วารสารฟิสิกส์เคมี . 94 (12): 7852–7867 Bibcode : 1991JChPh..94.7857A . ดอย : 10.1063 / 1.460121 .
  89. ^ ซาบินเจอาร์; คิม, เอช (1971). "การศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้างและคุณสมบัติของคาร์บอนไตรออกไซด์". จดหมายฟิสิกส์เคมี . 11 (5): 593–597 Bibcode : 1971CPL .... 11..593S . ดอย : 10.1016 / 0009-2614 (71) 87010-0 .
  90. ^ มอลเอ็นจี; ถ่วง DR; ทอมป์สันเรา (1966). "คาร์บอนไตรออกไซด์: การผลิตสเปกตรัมอินฟราเรดและโครงสร้างที่ศึกษาในเมทริกซ์ของของแข็ง CO 2 " วารสารฟิสิกส์เคมี . 45 (12): 4469–4481 Bibcode : 1966JChPh..45.4469M . ดอย : 10.1063 / 1.1727526 .
  91. ^ ก ข ฟาติอาดีอเล็กซานเดอร์เจ; อิสเบลฮอเรซเอส; Sager, William F. (1963). "Cyclic Polyhydroxy Ketones I. Oxidation Products of Hexahydroxybenzene (Benzenehexol)" (PDF) . วารสารวิจัยสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติหมวดก . 67A (2): 153–162 ดอย : 10.6028 / jres.067A.015 . PMC  6640573 PMID  31580622 สืบค้นจากต้นฉบับ (PDF)เมื่อ 2009-03-25 . สืบค้นเมื่อ2009-03-21 .
  92. ^ Pauling, L. (1960). ลักษณะของพันธะเคมี (ฉบับที่ 3) Ithaca, NY: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยคอร์เนล น. 93 . ISBN 978-0-8014-0333-0.
  93. ^ Greenwood และ Earnshaw, หน้า 297–301
  94. ^ เชร์บอม, ฟรานซ์; และคณะ (2531). " " Aurophilicity "อันเป็นผลมาจาก Relativistic Effects: The Hexakis (triphenylphosphaneaurio) methane Dication [(Ph 3 PAu) 6 C] 2+ " แองจิว. เคมี. Int. เอ็ด. ภาษาอังกฤษ 27 (11): 1544–1546 ดอย : 10.1002 / anie.198815441 .
  95. ^ Ritter, Stephen K. "Six bond to carbon: Confirmed" . ข่าวเคมีและวิศวกรรม . เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2017/01/09
  96. ^ ยามาชิตะ, มาโกโตะ; ยามาโมโตะ, โยสุเกะ; Akiba, Kin-ya; ฮาชิซึเมะ, ไดสุเกะ; อิวาซากิฟูจิโกะ; ทาคากิ, โนโซมิ; นากาเสะ, ชิเกรุ (2548-03-01). "การสังเคราะห์และโครงสร้างของไฮเปอร์วาเลนต์คาร์บอนเพนทาโคออร์ดิเนตและสารประกอบโบรอนที่มีโครงกระดูกแอนทราซีน - การแยกตัวของปฏิกิริยาไฮเปอร์วาเลนต์โดยอาศัยการวิเคราะห์เอ็กซ์เรย์และการคำนวณ DFT" วารสารสมาคมเคมีอเมริกัน . 127 (12): 4354–4371 ดอย : 10.1021 / ja0438011 . ISSN  0002-7863 PMID  15783218 .
  97. ^ พจนานุกรมภาษาอังกฤษสั้นออกซ์ฟอร์ดสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
  98. ^ "คนจีนใช้เพชรครั้งแรก" . ข่าวบีบีซี . 17 พฤษภาคม 2548. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 20 มีนาคม 2550 . สืบค้นเมื่อ2007-03-21 .
  99. ^ แวนเดอร์คร็อกท์ปีเตอร์ "Carbonium / Carbon at Elementymology & Elements Multidict" . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2010-01-23 . สืบค้นเมื่อ2010-01-06 .
  100. ^ Ferchault de Réaumur, R.-A. (พ.ศ. 1722) L'ศิลปะเด Convertir le Fer Forge en ACIER, et l'ศิลป adoucir le Fer fondu อูเด faire des ouvrages เดอเธอ fondu aussi Finis que le Fer FORGE (แปลเป็นภาษาอังกฤษจาก 1956) ปารีสชิคาโก
  101. ^ "คาร์บอน" . แคนาดาเชื่อมต่อ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2010-10-27 . สืบค้นเมื่อ2010-12-07 .
  102. ^ Senese เฟรด "ใครค้นพบคาร์บอน" . มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Frostburg เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2007/12/07 สืบค้นเมื่อ2007-11-24 .
  103. ^ Giolitti, Federico (2457) Cementation เหล็กและเหล็กกล้า McGraw-Hill Book Company, inc.
  104. ^ Senese เฟรด (2000-09-09). “ ผู้ค้นพบคาร์บอน” . มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Frostburg เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2007/12/07 สืบค้นเมื่อ2007-11-24 .
  105. ^ โครโต, HW; ฮี ธ เจอาร์; โอไบรอันเซาท์แคโรไลนา; ขด RF; Smalley, RE (1985). "C 60 : บัคมินสเตอร์ฟูลเลอรีน" ธรรมชาติ . 318 (6042): 162–163 รหัสไปรษณีย์ : 1985Natur.318..162K . ดอย : 10.1038 / 318162a0 . S2CID  4314237
  106. ^ "รางวัลโนเบลสาขาเคมี 1996 'สำหรับการค้นพบของพวกเขาฟูลเลอรี' " เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2007/10/11 สืบค้นเมื่อ2007-12-21 .
  107. ^ a b c USGS Minerals Yearbook: Graphite, 2009 Archived 2008-09-16 ที่Wayback Machine and Graphite: Mineral Commodity Summaries 2011
  108. ^ ฮาร์โลว์, GE (1998). ธรรมชาติของเพชร สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ น. 223. ISBN 978-0-521-62935-5.
  109. ^ คาเทลล์ WR (2454) เพชร บริษัท จอห์นเลน น. 159. การอภิปรายเกี่ยวกับเพชร alluvial ในอินเดียและที่อื่น ๆ รวมทั้งการค้นพบครั้งแรก
  110. ^ บอล, V. (1881). เพชรทองและถ่านหินของประเทศอินเดีย ลอนดอน, Truebner & Co.บอลเป็นนักธรณีวิทยาในอังกฤษ บทที่ 1 หน้า 1
  111. ^ เฮอร์ชีย์เจดับบลิว (2483) หนังสือของเพชร: ตำนานอยากรู้อยากเห็นของพวกเขาคุณสมบัติการทดสอบและการผลิตสังเคราะห์ บริษัท เคสซิงเกอร์ผับพี. 28. ISBN 978-1-4179-7715-4.
  112. ^ ก ข Janse, AJA (2007). "การผลิตเพชรหยาบระดับโลกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2413" อัญมณีและอัญมณี XLIII (ฤดูร้อน 2007): 98–119 ดอย : 10.5741 / GEMS.43.2.98 .
  113. ^ ก ข ลอเรนซ์, V. (2007). "Argyle ในออสเตรเลียตะวันตก: ท่อ diamantiferous ที่ร่ำรวยที่สุดในโลกอดีตและอนาคต" Gemmologie, Zeitschrift เดอร์ดอย Gemmologischen Gesellschaft 56 (1/2): 35–40.
  114. ^ "เพชรขนาดเล็กที่พบในมอนทาน่า" . เดอะมอนทาน่ามาตรฐาน พ.ศ. 2547-10-17. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2005-01-21 . สืบค้นเมื่อ2008-10-10 .
  115. ^ Cooke, Sarah (2004-10-19). "Microscopic Diamond Found in Montana" . Livescience.com. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-07-05 . สืบค้นเมื่อ2008-09-12 .
  116. ^ "เดลต้านิวส์ / ข่าวประชาสัมพันธ์ / สิ่งพิมพ์" . Deltamine.com. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-05-26 . สืบค้นเมื่อ2008-09-12 .
  117. ^ มาร์แชลสตีเฟ่น; ชอร์จอช (2004-10-22). "ชีวิตเพชร" . Guerrilla News Network. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2008-06-09 . สืบค้นเมื่อ2008-10-10 .
  118. ^ แคนต์เวลล์, WJ; มอร์ตันเจ (1991). "ความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุผสม - บทวิจารณ์" คอมโพสิต . 22 (5): 347–62 ดอย : 10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V .
  119. ^ Holtzapffel, Ch. (พ.ศ. 2399) การเปิดและวิศวกรรมการจัดการ Charles Holtzapffel Internet Archive Archived 2016-03-26 ที่Wayback Machine
  120. ^ "สถิติและข้อมูลเพชรอุตสาหกรรม" . การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา. ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 2009-05-06 สืบค้นเมื่อ2009-05-05 .
  121. ^ Coelho, RT; ยามาดะ, ส.; Aspinwall, DK; ฉลาด MLH (1995). "การใช้วัสดุเครื่องมือ Polycrystalline Diamond (PCD) เมื่อทำการเจาะและคว้านโลหะผสมอลูมิเนียมรวมถึง MMC" International Journal of Machine Tools and Manufacture . 35 (5): 761–774 ดอย : 10.1016 / 0890-6955 (95) 93044-7 .
  122. ^ แฮร์ริส, ดีซี (2542). วัสดุสำหรับ Windows อินฟราเรดและโดม: คุณสมบัติและประสิทธิภาพการทำงาน SPIE กด หน้า 303–334 ISBN 978-0-8194-3482-1.
  123. ^ นูซิโนวิช, GS (2004). รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับฟิสิกส์ของ gyrotrons JHU กด. น. 229. ISBN 978-0-8018-7921-0.
  124. ^ ซากาโมโตะ, ม.; เอ็นดริซ JG; ไซเฟอร์, DR (1992). "กำลังขับ 120 W CW จากอาร์เรย์เลเซอร์ไดโอดเสาหิน AlGaAs (800 นาโนเมตร) ที่ติดตั้งบนฮีทซิงค์เพชร" อิเล็กทรอนิคส์จดหมาย 28 (2): 197–199 Bibcode : 1992ElL .... 28..197S . ดอย : 10.1049 / el: 19920123 .
  125. ^ ดอร์เฟอร์ลีโอโพลด์; โมเซอร์, ม.; Spindler, K.; Bahr, F.; เอการ์เทอร์ - วิกล์, อี.; Dohr, G. (1998). "การฝังเข็ม 5200 ปีในยุโรปกลาง?". วิทยาศาสตร์ . 282 (5387): 242–243 รหัสไปรษณีย์ : 1998Sci ... 282..239D . ดอย : 10.1126 / science.282.5387.239f . PMID  9841386 S2CID  42284618
  126. ^ โดนัลด์สัน, K.; สโตน, V. ; คลูเตอร์, ก.; เรนวิก, L.; แม็คนี, ดับเบิลยู. (2544). "อนุภาคอัลตร้าไฟน์" . อาชีวเวชศาสตร์และสิ่งแวดล้อม . 58 (3): 211–216. ดอย : 10.1136 / oem.58.3.211 . PMC  1740105 PMID  11171936
  127. ^ อนุภาคนาโนคาร์บอนเป็นพิษต่อแมลงวันผลไม้ตัวเต็มวัย แต่อ่อนโยนต่อเด็กที่ เก็บถาวร 2011-11-02 ที่ Wayback Machine ScienceDaily (17 สิงหาคม 2552)
  128. ^ "ข่าวประชาสัมพันธ์ - มหันตภัยไททานิก: ไฟถ่านหินทฤษฎีใหม่" . www.geosociety.org . สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2016-04-14 . สืบค้นเมื่อ2016-04-06 .
  129. ^ McSherry, แพทริค "ไฟไหม้หลุมหลบภัยถ่านหิน" . www.spanamwar.com . เก็บถาวรไปจากเดิมใน 2016/03/23 สืบค้นเมื่อ2016-04-06 .

บรรณานุกรม

  • กรีนวูดนอร์แมนเอ็น ; Earnshaw, Alan (1997) เคมีขององค์ประกอบ (2nd ed.) บัตเตอร์เวิร์ ธ - ไฮเนมันน์ . ISBN 978-0-08-037941-8.

ลิงก์ภายนอก

คาร์บอนที่โครงการน้องสาวของวิกิพีเดีย
  • คำจำกัดความจาก Wiktionary
  • สื่อจาก Wikimedia Commons
  • ตำราจาก Wikibooks
  • แหล่งข้อมูลจาก Wikiversity
  • Carbon on In Our Timeที่BBC
  • คาร์บอนในตารางธาตุ (University of Nottingham)
  • คาร์บอนบน Britannica
  • เพจ Extensive Carbon ที่ asu.edu
  • การใช้คาร์บอนทางเคมีไฟฟ้า
  • คาร์บอน - Super Stuff ภาพเคลื่อนไหวพร้อมเสียงและแบบจำลอง 3 มิติแบบโต้ตอบ
Language
  • Thai
  • Français
  • Deutsch
  • Arab
  • Português
  • Nederlands
  • Türkçe
  • Tiếng Việt
  • भारत
  • 日本語
  • 한국어
  • Hmoob
  • ខ្មែរ
  • Africa
  • Русский

©Copyright This page is based on the copyrighted Wikipedia article "/wiki/Carbon" (Authors); it is used under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. You may redistribute it, verbatim or modified, providing that you comply with the terms of the CC-BY-SA. Cookie-policy To contact us: mail to admin@tvd.wiki

TOP