تحقیق در مورد کربن

word قابل ویرایش
11 صفحه
18700 تومان

کربن
• کربن عنصری شیمیائی در جدول تناوبی است، با نشان C و عدد اتمی ۶. کربن عنصری غیر فلزی و فراوان، چهارظرفیتی ودارای سه آلوتروپ می‌‌باشد:
• الماس (سخت‌ترین کانی شناخته شده)
• گرافیت(یکی از نرم‌ترین مواد)


• Covalend bound sp1 orbitals are of chemical interest only
فولریت (فولرین ها، مولکولهایی در حد بیلیونیوم متر هستند که در شکل ساده آن، 60 اتم کربن یک لایه گرافیتی با ساختمان 3 بعدی منحنی، شبیه به روروئک (روروئکی که قسمت جلوی آن مانند چوب اسکی خم شده)، تشکیل می‌‌دهند .


دوده چراغ از سطوح کوچک گرافیت تشکیل شده. این سطوح بصورت تصادفی توزیع شده، به همین دلیل کل ساختمان آن همسانگرد (ایزوتروپیک) است.
چنین کربنی همسانگرد و مانند شیشه محکم است. لایه‌های گرافیت آن مانند کتاب مرتب نشده اند، بلکه مانند کاغذ خرد شده می ‌‌باشند.


الیاف کربن شبیه کربن شیشه‌ای می‌‌باشند. تحت مراقبتهای ویژه (کشیدن الیاف آلی و کربنی کردن) می‌توان لایه‌های صاف کربن را در جهت الیاف مرتب کرد. هیچ لایه کربنی در جهت عمود بر محور الیاف قرار نمی‌گیرد. نتیجه الیافی با استحکام بیشتر از فولاد می‌‌باشد .

کربن در تمامی جانداران وجود داشته و پایه شیمی آلی را تشکیل می‌‌دهد.همچنین این غیرفلز ویژگی جالبی دارد که می‌تواند با خودش و انواع زیادی از عناصر دیگر پیوند برقرار کند(تشکیل دهنده بیش از ده میلیون ترکیب).

در صورت ترکیب با اکسیژن تولید دی اکسید کربن می‌کند که برای رویش گیاهان، حیاتی می‌‌باشد.در صورت ترکیب با هیدروژن ترکیبات مختلفی بنام هیدرو کربنها را بوجود می‌‌آورد که به شکل سوختهای فسیلی، در صنعت بسیار بنیادی هستند. وقتی هم با اکسیژن و هم با هیدروژن ترکیب گردد ،گروه زیادی از ترکیبات را از جمله اسیدهای چرب را می‌‌سازند که برای حیات و استر، که طعم دهنده بسیاری از میوه‌ها است، ضروری است.ایزوتوپ C-14 به طور متداول در سن یابی پرتوزایشی کاربرد دارد.


اشکال
کربن به دلایل زیادی قابل توجه است. اشکال مختلف آن شامل یکی از نرم‌ترین (گرافیت) و یکی از سخت‌ترین (الماس) مواد شناخته شده توسط انسان می‌‌باشد. افزون بر این، کربن میل زیادی به پیوند با اتمهای کوچک دیگر از جمله اتمهای دیگر کربن، داشته و اندازه بسیار کوچک آن امکان پیوندهای متعدد را بوجود می‌‌آورد. این خصوصیات باعث شکل گیری ده میلیون ترکیبات کربنی شده است .

ترکیبات کربن زیر بنای حیات را در زمین می‌‌سازند و چرخه کربن – نیتروژن قسمتی از انرژی تولید شده توسط خورشید و ستارگان دیگر را تأمین می‌کند. ==تولید کربن کربن در اثر مهبانگ (انفجار بزرگ آغازین) حاصل نشده، چون این عنصر برای تولید نیاز به یک برخورد سه مرحله‌ای ذرات آلفا (هسته اتم هلیم) دارد.

جهان در ابتدا گسترش یافت و به چنان به سرعت سرد شد که امکان تولید آن غیر ممکن بود. به هر حال، کربن درون ستارگانی که در رده افقی نمودار H-R قرار دارند، یعنی جائی که ستارگان هسته هلیم را با فرایند سه گانه آلفا به کربن تبدیل می‌کنند، تولید شد.


کاربردها
کربن بخش بسیار مهمی در تمامی موجودات زنده است و تا آنجا که می‌‌دانیم بدون این عنصر زندگی وجود نخواهد داشت(به برتر پنداری کربن مراجعه کنید).عمده‌ترین کاربرد اقتصادی کربن، فرم هیدروکربنها می‌‌باشد که قابل توجه‌ترین آنها سوختهای فسیلی، گاز متان و نفت خام است.نفت خام در صنعت پتروشیمی برای تولید محصولات زیادی از جمله مهم‌ترین آنها بنزین، گازوئیل و نفت سفید بکار می‌رود که از طریق فرآیند تقطیر در پالایشگاهها بدست می‌‌آیند. از نفت خام مواد اولیه بسیاری از مواد مصنوعی، که بسیاری از آنها در مجموع پلاستیک نامیده می‌شوند، شکل می‌گیرد.
===دیگر کاربردها=== :


• ایزوتوپ C-14 که در 27 فوریه 1930 کشف شد در سن یابی کربن پرتوزا مورد استفاده است.
• گرافیت در ترکیب با خاک رس به‌عنوان مغز مداد بکار می‌رود.
• الماس جهت تزئین ونیز در مته‌ها و سایر کاربردهایی که سختی آن مورد استفاده است کاربرد د ارد.


• برای تولید فولاد، به آهن کربن اضافه می‌کنند.
کربن در میله کنترل در واکنشگاه‌های اتمی بکار می‌رود.
• گرافیت به شکل پودر و سفت شده به‌عنوان ذغال چوب برای پخت غذا ،در آثار هنری و موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.


• قرصهای ذغال چوب در پزشکی که به صورت قرص یا پودر وجود دارند برای جذب سم از دستگاه گوارشی مورد استفاده اند.
خصوصیات ساختمانی و شیمیایی فولرن به شکل ریزتیوب کربن، کاربردهای بالقوه امیدوار کننده‌ای در رشته در حال شکل گیری نانوتکنولوژی ذارد.


تاریخچه
کربن (واژه لاتین carbo به معنی زغال چوب) در دوران پیشاتاریخ کشف شد و برای مردم باستان که آن را از سوختن مواد آلی در اکسیژن ضعیف تولید می‌‌کردند، آشنا بود.(تولید [زغال چوب]]).مدت طولانی است که [الماس] به‌عنوان ماده‌ای زیبا و کمیاب به حساب می‌آید. فولرن ،آخرین آلوتروپ شناخته شده کربن در دهه 80 به‌عنوان محصولات جانبی آزمایشات پرتو مولکولی کشف شدند.


دگرگونه‌ها (آلوتروپها)

نمودار فازی کربن
تاکنون چهار شکل گوناگون از کربن شناخته شده است: غیر متبلور(آمورف)، گرافیت، الماس و فولرن .
کربن در نوع غیر بلورین آن اساسا گرافیت است اما بصورت ساختارهای بزرگ بلورین وجود ندارد.این شکل کربن، بیشتر بصورت پودر است که بخش اصلی موادی مثل ذغال چوب و سیاهی چراغ (دوده) را تشکیل می‌‌دهد.

در فشار و دمای اتاق کربن به شکل گرافیت پایدارتر است که در آن هر اتم با سه اتم دیگر بصورت حلقه‌های شش وجهی- درست مثل هیدروکربنهای معطر - به هم متصل شده اند. هردو گونه شناخته شده از گرافیت، آلفا (شش ضلعی) و بتا (منشور شش وجهی که سطوح آن لوزی است) خصوصیات فیزیکی همانند دارند تنها تفاوت آنها در ساختار بلوری آنها می‌‌باشد. گرافیتهای طبیعی شامل بیش از 30% نوع بتا هستند در حالیکه گرافیتهای مصنوعی تنها حاوی نوع آلفا می‌‌باشند. نوع آلفا از طریق فرآوری مکانیکی می‌تواند به بتا تبدیل شود و نوع بتا نیز براثر دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد دوباره بصورت آلفا بر می‌گردد.


گرافیت به سبب پراکندگی ابر pi هادی الکتریسیته است. این ماده نرم بوده و ورقه‌های آن که اغلب به‌وسیله اتمهای دیگر تفکیک شده اند، تنها به‌وسیله نیروهای وان در والس به هم چسبیده‌اند به گونه‌ای که به راحتی یکدیگر را کنار می‌‌زنند.


در دما و فشارهای خیلی بالا کربن به صورت الماس پایدار است که در آن هر اتم با چهار اتم دیگر پیوند دارد.الماس ساختار مکعبی همانند سیلسیم و ژرمانیم دارد و (به سبب نیروی پیوندهای کربن – کربن) با نیترید بور هم‌الکترون(BN) در کنارهم بوده و سخت ترین جسم از نظر مقاومت در برابر سایش به شمار می‌رود. تبدیل الماس به گرافیت در حرارت اتاق به قدری کند است که محسوس نیست.

در برخی شرایط کربن به شکل لونسدالیت (lonsdalite) متبلور می‌شود که مشابه الماس ولی شش ضلعی است. فولرین ساختاری مثل گرافیت دارد اما بجای بخش‌های تماما" شش ضلعی، حاوی پنج ضلعیها (یا احتمالا" هفت ضلعیهای) اتمهای کربن نیز می‌‌باشند که ورقه را به شکل کره، بیضی یا استوانه بوجود می‌‌آورند. ویژگیهایی از فولرین با نام فولرین باکمینستر (buckminsterfullerene) هم نامیده می‌شوند هنوز بخوبی بررسی نشده اند. اینگونه ساختار را به گونه کوتاه شده، گلوله‌های باکی (buckyballs) هم نامیده اند. کل نامگان فولرین برگرفته از نام باکمینستر فولر (Buckminster Fuller)، توسعه دهنده گنبد میله‌ای می‌‌باشد که از ساختار گلوله‌های باکی تقلید کرد.


پیدایش
تقریبا" ده میلیون ترکیبات کربنی که برای دانش شناخته شده‌اند وجود دارد که هزاران نوع آنها در فرآیندهای حیاتی و واکنشهای آلی بسیار مهم اقتصادی، ضروری می‌‌باشند.این عنصر به مقدار فراوان در خورشید، ستارگان، ستاره‌های دنباله دار و نیز در جو بیشتر سیارات یافت می‌شود.بعضی از شهابسنگها حاوی الماسهای میکروسکپی هستند که در زمانیکه منظومه شمسی هنوز یک دیسک گازی شکل بود شکل گرفته اند

.کربن به صورت ترکیب با سایر عناصر در جو زمین وجود دارد و در همه گونه آب حل می‌شود.کربن به همراه مقادیر کمتر کلسیم، منیزیم و آهن، عنصر اصلی سازنده جرم زیادی از سنگ کربنات (سنگ آهک، دولمیت، سنگ مرمر و ...) می‌‌باشد. این عنصر در صورت ترکیب با هیدروژن تولید ذغال سنگ، نفت خام و گاز طبیعی می‌کند که آنها را هیدرو کربن می‌‌نامند

. گرافیت به مقدار فراوان در نیویورک و تکزاس، آمریکا، روسیه، مکزیک، گرینلند و هند یافت می‌شود.الماس طبیعی در کیمبرلیت معدنی موجود درچینه‌ها یا ستونهای سنگهای آذرین یافت می‌شوند.بیشترین الماس در آفریقا بویژه آفریقای جنوبی، نامیبیا، بوتسوانا، جمهوری کنگو و سیرالئون وجود دارد. همچنین کانادا، قسمت‌های قطبی روسیه، برزیل و بخش‌های غربی و شرقی استرالیا دارای الماس می‌‌باشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 18700 تومان در 11 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

تحقیق در مورد کربن

word قابل ویرایش
11 صفحه
18700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
کربن• کربن عنصری شیمیائی در جدول تناوبی است، با نشان C و عدد اتمی ۶. کربن عنصری غیر فلزی و فراوان، چهارظرفیتی ودارای سه آلوتروپ می‌‌باشد: • الماس (سخت‌ترین کانی شناخته شده) • گرافیت(یکی از نرم‌ترین مواد)• Covalend bound sp1 orbitals are of chemical interest only فولریت (فولرین ها، مولکولهایی در حد بیلیونیوم م ...

مقاله تاثیر افزودنی نانو کربن بلک بر تحولات فازی و خواص رئولوژی دیرگدازهای ریختنی آلومینا - سیلیکون کاربید

word قابل ویرایش
11 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
تاثير افزودني نانو کربن بلک بر تحولات فازي و خواص رئولوژي ديرگدازهاي ريختني آلومينا - سيليکون کاربيد چکيده درکار حاضر که براي اولين بار در دنيا مطرح مي شود، تاثير درصد هاي مختلف افزودني (صفر تا بيست درصد وزني ) پودر کربن بلک در ابعاد نانومتري بر تحولات فازي و خواص رئولوژي جرم هاي آلومينا- سيليکون کاربيد ...

مقاله تصحیح معادله ی حالت درجه سوم SRK در تعیین خواص ترمودینامیکی برخی هیدروکربن ها

word قابل ویرایش
6 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** تصحيح معادله ي حالت درجه سوم SRK در تعيين خواص ترموديناميکي برخي هيدروکربن ها چکيده هميشه در تعيين خواص ترموديناميکي ترکيبات و برخي مواد خالص از معادله هاي درجه سوم استفاده ميشود که بسيار کاربردي تر هستند.پارامترهاي a وb نقش اساسي را د ...

مقاله طراحی مالتی پلکسر مبنای ٣ با ترانزیستورهای نانو لوله کربنی

word قابل ویرایش
16 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** طراحي مالتي پلکسر مبناي ٣ با ترانزيستورهاي نانو لوله کربني چکيده – در اين مقاله طراحي مالتي پلکسر سه مقداري جهت اجراي هر عمليات منطقي سه مقداري با استفاده از ترانزيستورهاي نانو لوله کربني نشان داده شده است . منطق سه مقداري جايگزين مناسبي ...

مقاله ساخت و مشخصه بندی غشای متخلخل پلی وینیلیدن فلوراید از نوع الیاف میان تهی جهت حذف دی اکسیدکربن

word قابل ویرایش
13 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
ساخت و مشخصه بندي غشاي متخلخل پلی وینیلیدن فلوراید از نوع الیاف میان تهی جهت حذف دي اکسیدکربن چکیده در این تحقیق، غشاهاي الیاف توخالی پلی وینیلیدن فلوراید به روش جداسازي فازي و به منظور جذب دي اکسید کربن ساخته شدند. پلی وینیلیدن فلوراید به دلیل آبگریز بودن و قابل حل بودن در حلال هاي آلی، جهت ساخت غشا متخل ...

مقاله ای با استفاده از قارچ ریسه های آروماتیک چند حلقه تصفیه زیستی پساب آلوده به هیدروکربن سفید فانروکائت کرزوسپوروم در بیوراکتور بستر ثابت

word قابل ویرایش
6 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
اي با استفاده از قارچ ریسه هاي آروماتیک چند حلقهتصفیه زیستی پساب آلوده به هیدروکربن سفید فانروکائت کرزوسپوروم در بیوراکتور بستر ثابت چکیده حذف زیستی به وسیله قارچ ریسه سفید تثبیت شده میتواند جایگزینی براي تصفیه آب و پسابهاي آلوده به آلایندههاي آلی از قبیل هیدروکربنهاي آروماتیک چندحلقهاي (PAH) باشد. در این پ ...

مقاله مدلسازی رفتار رسوب آسفالتین طی فرایند تزریق گاز دی اکسید کربن در یکی از مخازن نفت سنگین ایران

word قابل ویرایش
11 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
مدلسازي رفتار رسوب آسفالتين طي فرايند تزريق گاز دي اکسيد کربن در يکي از مخازن نفت سنگين ايران چکيده مشکل رسوب آسفالتين يکي از موضوعات بسيار مهم و پيچيده در صنعت نفت مي باشد که باعث مشکلات گسترده اي در زمينه مسدود کردن سازند مخزن ، چاه ، خطوط لوله و تسهيلات سطح الارضي مي شود. اساسآ،پديده رسوب آسفالتين در م ...

مقاله بررسی اثر متغیرهای جوشکاری مقاومتی سربه سر فشاری بر عرض ناحیه متاثر از حرارت و سختی اتصال فولاد متوسط کربن ( CK45 )

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** بررسی اثر متغیرهاي جوشکاري مقاومتی سربه سر فشاري بر عرض ناحیه متاثر از حرارت و سختی اتصال فولاد متوسط کربن((CK45 چکیده در این تحقیق اتصال فولاد متوسط کربن((CK45 به روش جوشکاري مقاومتی سربه سر فشاري مورد بررسی قرار گرفت. در این روش جوشکاري ...