Lenntech <!-- PLUGIN:LANGUAGE:water_treatment_and_purification --> Lenntech <!-- PLUGIN:LANGUAGE:water_treatment_and_purification -->

Koolstof - C

Chemische eigenschappen van Koolstof - Gezondheidseffecten van Koolstof - Milieu-effecten van Koolstof

Atoomnummer 6 Koolstof - C
Atoommassa 12,011 g.mol -1
Elektronegativiteit volgens Pauling 2,5
Dichtheid 2,2 g.cm-3 bij 20°C
Smeltpunt 3652 °C
Kookpunt 4827 °C
Vanderwaalstraal 0,091 nm
Ionstraal 0,26 nm (-4) 0,015 (+4)
Isotopen 3 waarvan 1 radioactief
Elektronen Schil [ He ] 2s22p2
Energie eerste ionisatie 1086,1 kJ.mol -1
Energie tweede ionisatie 2351,9 kJ.mol -1
Standaard potentiaal 4618,8 kJ.mol -1

Koolstof

Koolstof is uniek in zijn chemische eigenschappen, omdat het een groter aantal verschillende verbindingen vormt, dan alle andere verbindingen van het periodiek systeem bij elkaar.

De grootste groep verbindingen zijn de organische stoffen, gevormd van bindingen tussen koolstof en waterstof. We kennen al meer dan een miljoen organische stoffen en nog steeds ontdekken we er ieder jaar meer. Hoewel een absolute classificatie ontbreekt, vormt koolstof ook nog een aantal anorganische verbindingen, maar dat zijn er veel minder dan de organische koolstofverbindingen.

Koolstof als element is verdeeld in twee verschillende vormen, namelijk diamant en grafiet. Maar er zijn ook andere onvaste vormen, zoals organisch koolstof en zwarte rook. In de chemische industrie wordt koolstof geproduceerd door suiker (sucrose) thermisch af te breken in afwezigheid van zuurstof. De fysische en chemische eigenschappen van koolstof zijn afhankelijk van de kristalvorm waarin het element aanwezig is. De dichtheid van koolstof varieert tussen 2,25 g/cm3 voor grafiet en 3,51 g/cm3 voor diamant. Het smeltpunt van grafiet is 3500 oC (6332 oF) en het kookpunt is 4830 oC (8726 oF). Elementair koolstof is een mengsel van slecht oplosbare zuren, basen en organische componenten. Bij hoge temperaturen reageert koolstof met zuurstof tot koolstofdioxide of koolmonoxide. In reactie met hete oxidanten wordt C6(CO2H)6 verkregen. Van de halogenen reageert alleen fluor met puur koolstof. Een wijd scala aan metalen kan bij hoge temperaturen met koolstof reageren tot carbiden.

Wanneer koolstof reageert met zuurstof vormt het drie stoffen: koolstofmonooxide (CO), koolstofdioxide (CO2) en koolstof suboxide (C3O2). De eerste twee stoffen spelen een belangrijke rol in industriële processen. Koolstof kan met halogenen reageren tot verschillende stoffen met de algemene formule CX4, waarin X staat voor chloor, fluor, broom of jood. Bij kamertemperatuur is koolstoftetrafluoride gasvormig, koolstoftetrachloride is vloeibaar en de andere twee stoffen zijn vast. Er bestaan ook mengsels van koolstoftetrahaliden. De meest belangrijke is dichloordifluormethaan (CCl2F2), bekend als freon.

Koolstof en koolstofcomponenten komen in de natuur overal voor. Koolstof is in 0,03% van de atmosfeer te vinden in de vorm van kooldioxide. Verschillende mineralen bevatten ook koolstof, onder andere kalksteen, dolomiet, gips en marmer. Alle levende wezens bestaan uit verbindingen tussen koolstof en waterstof, zuurstof, stikstof en dergelijke. Wanneer planten en dieren dood gaan blijft organisch materiaal over dat wordt gebruikt als petroleum, asfalt of bitumen. Emissies van aardgasproductie bevatten veel organische stoffen die bestaan uit koolstof en waterstof.

Toepassingen: Het vrije element koolstof kent veel verschillende toepassingen. Het is onder andere een onderdeel van diamantversiering en printer inkt. Grafiet wordt onder andere gebruikt als droge-cel en lichtelektrodes, als potloodpunten en als smeerolie. Organisch koolstof, een vormloze soort koolstof, wordt gebruikt als gas absorbent en bleekmiddel.
Koolstofdioxide wordt gebruikt als prik in frisdrank, in brandblussers en, in vaste toestand, als koelmiddel. Koolmonoxide wordt gebruikt als reductor in de metaalbewerkende industrie. Verschillende koolstofverbindingen zijn industriële oplosmiddelen. Freon wordt daarnaast gebruikt in koelsystemen. Calcium carbide wordt gebruikt voor acetyleen productie. Daarnaast wordt het toegepast bij laswerkzaamheden en metaal snijden, en voor de bereiding van andere organische stoffen.

Gezondheidseffecten van Koolstof

Elementair koolstof is vrijwel niet toxisch. Gezondheidseffecten die gerelateerd zijn aan koolstof worden veroorzaakt door organische koolstofverbindingen en kooldioxides en monoxides. Inhalatie van vaste koolstof en koolmonoxide ka leiden tot permanente schade aan de longen en het hart. Arbeiders die betrokken zijn bij de productie van vaste koolstof krijgen vaak te kampen met longontsteking. Door blootstelling via de huid kunnen mensen eczeem en slijmvliesontsteking krijgen.
Carcinogeniteit - Vaste koolstof is door de International Agency for Research on Cancer (IARC) aangemerkt als een groep 3 stof (dat wil zeggen: de stof is niet in te delen naar carcinogeniteit voor mensen).
C14 is een van de radionucleotiden die worden gebruikt bij atmosferische testen van nucleaire wapens. Dit is begonnen in 1945 in Amerika en eindigde in 1980 in China. C14 is een van de radionucleotiden die lang aanwezig blijven op aarde en een risico vormen omdat ze kanker veroorzaken. De risico's zullen nog vele eeuwen aanwezig zijn. C14 kan de placenta passeren en zich binden aan levend weefsel van foetussen, waardoor aangeboren afwijkingen worden veroorzaakt.

Milieueffecten van Koolstof

Er zijn tot nu toe geen negatieve milieueffecten gerapporteerd met betrekking tot koolstof. Wel speelt koolstofdioxide een belangrijke rol in de ontwikkeling van het broeikaseffect en de afbraak van de ozonlaag.

Klik hier voor de koolstofkringloop Wat is actief kool?


 

Klik hier om terug te keren naar het periodiek systeem der elementen

Over Lenntech

Lenntech BV
Rotterdamseweg 402 M
2629 HH Delft

tel: +31 152 755 703
fax: +31 152 616 289
e-mail: info@lenntech.com


Copyright © 1998-2017 Lenntech B.V. All rights reserved