Углерод широко используется в виде простых веществ. Кроме драгоценных алмазов, являющихся предметом ювелирных украшений, большое значение имеют промышленные алмазы – для изготовления шлифовального и режущего инструмента.
Древесный уголь и другие аморфные формы углерода применяются для обесцвечивания, очистки, адсорбции газов, в областях техники, где требуются адсорбенты с развитой поверхностью.
Карбиды, соединения углерода с металлами, а также с бором и кремнием (например, Al4C3, SiC, B4C) отличаются высокой твердостью и используются для изготовления абразивного и режущего инструмента.
Углерод входит в состав сталей и сплавов в элементном состоянии и в виде карбидов. Насыщение поверхности стальных отливок углеродом при высокой температуре (цементация) значительно увеличивает поверхностную твердость и износостойкость.
| Символ элемента | Углерод (C) |
|---|---|
| Атомный номер | 6 |
| Атомная масса | примерно 12,011 г/моль |
| Группа | 14 (углеродсодержащие) |
| Период | 2 |
| Электронная конфигурация | 1s² 2s² 2p² |
| Окраска | Твердое вещество, разные аллотропные формы |
| Плотность при 20°C | около 2,267 г/см³ |
| Температура плавления | 3550°C |
| Температура кипения | Сублимирует при 3915°C |
| Основные химические свойства | Образование огромного разнообразия соединений, важный элемент органической химии, составляет основу жизни |
История обнаружения углерода:
- Углерод был известен древним цивилизациям, таким как древние египтяне и индийцы, которые использовали уголь для различных целей, включая топливо и пигменты.
- В 1772 году французский химик Антуан Лавуазье (Antoine Lavoisier) провел исследования и доказал, что углерод — это элемент, а не соединение.
Углерод является основным строительным блоком органических молекул и жизни на Земле. Он образует огромное количество соединений, включая углеводороды, белки, жиры и ДНК. Углерод также имеет разные аллотропные формы, включая алмазы и графит, которые обладают разными свойствами и применяются в различных областях, от ювелирного искусства до электроники.