Một số hình dạng đặc thù của Cacbon và ứng dụng phổ biến

Chu Văn An

Carbon đã được phát hiện và ứng dụng trong đời sống và sản xuất hàng ngày của con người từ thời tiền sử. Một số hình dạng cụ thể của carbon đã trở nên phổ biến trong các sản phẩm đời sống như kim cương hoặc carbon vô định hình. Ngày nay, do nhu cầu sử dụng carbon rất lớn nên các nhà sản xuất đã tạo ra nhiều hình dạng carbon khác nhau. Hãy cùng tìm hiểu về các hình dạng cụ thể của carbon trong bài viết này nhé!

• Ứng dụng cơ bản của Natri cacbonat trong công nghiệp

• Tác dụng không ngờ của Axit HCl tới đời sống con người

4 loại hình dạng đặc trưng của Carbon

1. Kim cương

Kim cương là một trong những dạng thù hình cơ bản của cacbon, được hình thành bởi liên kết giữa nhiều nguyên tử, mỗi nguyên tử liên kết với 4 nguyên tử khác theo kiểu tứ diện để tạo thành mạng 3 chiều. Sự phân bố các nguyên tử cacbon trong dạng thù hình của kim cương ở dạng tứ diện, hình thành liên kết cộng hóa trị bền, tạo nên đặc tính cứng và bền của kim cương.

Kim cương có liên kết cộng hóa trị mạnh

Kim cương được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhờ đặc tính cứng và bền. Sử dụng dạng carbon này để đánh bóng và cắt các bề mặt cứng mang lại kết quả tối ưu, ngay cả với các vật liệu cứng khác như đá tự nhiên hay kim cương. Kim cương thường được chế tạo thành mũi khoan, lưỡi cưa hoặc vật liệu mài mòn. Ngoài ra, kim cương còn có thể được chế tạo thành chất bán dẫn tự nhiên hiệu quả với chi phí thấp.

2. Than chì

Than chì còn được gọi là than chì. Trái ngược với kim cương, Graphite là chất liệu mềm nhất trong tự nhiên.

Trong than chì, mỗi nguyên tử cacbon được liên kết theo hình tam giác với ba nguyên tử khác, tạo thành một mạng hai chiều phẳng gồm một vòng gồm sáu nguyên tử. Kết quả của liên kết này là các lớp carbon trượt lên nhau và có thể tách ra dễ dàng. Ngoài ra, than chì còn có mật độ cacbon thấp hơn nhiều so với kim cương.

Hình ảnh liên kết cacbon trong Graphite

Carbon ở dạng than chì được sử dụng rộng rãi trong các lò phản ứng hạt nhân làm chất điều tiết neutron. Ở dạng bột, than chì thường được sử dụng để nấu ăn, làm bột màu nghệ thuật hoặc trộn với đất sét để tạo thành chì bút chì.

3. Cacbon vô định hình

Tồn tại ở trạng thái không kết tinh, cacbon sẽ tạo thành dạng thù hình cacbon vô định hình. Các nguyên tử cacbon ở dạng đẳng hướng này là cacbon tự do, phản ứng không có cấu trúc tinh thể. Một số dạng cacbon vô định hình quen thuộc với con người là bồ hóng, than củi và than hoạt tính.

Cấu trúc nguyên tử của cacbon vô định hình

– Carbon vô định hình tồn tại trong than phục vụ đời sống con người. Ứng dụng phổ biến của dạng này là than hoạt tính dùng trong y học hoặc công nghiệp. – Ngành y tế sử dụng than hoạt tính ở dạng bột hoặc dạng viên để hấp thụ chất độc từ các cơ quan nội tạng của con người như gan hay hệ tiêu hóa. Than hoạt tính còn là nguyên liệu để sản xuất khẩu trang, mặt nạ phòng độc. – Than hoạt tính có tác dụng lọc độc tố, vi khuẩn và hút dầu mỡ rất tốt nên được sử dụng phổ biến trong ngành lọc nước hoặc ngành mỹ phẩm.

4. Hình dạng cụ thể của Carbon: Nano carbon

Carbon Nano là một dạng carbon nhân tạo được con người điều chế vào khoảng những năm 90 của thế kỷ trước. Nano cacbon bao gồm các ống nano hay còn gọi là ống nano cacbon và fullerene. Đây là những dạng cacbon biến đổi được phát hiện trong các thí nghiệm phóng điện hồ quang giữa hai điện cực than chì.

Ống nano carbon (ống nano carbon) được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất mực in và bột màu vì có kích thước cực nhỏ và độ bền cao. Tính chất thù hình carbon này có thể được tìm thấy trong các hệ thống cơ điện nano trong các thành phần bộ nhớ cơ học và động cơ vi điện.

Ống nano carbon có chiều dài không giới hạn

Fullerene là các liên kết carbon hình cầu ở dạng C20, C60, C70, C76 và C84. Fullerene là một dạng thù hình carbon vẫn đang được nghiên cứu về khả năng điều trị bệnh AIDS – căn bệnh thế kỷ hiện chưa có phương pháp chữa trị.

Fulleren mở ra tiềm năng chữa khỏi bệnh AIDS cho nhân loại

Trên đây chỉ là một số ít hình dạng cụ thể của cacbon phổ biến. Trong tương lai gần, con người chắc chắn sẽ khám phá ra mọi dạng carbon để phục vụ cuộc sống, công nghệ và y học. Hẹn gặp lại bạn ở những bài viết tiếp theo!

Nguồn – labvietchem.com.vn

Các tìm kiếm liên quan:

– Tác dụng của cacbon

– Tác dụng hóa học của cacbon

– Ứng dụng của than hoạt tính là gì?

– Cấu trúc của than chì và kim cương