కార్బన్

From LTRC
Revision as of 23:21, 28 September 2026 by Abhinaya (talk | contribs) (ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Carbon” వ్యాసానికి తెలుగు అనువాదం)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)

కార్బన్ (బొగ్గు) ఒక రసాయన మూలకం; దీని చిహ్నం C మరియు పరమాణు సంఖ్య 6. ఇది ఒక అలోహం మరియు చతుస్సంయోజకత కలిగినది—అంటే దీని పరమాణువులు తమ సంయోజక కర్పరంలో 4 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండటం వల్ల నాలుగు సహసంయోజక బంధాలను ఏర్పరచగలవు. ఇది ఆవర్తన పట్టికలోని 14వ గ్రూపుకు చెందినది.[1] భూమి యొక్క పొరలో కార్బన్ సుమారు 0.025 శాతం ఉంటుంది.[2] మూడు ఐసోటోపులు సహజంగా లభిస్తాయి, 12C మరియు 13C స్థిరమైనవి, అయితే 14C ఒక రేడియోన్యూక్లైడ్, ఇది 5,700 సంవత్సరాల అర్థ జీవిత కాలంతో క్షీణిస్తుంది.ref కార్బన్ పురాతన కాలం నుండి తెలిసిన కొన్ని మూలకాలలో ఒకటి.[3]

కార్బన్ భూమి పొరలో 15వ అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే మూలకం, మరియు విశ్వంలో ద్రవ్యరాశి పరంగా హైడ్రోజన్, హీలియం మరియు ఆక్సిజన్ తర్వాత నాలుగో అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే మూలకం.[4] కార్బన్ యొక్క సమృద్ధి, దాని సేంద్రియ సమ్మేళనాల ప్రత్యేక వైవిధ్యం, మరియు భూమిపై సాధారణంగా కనిపించే ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పాలిమర్లను ఏర్పరిచే దాని అసాధారణ సామర్థ్యం, దీనిని తెలిసిన అన్ని జీవరాశులకు ప్రధాన మూలకంగా మారుస్తుంది. మానవ శరీరంలో ద్రవ్యరాశి పరంగా ఆక్సిజన్ తర్వాత ఇది రెండవ అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే మూలకం (సుమారు 18.5%).[5]

కార్బన్ పరమాణువులు వివిధ మార్గాల్లో బంధాలను ఏర్పరచుకోగలవు, దీని ఫలితంగా వివిధ కార్బన్ అలోట్రోపులు ఏర్పడతాయి.[6] బాగా తెలిసిన అలోట్రోపులు గ్రాఫైట్, వజ్రం, అమోర్ఫస్ కార్బన్ మరియు ఫుల్లరీన్లు. కార్బన్ యొక్క భౌతిక ధర్మాలు అలోట్రోపిక్ రూపాన్ని బట్టి విస్తృతంగా మారుతుంటాయి. ఉదాహరణకు, గ్రాఫైట్ అపారదర్శకం మరియు నల్లగా ఉంటుంది, అయితే వజ్రం అత్యంత పారదర్శకంగా ఉంటుంది. గ్రాఫైట్ కాగితంపై గీతను గీయగలిగేంత మెత్తగా ఉంటుంది (అందుకే దీనికి గ్రీకు క్రియ "γράφειν" నుండి పేరు వచ్చింది, దీని అర్థం "రాయడం"), అయితే వజ్రం ప్రకృతిలో లభించే అత్యంత కఠినమైన పదార్థం. గ్రాఫైట్ మంచి విద్యుత్ వాహకం, అయితే వజ్రం తక్కువ విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణ పరిస్థితులలో, వజ్రం, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు మరియు గ్రాఫేన్ తెలిసిన అన్ని పదార్థాల కంటే అత్యధిక ఉష్ణ వాహకతలను కలిగి ఉంటాయి. అన్ని కార్బన్ అలోట్రోపులు సాధారణ పరిస్థితులలో ఘనపదార్థాలు, వీటిలో గ్రాఫైట్ ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద అత్యంత థర్మోడైనమిక్ స్థిరమైన రూపం. ఇవి రసాయనికంగా నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరపడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రత అవసరం.

అకర్బన సమ్మేళనాలలో కార్బన్ యొక్క అత్యంత సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితి +4, అయితే కార్బన్ మోనాక్సైడ్ మరియు పరివర్తన లోహ కార్బొనిల్ కాంప్లెక్స్‌లలో +2 ఉంటుంది. అకర్బన కార్బన్‌కు అతిపెద్ద వనరులు సున్నపురాయి, డొలొమైట్లు మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్, కానీ బొగ్గు, పీట్, చమురు మరియు మీథేన్ క్లాథ్రేట్ల సేంద్రియ నిక్షేపాలలో కూడా గణనీయమైన పరిమాణంలో లభిస్తుంది. కార్బన్ భారీ సంఖ్యలో రసాయన సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, సుమారు రెండు వందల మిలియన్ల సమ్మేళనాలు వివరించబడ్డాయి మరియు సూచిక చేయబడ్డాయి; మరియు ఆ సంఖ్య ప్రామాణిక పరిస్థితులలో సిద్ధాంతపరంగా సాధ్యమయ్యే సమ్మేళనాలలో ఒక చిన్న భాగం మాత్రమే.

లక్షణాలు

[7]

కార్బన్ దాని ఘన స్థితిలో అనేక అలోట్రోపులుగా ఉంటుంది, వీటిలో గ్రాఫైట్, మెత్తని, నల్లని మరియు జారే పదార్థం, మరియు వజ్రం, ప్రకృతిలో లభించే అత్యంత కఠినమైన పదార్థం ఉన్నాయి. ఈ భౌతిక ధర్మాలలో వైవిధ్యం పరమాణు అమరికలోని తేడాల వల్ల వస్తుంది: గ్రాఫైట్ షడ్భుజి ఆకారంలో అమర్చబడిన కార్బన్ పరమాణువుల పొరలను కలిగి ఉంటుంది, అయితే వజ్రం దృఢమైన త్రిమితీయ లాటిస్‌ను కలిగి ఉంటుంది.(Greenwood, Earnshaw, 1997)

రసాయనికంగా, కార్బన్ అనేక మూలకాలతో, ముఖ్యంగా ఇతర కార్బన్ పరమాణువులతో స్థిరమైన రసాయన బంధాలను ఏర్పరిచే సామర్థ్యానికి ప్రసిద్ధి చెందింది మరియు తగిన బహుళ సంయోజక పరమాణువులతో బహుళ స్థిరమైన సహసంయోజక బంధాలను ఏర్పరచగలదు. కార్బన్ అన్ని రసాయన సమ్మేళనాలలో అధిక భాగంలో ఒక మూలకం, ప్రచురించబడిన రసాయన సాహిత్యంలో సుమారు రెండు వందల మిలియన్ల ఉదాహరణలు వివరించబడ్డాయి. కార్బన్ అన్ని మూలకాలలో అత్యధిక ఉత్పతన బిందువును కలిగి ఉంది. వాతావరణ పీడనం వద్ద దీనికి ద్రవీభవన స్థానం లేదు, ఎందుకంటే దీని ట్రిపుల్ పాయింట్ 10.8 ± మరియు 4600 ± వద్ద ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది సుమారు 3900 K వద్ద ఉత్పతనం చెందుతుంది.[8][9]

దాని ప్రసిద్ధ ఘన అలోట్రోపులతో పోలిస్తే, కార్బన్ యొక్క ద్రవ మరియు వాయు దశలు చాలా తక్కువగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. ఆవిరి దశలో, కొంత కార్బన్ అత్యంత చురుకైన డయాటోమిక్ కార్బన్ (దీనిని డైకార్బన్ అని కూడా పిలుస్తారు, దీని రసాయన ఫార్ములా C2) రూపంలో ఉంటుంది. ఉత్తేజితమైనప్పుడు, ఈ వాయువు ఆకుపచ్చ రంగులో మెరుస్తుంది.[10][11] కార్బన్ యొక్క ద్రవ దశ ఒక ముదురు, కదిలే మరియు పరావర్తన ద్రవం, ఇది 4000 K కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు 100 వాతావరణాల కంటే ఎక్కువ పీడనం వద్ద మాత్రమే ఉండగలదు.[12]

కార్బన్ ఆరవ మూలకం, దీని గ్రౌండ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s22s22p2, ఇందులో నాలుగు బయటి ఎలక్ట్రాన్లు సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు. దీని మొదటి నాలుగు అయనీకరణ శక్తులు, 1086.5, 2352.6, 4620.5 మరియు 6222.7 kJ/mol, భారీ గ్రూపు-14 మూలకాల కంటే చాలా ఎక్కువ. కార్బన్ యొక్క ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ 2.5, ఇది భారీ గ్రూపు-14 మూలకాల (1.8–1.9) కంటే గణనీయంగా ఎక్కువ, కానీ సమీపంలోని చాలా అలోహాలకు, అలాగే కొన్ని రెండవ మరియు మూడవ వరుస పరివర్తన లోహాలకు దగ్గరగా ఉంటుంది. కార్బన్ యొక్క సహసంయోజక వ్యాసార్థాలు సాధారణంగా 77.2 pm (C−C), 66.7 pm (C=C) మరియు 60.3 pm (C≡C) గా పరిగణించబడతాయి, అయితే ఇవి కోఆర్డినేషన్ సంఖ్య మరియు కార్బన్ దేనికి బంధించబడి ఉందనే దానిపై ఆధారపడి మారవచ్చు. సాధారణంగా, సహసంయోజక వ్యాసార్థం తక్కువ కోఆర్డినేషన్ సంఖ్య మరియు అధిక బంధ క్రమంతో తగ్గుతుంది.(Greenwood, Earnshaw, 1997)

రసాయన

గ్రాఫైట్ సాధారణ పరిస్థితులలో వజ్రం కంటే చాలా ఎక్కువ చురుకైనది, ఇది థర్మోడైనమిక్‌గా మరింత స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ, దాని డీలోకలైజ్డ్ పై వ్యవస్థ దాడికి చాలా ఎక్కువ అవకాశం కలిగి ఉంటుంది.[13] ఉదాహరణకు, గ్రాఫైట్‌ను వేడి గాఢ నైట్రిక్ యాసిడ్ ద్వారా సాధారణ పరిస్థితులలో మెల్లిటిక్ యాసిడ్, C6(CO2H)6 గా ఆక్సీకరణం చేయవచ్చు, ఇది పెద్ద నిర్మాణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేస్తూనే గ్రాఫైట్ యొక్క షడ్భుజి యూనిట్లను సంరక్షిస్తుంది.(Greenwood, Earnshaw, 1997)

కార్బన్ ఆధారిత సమ్మేళనాలు భూమిపై తెలిసిన అన్ని జీవరాశులకు ఆధారం, మరియు కార్బన్-నైట్రోజన్-ఆక్సిజన్ చక్రం సూర్యుడు ఉత్పత్తి చేసే శక్తిలో కొంత భాగాన్ని మరియు పెద్ద నక్షత్రాలలో (ఉదా. సిరియస్) ఎక్కువ శక్తిని అందిస్తుంది. ఇది అసాధారణమైన రకాల సమ్మేళనాలను ఏర్పరిచినప్పటికీ, సాధారణ పరిస్థితులలో కార్బన్ యొక్క చాలా రూపాలు తులనాత్మకంగా చురుకుగా ఉండవు. ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, ఇది బలమైన ఆక్సిడైజర్లను తప్ప మిగిలిన అన్నింటినీ నిరోధిస్తుంది. ఇది సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్, హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్, క్లోరిన్ లేదా ఏదైనా క్షార లోహాలతో చర్య జరపదు. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, కార్బన్ ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి కార్బన్ ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది మరియు లోహ ఆక్సైడ్ల నుండి ఆక్సిజన్‌ను తొలగించి మూలక లోహాన్ని వదిలివేస్తుంది. ఈ ఉష్ణమోచక చర్య ఇనుము మరియు ఉక్కు పరిశ్రమలో ఇనుమును స్మెల్ట్ చేయడానికి మరియు ఉక్కు యొక్క కార్బన్ కంటెంట్‌ను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది:(Greenwood, Earnshaw, 1997)

4 + 4 C(s) + 2 2 → 3 Fe(s) + 4 2(g).

కార్బన్ సల్ఫర్‌తో చర్య జరిపి కార్బన్ డైసల్ఫైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది, మరియు ఇది బొగ్గు గ్యాసిఫికేషన్లో ఉపయోగించే బొగ్గు-గ్యాస్ చర్యలో ఆవిరితో చర్య జరుపుతుంది:(Greenwood, Earnshaw, 1997)[14][15]

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g).

కార్బన్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కొన్ని లోహాలతో కలిసి లోహ కార్బైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది, ఉదాహరణకు ఉక్కులో ఇనుము కార్బైడ్ సిమెంటైట్ మరియు టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్, ఇది రాపిడి పదార్థంగా మరియు కట్టింగ్ టూల్స్ కోసం గట్టి చిట్కాలను తయారు చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.(Greenwood, Earnshaw, 1997)[16]

అలోట్రోపులు

ప్రధాన వ్యాసం: కార్బన్ అలోట్రోపులు పరమాణు కార్బన్ చాలా తక్కువ కాలం ఉండే జాతి, అందువల్ల, కార్బన్ అలోట్రోపులు అని పిలువబడే విభిన్న పరమాణు కాన్ఫిగరేషన్లతో కూడిన వివిధ బహుళ-పరమాణు నిర్మాణాలలో స్థిరీకరించబడుతుంది. కార్బన్ యొక్క మూడు సాపేక్షంగా ప్రసిద్ధ అలోట్రోపులు అమోర్ఫస్ కార్బన్, గ్రాఫైట్ మరియు వజ్రం. ఒకప్పుడు అరుదైనవిగా పరిగణించబడిన ఫుల్లరీన్లు నేడు సాధారణంగా సంశ్లేషణ చేయబడతాయి మరియు పరిశోధనలో ఉపయోగించబడతాయి; వీటిలో బక్కీబాల్‌లు,[17][18] కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు,[19] కార్బన్ నానోబడ్లు[20] మరియు నానోఫైబర్లు ఉన్నాయి.[21][22] లాన్స్‌డేలైట్,[23] గ్లాసీ కార్బన్,[24] కార్బన్ నానోఫోమ్[25] మరియు లీనియర్ ఎసిటిలెనిక్ కార్బన్ (కార్బైన్) వంటి అనేక ఇతర అరుదైన అలోట్రోపులు కూడా కనుగొనబడ్డాయి.[26]

కార్బన్ అలోట్రోపుల వ్యవస్థ విపరీతమైన పరిధిని కలిగి ఉంటుంది:

గ్రాఫైట్ తెలిసిన అత్యంత మెత్తని పదార్థాలలో ఒకటి. సంశ్లేషిత నానోక్రిస్టలైన్ వజ్రం తెలిసిన అత్యంత కఠినమైన పదార్థం.[27]
గ్రాఫైట్ చాలా మంచి లూబ్రికెంట్, ఇది సూపర్ లూబ్రిసిటీని ప్రదర్శిస్తుంది.[28] వజ్రం అంతిమ రాపిడి పదార్థం.
గ్రాఫైట్ విద్యుత్ వాహకం.[29] వజ్రం అద్భుతమైన విద్యుత్ ఇన్సులేటర్, మరియు తెలిసిన ఏ పదార్థానికైనా అత్యధిక బ్రేక్‌డౌన్ ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
గ్రాఫైట్ యొక్క కొన్ని రూపాలు ఉష్ణ ఇన్సులేషన్ (అంటే ఫైర్‌బ్రేక్‌లు మరియు హీట్ షీల్డ్‌లు) కోసం ఉపయోగించబడతాయి, కానీ కొన్ని ఇతర రూపాలు మంచి ఉష్ణ వాహకాలు. వజ్రం ప్రకృతిలో లభించే అత్యుత్తమ ఉష్ణ వాహకం.
గ్రాఫైట్ అపారదర్శకం. వజ్రం అత్యంత పారదర్శకం.
గ్రాఫైట్ షడ్భుజి వ్యవస్థలో స్పటికీకరణ చెందుతుంది.[30] వజ్రం క్యూబిక్ వ్యవస్థలో స్పటికీకరణ చెందుతుంది.
అమోర్ఫస్ కార్బన్ పూర్తిగా ఐసోట్రోపిక్. కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు తెలిసిన అత్యంత అనిసోట్రోపిక్ పదార్థాలలో ఒకటి.

గ్రాఫేన్ అనేది షడ్భుజి లాటిస్‌లో అమర్చబడిన పరమాణువులతో కూడిన కార్బన్ యొక్క ద్విమితీయ షీట్. 2009 నాటికి, గ్రాఫేన్ పరీక్షించబడిన అత్యంత బలమైన పదార్థంగా కనిపిస్తోంది.[31] దీనిని గ్రాఫైట్ నుండి వేరు చేసే ప్రక్రియ పారిశ్రామిక ప్రక్రియలకు ఆర్థికంగా మారడానికి మరికొంత సాంకేతిక అభివృద్ధి అవసరం.[32] 

అమోర్ఫస్ రూపం అనేది స్పటిక రహిత, క్రమరహిత, గ్లాసీ స్థితిలో ఉన్న కార్బన్ పరమాణువుల సముదాయం, ఇది స్పటిక మాక్రోస్ట్రక్చర్‌లో ఉండదు. ఇది పొడి రూపంలో ఉంటుంది మరియు బొగ్గు, ల్యాంప్‌బ్లాక్ (మసి) మరియు యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ వంటి పదార్థాలలో ప్రధాన భాగం. సాధారణ పీడనాల వద్ద, కార్బన్ గ్రాఫైట్ రూపాన్ని తీసుకుంటుంది, ఇందులో ప్రతి పరమాణువు ఆరోమాటిక్ హైడ్రోకార్బన్‌లలో ఉన్నట్లుగా ఫ్యూజ్డ్ షడ్భుజి రింగులతో కూడిన తలంలో మూడు ఇతర పరమాణువులకు త్రిభుజాకారంలో బంధించబడి ఉంటుంది.[33] ఫలితంగా ఏర్పడే నెట్‌వర్క్ 2-మితీయమైనది, మరియు ఫలితంగా ఏర్పడే ఫ్లాట్ షీట్లు పేర్చబడి మరియు బలహీనమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తుల ద్వారా వదులుగా బంధించబడి ఉంటాయి. ఇది గ్రాఫైట్‌కు దాని మెత్తదనాన్ని మరియు దాని క్లీవేజ్ ధర్మాలను ఇస్తుంది (షీట్లు ఒకదానిపై ఒకటి సులభంగా జారిపోతాయి). ప్రతి పరమాణువు యొక్క బయటి ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకటి π-క్లౌడ్ను ఏర్పరచడానికి డీలోకలైజ్ అవ్వడం వల్ల, గ్రాఫైట్ విద్యుత్తును ప్రసరింపజేస్తుంది, కానీ ప్రతి సహసంయోజక బంధం కలిగిన షీట్ యొక్క తలంలో మాత్రమే. దీనివల్ల చాలా లోహాల కంటే కార్బన్ యొక్క బల్క్ విద్యుత్ వాహకత తక్కువగా ఉంటుంది. డీలోకలైజేషన్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వజ్రం కంటే గ్రాఫైట్ యొక్క శక్తివంతమైన స్థిరత్వానికి కూడా కారణమవుతుంది.(Greenwood, Earnshaw, 1997)

చాలా అధిక పీడనాల వద్ద, కార్బన్ మరింత కాంపాక్ట్ అలోట్రోప్ అయిన వజ్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది గ్రాఫైట్ కంటే దాదాపు రెట్టింపు సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది. ఇక్కడ, ప్రతి పరమాణువు నాలుగు ఇతర పరమాణువులకు టెట్రాహెడ్రల్ పద్ధతిలో బంధించబడి, పరమాణువుల ఆరు-సభ్యుల రింగుల యొక్క 3-మితీయ నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. వజ్రం సిలికాన్ మరియు జర్మనియం వలె అదే క్యూబిక్ నిర్మాణంను కలిగి ఉంటుంది, మరియు కార్బన్-కార్బన్ రసాయన బంధాల బలం కారణంగా, ఇది గీతలు పడకుండా నిరోధించే సామర్థ్యం ద్వారా కొలవబడే ప్రకృతిలో లభించే అత్యంత కఠినమైన పదార్థం. "వజ్రాలు శాశ్వతం" అనే ప్రసిద్ధ నమ్మకానికి విరుద్ధంగా, అవి సాధారణ పరిస్థితులలో (298 K, 105 Pa) థర్మోడైనమిక్‌గా అస్థిరంగా ఉంటాయి (ΔfG°(వజ్రం, 298 K) = 2.9 kJ/mol[34]) మరియు సిద్ధాంతపరంగా గ్రాఫైట్‌గా మారాలి.[35] కానీ అధిక యాక్టివేషన్ ఎనర్జీ అవరోధం కారణంగా, గ్రాఫైట్‌గా మారే ప్రక్రియ సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది, కాబట్టి అది గమనించబడదు. అయితే, చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వజ్రం గ్రాఫైట్‌గా మారుతుంది, మరియు ఇంటి మంటల్లో వజ్రాలు కాలిపోవచ్చు. కార్బన్ కోసం ఫేజ్ డయాగ్రామ్ యొక్క దిగువ ఎడమ మూల ప్రయోగాత్మకంగా పరిశీలించబడలేదు. డెన్సిటీ ఫంక్షనల్ థియరీ పద్ధతులను ఉపయోగించిన ఒక గణన అధ్యయనం T → 0 K మరియు p → 0 Pa వద్ద, వజ్రం గ్రాఫైట్ కంటే సుమారు 1.1 kJ/mol స్థిరంగా ఉంటుందని ముగింపుకు వచ్చినప్పటికీ,[36] మరింత ఇటీవలి మరియు ఖచ్చితమైన ప్రయోగాత్మక మరియు గణన అధ్యయనాలు T < 400 K వద్ద, పీడనం లేకుండా, గ్రాఫైట్ వజ్రం కంటే స్థిరంగా ఉంటుందని చూపిస్తున్నాయి, ఇది T = 0 K వద్ద 2.7 kJ/mol మరియు T = 298.15 K వద్ద 3.2 kJ/mol.[37] కొన్ని పరిస్థితులలో, కార్బన్ లాన్స్‌డేలైట్గా స్పటికీకరణ చెందుతుంది, ఇది ఒక షడ్భుజి స్పటిక లాటిస్, దీనిలో అన్ని పరమాణువులు సహసంయోజక బంధంతో ఉంటాయి మరియు ధర్మాలు వజ్రం వలె ఉంటాయి.[23]

ఫుల్లరీన్లు గ్రాఫైట్ వంటి నిర్మాణంతో కూడిన సంశ్లేషిత స్పటిక నిర్మాణం, కానీ ఫ్లాట్ షడ్భుజి కణాలకు బదులుగా, ఫుల్లరీన్లు ఏర్పడే కొన్ని కణాలు పంచభుజాలు, నాన్-ప్లానార్ షడ్భుజులు లేదా కార్బన్ పరమాణువుల హెప్టాగన్‌లు కావచ్చు. అందువల్ల షీట్లు గోళాలు, దీర్ఘవృత్తాలు లేదా సిలిండర్లుగా వంగి ఉంటాయి. ఫుల్లరీన్ల ధర్మాలు (బక్కీబాల్‌లు, బక్కీట్యూబ్‌లు మరియు నానోబడ్లుగా విభజించబడ్డాయి) ఇంకా పూర్తిగా విశ్లేషించబడలేదు మరియు నానోమెటీరియల్స్‌లో తీవ్రమైన పరిశోధనా అంశంగా ఉన్నాయి. ఫుల్లరీన్ మరియు బక్కీబాల్ అనే పేర్లు రిచర్డ్ బక్మిన్‌స్టర్ ఫుల్లర్ పేరు మీద ఇవ్వబడ్డాయి, ఆయన ఫుల్లరీన్ల నిర్మాణాన్ని పోలి ఉండే జియోడెసిక్ డోమ్స్ను ప్రాచుర్యంలోకి తెచ్చారు. బక్కీబాల్‌లు పూర్తిగా కార్బన్‌తో ఏర్పడిన పెద్ద అణువులు, ఇవి త్రిభుజాకారంలో బంధించబడి, స్ఫెరోయిడ్లను ఏర్పరుస్తాయి (అత్యంత ప్రసిద్ధ మరియు సరళమైనది సాకర్ బాల్ ఆకారంలో ఉండే C60 బక్మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరీన్).[17] కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు (బక్కీట్యూబ్‌లు) నిర్మాణపరంగా బక్కీబాల్‌ల వలె ఉంటాయి, ప్రతి పరమాణువు ఒక వంగిన షీట్‌లో త్రిభుజాకారంలో బంధించబడి ఒక బోలు సిలిండర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.[18][19] నానోబడ్లు 2007లో మొదటిసారిగా నివేదించబడ్డాయి మరియు ఇవి హైబ్రిడ్ బక్కీట్యూబ్/బక్కీబాల్ పదార్థాలు (బక్కీబాల్‌లు నానోట్యూబ్ యొక్క బయటి గోడకు సహసంయోజక బంధంతో ఉంటాయి), ఇవి రెండింటి ధర్మాలను ఒకే నిర్మాణంలో మిళితం చేస్తాయి.[20]

కనుగొనబడిన ఇతర అలోట్రోపులలో, కార్బన్ నానోఫోమ్ (carbon nanofoam) అనేది 1997లో కనుగొనబడిన ఒక ఫెర్రోమాగ్నెటిక్ అలోట్రోప్. ఇది తక్కువ సాంద్రత కలిగిన కార్బన్ పరమాణువుల సమూహంతో కూడి ఉంటుంది, ఇవి వదులుగా ఉండే త్రిమితీయ వెబ్‌లో కలిసి ఉంటాయి. ఇందులో పరమాణువులు ఆరు మరియు ఏడు సభ్యుల వలయాలలో త్రిభుజాకారంలో బంధించబడి ఉంటాయి. ఇది తెలిసిన అత్యంత తేలికైన ఘనపదార్థాలలో ఒకటి, దీని సాంద్రత సుమారు 2 kg/m³.[38] అదేవిధంగా, గ్లాసీ కార్బన్ (glassy carbon) అధిక మొత్తంలో మూసివున్న రంధ్రాలను (porosity) కలిగి ఉంటుంది,[24] కానీ సాధారణ గ్రాఫైట్‌కు భిన్నంగా, గ్రాఫైటిక్ పొరలు పుస్తకంలోని పేజీల వలె అమర్చబడవు, బదులుగా మరింత యాదృచ్ఛిక అమరికను కలిగి ఉంటాయి. లీనియర్ ఎసిటిలెనిక్ కార్బన్ (Linear acetylenic carbon)[26] రసాయన నిర్మాణం −(C≡C)− గా ఉంటుంది.[26] ఈ మార్పులో కార్బన్ sp ఆర్బిటల్ హైబ్రిడైజేషన్‌తో సరళంగా ఉంటుంది మరియు ఇది ఏకాంతర ఏక మరియు త్రిబంధాలను కలిగిన ఒక పాలిమర్. ఈ కార్బైన్ నానోటెక్నాలజీకి చాలా ఆసక్తికరమైనది, ఎందుకంటే దీని యంగ్స్ మాడ్యులస్ (Young's modulus) తెలిసిన అత్యంత కఠినమైన పదార్థమైన వజ్రం కంటే 40 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.[39]

2015లో, నార్త్ కరోలినా స్టేట్ యూనివర్శిటీకి చెందిన ఒక బృందం Q-కార్బన్ (Q-carbon) అని పిలిచే మరొక అలోట్రోప్ అభివృద్ధిని ప్రకటించింది. ఇది అమోర్ఫస్ కార్బన్ ధూళిపై అధిక-శక్తి, తక్కువ-వ్యవధి గల లేజర్ పల్స్ ద్వారా సృష్టించబడింది. Q-కార్బన్ ఫెర్రోమాగ్నెటిజం, ఫ్లోరోసెన్స్ మరియు వజ్రాల కంటే మెరుగైన కాఠిన్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని నివేదించబడింది.[40]

ఐసోటోపులు

ప్రధాన వ్యాసం: Isotopes of carbon కార్బన్ ఐసోటోపులు ఆరు ప్రోటాన్‌లు మరియు కొన్ని న్యూట్రాన్‌లను (2 నుండి 16 వరకు మారుతూ ఉంటాయి) కలిగి ఉన్న పరమాణు కేంద్రకాలు. కార్బన్ రెండు స్థిరమైన, సహజంగా లభించే ఐసోటోపులను కలిగి ఉంది.[41] కార్బన్-12 (12C) ఐసోటోప్ భూమిపై ఉన్న కార్బన్‌లో 98.93% ఉంటుంది, అయితే కార్బన్-13 (13C) మిగిలిన 1.07% ఉంటుంది.[41] జీవ పదార్థాలలో 12C సాంద్రత మరింత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే జీవరసాయన ప్రతిచర్యలు 13Cని వేరు చేస్తాయి.[42] 1961లో, ఇంటర్నేషనల్ యూనియన్ ఆఫ్ ప్యూర్ అండ్ అప్లైడ్ కెమిస్ట్రీ (IUPAC) పరమాణు భారాలకు (atomic weights) ప్రాతిపదికగా కార్బన్-12 ఐసోటోప్‌ను స్వీకరించింది.[43] న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ (NMR) ప్రయోగాలలో కార్బన్‌ను గుర్తించడం 13C ఐసోటోప్‌తో జరుగుతుంది.

కార్బన్-14 (14C) అనేది సహజంగా లభించే రేడియో ఐసోటోప్, ఇది నైట్రోజన్ కాస్మిక్ కిరణాలతో పరస్పర చర్య చేయడం ద్వారా ఎగువ వాతావరణంలో (దిగువ స్ట్రాటో ఆవరణ మరియు ఎగువ ట్రోపో ఆవరణ) సృష్టించబడుతుంది.[44] ఇది భూమిపై ట్రిలియన్ (0.0000000001%) భాగంలో 1 వంతు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ స్వల్ప మొత్తాలలో కనిపిస్తుంది, ఇది ఎక్కువగా వాతావరణానికి మరియు ఉపరితల నిక్షేపాలకు, ముఖ్యంగా పీట్ మరియు ఇతర సేంద్రీయ పదార్థాలకు పరిమితమై ఉంటుంది.[45] ఈ ఐసోటోప్ 0.158 MeV β− ఉద్గారం ద్వారా క్షీణిస్తుంది. దీని సాపేక్షంగా తక్కువ అర్థ జీవిత కాలం (half-life) 5700 ± 30 సంవత్సరాలు కాబట్టి,name 14C పురాతన శిలలలో దాదాపుగా ఉండదు. వాతావరణంలో మరియు జీవులలో 14C పరిమాణం దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది, కానీ మరణం తర్వాత వారి శరీరాల్లో ఊహించదగిన విధంగా తగ్గుతుంది. ఈ సూత్రం 1949లో కనుగొనబడిన రేడియోకార్బన్ డేటింగ్లో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది సుమారు 40,000 సంవత్సరాల వరకు వయస్సు ఉన్న కార్బన్ పదార్థాల వయస్సును నిర్ణయించడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.[46][47]

కార్బన్‌కు సంబంధించి 15 తెలిసిన ఐసోటోపులు ఉన్నాయి మరియు వీటిలో అతి తక్కువ కాలం జీవించేది 8C, ఇది ప్రోటాన్ ఉద్గారం ద్వారా క్షీణిస్తుంది మరియు దీని అర్థ జీవిత కాలం 3.5−21 సెకన్లు.ref అసాధారణమైన 19C ఒక న్యూక్లియర్ హాలోను ప్రదర్శిస్తుంది, అంటే కేంద్రకం స్థిరమైన సాంద్రత కలిగిన గోళంగా ఉంటే ఊహించిన దానికంటే దాని వ్యాసార్థం గణనీయంగా పెద్దదిగా ఉంటుంది.[48]

లభ్యత

కార్బన్ అనేది హైడ్రోజన్, హీలియం మరియు ఆక్సిజన్ తర్వాత గమనించదగిన విశ్వంలో ద్రవ్యరాశి పరంగా నాలుగవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న రసాయన మూలకం. సూర్యుడు, నక్షత్రాలు, తోకచుక్కలు మరియు చాలా గ్రహాల వాతావరణంలో కార్బన్ సమృద్ధిగా ఉంటుంది.[49] కొన్ని ఉల్కలు సూక్ష్మదర్శిని వజ్రాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి సౌర వ్యవస్థ ఇంకా ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్గా ఉన్నప్పుడు ఏర్పడ్డాయి.[50] ఉల్కల ప్రభావం వల్ల కలిగే తీవ్రమైన ఒత్తిడి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వల్ల కూడా సూక్ష్మ వజ్రాలు ఏర్పడవచ్చు.[51]

2014లో NASA విశ్వంలో పాలీసైక్లిక్ ఆరోమాటిక్ హైడ్రోకార్బన్‌లను (PAHs) ట్రాక్ చేయడానికి బాగా మెరుగుపరచబడిన డేటాబేస్‌ను ప్రకటించింది. విశ్వంలోని కార్బన్‌లో 20% కంటే ఎక్కువ PAHsతో సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చు, ఇవి ఆక్సిజన్ లేని కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలు.[52] ఈ సమ్మేళనాలు PAH వరల్డ్ హైపోథెసిస్లో కనిపిస్తాయి, ఇక్కడ అవి అబియోజెనిసిస్ మరియు జీవ ఆవిర్భావంలో పాత్రను కలిగి ఉంటాయని భావించబడింది. PAHs బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత "కొన్ని బిలియన్ సంవత్సరాలకు" ఏర్పడినట్లు కనిపిస్తున్నాయి, ఇవి విశ్వవ్యాప్తంగా విస్తరించి ఉన్నాయి మరియు కొత్త నక్షత్రాలు మరియు ఎక్సోప్లానెట్లతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి.[49]

మొత్తంగా ఘన భూమి 730 ppm కార్బన్‌ను కలిగి ఉందని అంచనా వేయబడింది, కోర్‌లో 2000 ppm మరియు మాంటిల్ మరియు క్రస్ట్‌లలో కలిపి 120 ppm ఉంటుంది.[53] భూమి ద్రవ్యరాశి 5.972×10^24 kg కాబట్టి, ఇది 4360 మిలియన్ గిగాటన్నుల కార్బన్‌ను సూచిస్తుంది. ఇది మహాసముద్రాలు లేదా వాతావరణంలో ఉన్న కార్బన్ కంటే చాలా ఎక్కువ.

కార్బన్ డయాక్సైడ్‌లో ఆక్సిజన్‌తో కలిపి, కార్బన్ భూమి వాతావరణంలో (సుమారు 900 గిగాటన్నుల కార్బన్ — ప్రతి ppm 2.13 Gtకి సమానం) మరియు అన్ని జలవనరులలో కరిగి ఉంటుంది (సుమారు 36,000 గిగాటన్నుల కార్బన్). జీవావరణంలో (biosphere) కార్బన్ 550 గిగాటన్నులుగా అంచనా వేయబడింది, అయితే దీనిలో పెద్ద అనిశ్చితి ఉంది, దీనికి ప్రధాన కారణం భూగర్భ ఉప ఉపరితల బ్యాక్టీరియా పరిమాణంలో ఉన్న భారీ అనిశ్చితి.[54] హైడ్రోకార్బన్‌లు (బొగ్గు, పెట్రోలియం మరియు సహజ వాయువు వంటివి) కూడా కార్బన్‌ను కలిగి ఉంటాయి. బొగ్గు "నిల్వలు" ("వనరులు" కాదు) సుమారు 900 గిగాటన్నులు, బహుశా 18,000 Gt వనరులు ఉండవచ్చు.[55] చమురు నిల్వలు సుమారు 150 గిగాటన్నులు. నిరూపితమైన సహజ వాయువు వనరులు సుమారు 175×10^12 cubic metres (సుమారు 105 గిగాటన్నుల కార్బన్‌ను కలిగి ఉంటాయి), కానీ అధ్యయనాలు షెల్ గ్యాస్ వంటి "అసాధారణ" నిక్షేపాలు మరో 900×10^12 cubic metres ఉంటాయని అంచనా వేస్తున్నాయి, ఇది సుమారు 540 గిగాటన్నుల కార్బన్‌ను సూచిస్తుంది.[56]

కార్బన్ ధ్రువ ప్రాంతాలలో మరియు సముద్రాల అడుగున మీథేన్ హైడ్రేట్ల రూపంలో కూడా కనిపిస్తుంది.[57] వివిధ అంచనాలు ఈ కార్బన్‌ను 500, 2500,[58] లేదా 3,000 Gt మధ్య ఉన్నాయని పేర్కొన్నాయి.[59]

ఒక మూలం ప్రకారం, 1751 నుండి 2008 వరకు శిలాజ ఇంధనాల దహనం వల్ల సుమారు 347 గిగాటన్నుల కార్బన్ కార్బన్ డయాక్సైడ్‌గా వాతావరణంలోకి విడుదల చేయబడింది.[60] మరొక మూలం 1750 నుండి వాతావరణంలోకి చేరిన మొత్తాన్ని 879 Gtగా మరియు వాతావరణం, సముద్రం మరియు భూమికి (పీట్ బాగ్స్ వంటివి) చేరిన మొత్తం దాదాపు 2,000 Gtగా పేర్కొంది.[61]

కార్బన్ అనేది కార్బోనేట్ శిలల (సున్నపురాయి, డొలమైట్, మార్బుల్ మరియు ఇతరాలు) యొక్క చాలా పెద్ద ద్రవ్యరాశిలో ఒక భాగం (ద్రవ్యరాశి పరంగా సుమారు 12%). బొగ్గు కార్బన్‌తో చాలా సమృద్ధిగా ఉంటుంది (ఆంత్రాసైట్ 92–98% కలిగి ఉంటుంది)[62] మరియు ఇది ఖనిజ కార్బన్ యొక్క అతిపెద్ద వాణిజ్య వనరు, ఇది 4,000 గిగాటన్నులు లేదా శిలాజ ఇంధనంలో 80% కలిగి ఉంది.[63]

వ్యక్తిగత కార్బన్ అలోట్రోపుల విషయానికొస్తే, గ్రాఫైట్ చైనా, రష్యా, మెక్సికో, కెనడా మరియు భారతదేశంలో పెద్ద పరిమాణంలో లభిస్తుంది.[64] సహజ వజ్రాలు పురాతన అగ్నిపర్వత "మెడలు" లేదా "పైపులలో" కనిపించే కింబర్లైట్ శిలలో సంభవిస్తాయి. చాలా వజ్రాల నిక్షేపాలు ఆఫ్రికాలో, ముఖ్యంగా దక్షిణాఫ్రికా, నమీబియా, బోట్స్వానా, రిపబ్లిక్ ఆఫ్ కాంగో మరియు అంగోలలో ఉన్నాయి. వజ్రాల నిక్షేపాలు అర్కాన్సాస్, కెనడా, రష్యన్ ఆర్కిటిక్, బ్రెజిల్ మరియు ఉత్తర మరియు పశ్చిమ ఆస్ట్రేలియాలో కూడా కనుగొనబడ్డాయి.[65] వజ్రాలు సహజంగా లభిస్తాయి, కానీ అమెరికాలో ఉపయోగించే అన్ని పారిశ్రామిక వజ్రాలలో సుమారు 90% ఇప్పుడు తయారు చేయబడినవే.[66]

కార్బన్-14 ట్రోపో ఆవరణ మరియు స్ట్రాటో ఆవరణ యొక్క ఎగువ పొరలలో 9–15 కిమీ ఎత్తులో కాస్మిక్ కిరణాల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన ప్రతిచర్య ద్వారా ఏర్పడుతుంది.[67] థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఇవి నైట్రోజన్-14 కేంద్రకాలతో ఢీకొంటాయి, కార్బన్-14 మరియు ఒక ప్రోటాన్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. అందువల్ల, వాతావరణ కార్బన్ డయాక్సైడ్‌లో 1.5×10^-10 % కార్బన్-14 ఉంటుంది.[68]

సౌర వ్యవస్థలోని ఆస్టెరాయిడ్ బెల్ట్ యొక్క బయటి భాగాలలో కార్బన్-సమృద్ధిగా ఉన్న గ్రహశకలాలు సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటాయి.[69] ఈ గ్రహశకలాలను శాస్త్రవేత్తలు ఇంకా నేరుగా నమూనా చేయలేదు. ఈ గ్రహశకలాలను భవిష్యత్తులో సాధ్యమయ్యే ఊహాజనిత అంతరిక్ష ఆధారిత కార్బన్ మైనింగ్ కోసం ఉపయోగించవచ్చు, కానీ ఇది ప్రస్తుతం సాంకేతికంగా అసాధ్యం.[70]

నక్షత్రాలలో ఆవిర్భావం

ప్రధాన వ్యాసం: Triple-alpha process, CNO cycle కార్బన్ పరమాణు కేంద్రకం యొక్క ఆవిర్భావం జెయింట్ లేదా సూపర్ జెయింట్ నక్షత్రంలో ట్రిపుల్-ఆల్ఫా ప్రాసెస్ ద్వారా జరుగుతుంది. దీనికి మూడు ఆల్ఫా కణాలు (హీలియం కేంద్రకాలు) దాదాపు ఏకకాలంలో ఢీకొనడం అవసరం, ఎందుకంటే హైడ్రోజన్‌తో లేదా మరొక హీలియం కేంద్రకంతో హీలియం యొక్క తదుపరి న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యల ఉత్పత్తులు వరుసగా లిథియం-5 మరియు బెరీలియం-8లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇవి రెండూ అత్యంత అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు దాదాపు వెంటనే చిన్న కేంద్రకాలుగా క్షీణిస్తాయి. ట్రిపుల్-ఆల్ఫా ప్రాసెస్ 100 మెగా కెల్విన్‌ల కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు హీలియం సాంద్రత ఉన్న పరిస్థితులలో జరుగుతుంది, ప్రారంభ విశ్వం యొక్క వేగవంతమైన విస్తరణ మరియు శీతలీకరణ దీనిని నిరోధించాయి, కాబట్టి బిగ్ బ్యాంగ్ సమయంలో గణనీయమైన కార్బన్ సృష్టించబడలేదు.[71]

ప్రస్తుత భౌతిక విశ్వోద్భవ సిద్ధాంతం ప్రకారం, కార్బన్ హారిజాంటల్ బ్రాంచ్పై ఉన్న నక్షత్రాల అంతర్భాగాలలో ఏర్పడుతుంది.[72] భారీ నక్షత్రాలు సూపర్నోవాగా మరణించినప్పుడు, కార్బన్ ధూళిగా అంతరిక్షంలోకి చెల్లాచెదురు అవుతుంది. ఈ ధూళి అక్రిటెడ్ గ్రహాలతో తదుపరి తరం నక్షత్ర వ్యవస్థల ఏర్పాటుకు మూలక పదార్థంగా మారుతుంది.[49][73] సౌర వ్యవస్థ కార్బన్ సమృద్ధిగా ఉన్న అటువంటి నక్షత్ర వ్యవస్థలలో ఒకటి, ఇది మనకు తెలిసిన జీవం ఉనికిని సాధ్యం చేస్తుంది. సౌర వ్యవస్థ మరియు పాలపుంతలోని మొత్తం కార్బన్ మరణిస్తున్న నక్షత్రాల నుండి వచ్చిందని చాలా మంది పండితుల అభిప్రాయం.[74][75][76]

CNO సైకిల్ అనేది నక్షత్రాలకు శక్తినిచ్చే అదనపు హైడ్రోజన్ ఫ్యూజన్ మెకానిజం, ఇందులో కార్బన్ ఉత్ప్రేరకంగా పనిచేస్తుంది.[77]

కార్బన్ మోనాక్సైడ్ యొక్క వివిధ ఐసోటోపిక్ రూపాల (ఉదాహరణకు, 12CO, 13CO, మరియు 18CO) భ్రమణ పరివర్తనాలు సబ్-మిల్లీమీటర్ తరంగదైర్ఘ్య పరిధిలో గుర్తించదగినవి మరియు మాలిక్యులర్ క్లౌడ్స్‌లో కొత్తగా ఏర్పడే నక్షత్రాల అధ్యయనంలో ఉపయోగించబడతాయి.[78]

కార్బన్ చక్రం

ప్రధాన వ్యాసం: Carbon cycle

భూసంబంధిత పరిస్థితులలో, ఒక మూలకం మరొక మూలకంగా మారడం చాలా అరుదు. అందువల్ల, భూమిపై కార్బన్ పరిమాణం ప్రభావవంతంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. కాబట్టి, కార్బన్‌ను ఉపయోగించే ప్రక్రియలు దానిని ఎక్కడో ఒకచోట నుండి పొందాలి మరియు మరొక చోట పారవేయాలి. పర్యావరణంలో కార్బన్ మార్గాలు కార్బన్ చక్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.[79] ఉదాహరణకు, కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిపే మొక్కలు వాతావరణం (లేదా సముద్రపు నీరు) నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను గ్రహించి, కార్బన్ ఫిక్సేషన్ ప్రక్రియ అయిన కాల్విన్ సైకిల్లో వలె దానిని బయోమాస్‌గా నిర్మిస్తాయి.[80] ఈ బయోమాస్‌లో కొంత భాగాన్ని జంతువులు తింటాయి, అయితే కొంత కార్బన్ జంతువుల ద్వారా కార్బన్ డయాక్సైడ్‌గా బయటకు వదలబడుతుంది. కార్బన్ చక్రం ఈ చిన్న లూప్ కంటే చాలా క్లిష్టమైనది; ఉదాహరణకు, కొంత కార్బన్ డయాక్సైడ్ సముద్రాలలో కరిగిపోతుంది; బ్యాక్టీరియా దానిని వినియోగించకపోతే, చనిపోయిన మొక్క లేదా జంతు పదార్థం పెట్రోలియం లేదా బొగ్గుగా మారవచ్చు, ఇది దహనం చేసినప్పుడు కార్బన్‌ను విడుదల చేస్తుంది.[81][82]

సమ్మేళనాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Carbon compounds

సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు

కార్బన్ ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన కార్బన్-కార్బన్ బంధాల చాలా పొడవైన గొలుసులను ఏర్పరుస్తుంది, ఈ ధర్మాన్ని క్యాటనేషన్ (catenation) అంటారు. కార్బన్-కార్బన్ బంధాలు బలంగా మరియు స్థిరంగా ఉంటాయి. క్యాటనేషన్ ద్వారా, కార్బన్ లెక్కలేనన్ని సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. ప్రత్యేక సమ్మేళనాల గణన ప్రకారం, కార్బన్ లేని వాటి కంటే కార్బన్ ఉన్నవే ఎక్కువగా ఉన్నాయి.[83]

సేంద్రీయ అణువు యొక్క సరళమైన రూపం హైడ్రోకార్బన్—ఇది కార్బన్ పరమాణువుల గొలుసుకు బంధించబడిన హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో కూడిన సేంద్రీయ అణువుల యొక్క పెద్ద కుటుంబం. హైడ్రోకార్బన్ వెన్నెముకను హెటెరోఆటమ్స్ అని పిలువబడే ఇతర పరమాణువులతో భర్తీ చేయవచ్చు. సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో కనిపించే సాధారణ హెటెరోఆటమ్స్‌లో ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, సల్ఫర్, ఫాస్పరస్ మరియు రేడియోధార్మికత లేని హాలోజన్‌లు, అలాగే లోహాలు లిథియం మరియు మెగ్నీషియం ఉన్నాయి. లోహాలతో బంధాలను కలిగి ఉన్న సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాలు అని పిలుస్తారు (క్రింద చూడండి). తరచుగా హెటెరోఆటమ్స్‌తో సహా కొన్ని పరమాణువుల సమూహాలు పెద్ద సంఖ్యలో సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో పునరావృతమవుతాయి. ఫంక్షనల్ గ్రూప్స్ అని పిలువబడే ఈ సమూహాలు, సాధారణ రియాక్టివిటీ నమూనాలను అందిస్తాయి మరియు సేంద్రీయ సమ్మేళనాల క్రమబద్ధమైన అధ్యయనం మరియు వర్గీకరణకు అనుమతిస్తాయి. గొలుసు పొడవు, ఆకారం మరియు ఫంక్షనల్ గ్రూపులు అన్నీ సేంద్రీయ అణువుల ధర్మాలను ప్రభావితం చేస్తాయి.[84]

కార్బన్ యొక్క చాలా స్థిరమైన సమ్మేళనాలలో (మరియు దాదాపు అన్ని స్థిరమైన ఆర్గానిక్ సమ్మేళనాలలో), కార్బన్ అష్టక నియమాన్ని (octet rule) పాటిస్తుంది మరియు ఇది చతుర్సంయోజకత (tetravalent) కలిగి ఉంటుంది. అంటే, ఒక కార్బన్ పరమాణువు మొత్తం నాలుగు సమయోజనీయ బంధాలను (ద్విబంధాలు మరియు త్రిబంధాలతో సహా) ఏర్పరుస్తుంది. తక్కువ సంఖ్యలో ఉండే స్థిరీకరించబడిన కార్బోకాటయాన్లు (మూడు బంధాలు, ధనావేశం), రాడికల్స్ (మూడు బంధాలు, తటస్థం), కార్బానియాన్లు (మూడు బంధాలు, రుణావేశం) మరియు కార్బీన్లు (రెండు బంధాలు, తటస్థం) దీనికి మినహాయింపులు. అయితే, ఇవి అస్థిరమైన, చురుకైన మధ్యంతర పదార్థాలుగా మాత్రమే ఎక్కువగా కనిపిస్తాయి.

కార్బన్ తెలిసిన అన్ని ఆర్గానిక్ జీవరాశులలో ఉంటుంది మరియు ఇది ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీకి పునాది. హైడ్రోజన్‌తో కలిసినప్పుడు, ఇది వివిధ హైడ్రోకార్బన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. ఇవి పరిశ్రమలలో శీతలీకరణులుగా (refrigerants), లూబ్రికెంట్లుగా, ద్రావణాలుగా, ప్లాస్టిక్‌లు మరియు పెట్రోకెమికల్స్ తయారీకి రసాయన ముడి పదార్థాలుగా మరియు శిలాజ ఇంధనాలుగా ముఖ్యమైనవి.

ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్‌తో కలిసినప్పుడు, కార్బన్ చక్కెరలు, లిగ్నిన్లు, కైటిన్లు, ఆల్కహాల్‌లు, కొవ్వులు, సుగంధ ఎస్టర్లు, కెరోటినాయిడ్లు మరియు టెర్పెన్లతో సహా అనేక ముఖ్యమైన జీవసంబంధ సమ్మేళనాల సమూహాలను ఏర్పరుస్తుంది. నైట్రోజన్‌తో ఇది ఆల్కలాయిడ్లను ఏర్పరుస్తుంది, మరియు సల్ఫర్‌ను జోడించినప్పుడు యాంటీబయాటిక్స్, అమైనో ఆమ్లాలు మరియు రబ్బరు ఉత్పత్తులను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ ఇతర మూలకాలకు ఫాస్పరస్‌ను జోడించినప్పుడు, ఇది జీవానికి రసాయన-కోడ్ వాహకాలైన DNA మరియు RNAలను, మరియు అన్ని జీవకణాలలో అత్యంత ముఖ్యమైన శక్తి-బదిలీ అణువైన అడెనోసిన్ ట్రైఫాస్ఫేట్ (ATP)ని ఏర్పరుస్తుంది.[85] అంగారక గ్రహంపైకి పంపిన మారినర్ మరియు వైకింగ్ మిషన్ల అధిపతి అయిన నార్మన్ హోరోవిట్జ్, కార్బన్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాల కారణంగా, మరొక గ్రహంపై కూడా జీవానికి అవసరమైన జీవరసాయన శాస్త్రాన్ని రూపొందించడానికి కార్బన్‌ను భర్తీ చేయగల మరొక మూలకం ఉండటం అసాధ్యమని భావించారు.[86]

అకర్బన సమ్మేళనాలు (Inorganic compounds)

ఖనిజాలతో సంబంధం ఉన్న లేదా ఇతర కార్బన్ పరమాణువులు, హాలోజన్లు లేదా హైడ్రోజన్‌తో బంధాలను కలిగి ఉండని సాధారణ కార్బన్-కలిగిన సమ్మేళనాలను సాంప్రదాయ ఆర్గానిక్ సమ్మేళనాల నుండి వేరుగా పరిగణిస్తారు; ఈ నిర్వచనం కఠినమైనది కాదు, మరియు కొన్ని సమ్మేళనాల వర్గీకరణ రచయితను బట్టి మారవచ్చు (పైన పేర్కొన్న రిఫరెన్స్ వ్యాసాలను చూడండి). వీటిలో కార్బన్ యొక్క సాధారణ ఆక్సైడ్లు ఉన్నాయి. అత్యంత ప్రముఖమైన ఆక్సైడ్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ (). ఇది ఒకప్పుడు పాలియోఅట్మాస్పియర్ (paleoatmosphere)లో ప్రధాన అంశంగా ఉండేది, కానీ నేడు భూమి వాతావరణంలో ఇది స్వల్ప భాగం మాత్రమే.[87] నీటిలో కరిగినప్పుడు, ఇది కార్బోనిక్ ఆమ్లం (3)ని ఏర్పరుస్తుంది, కానీ ఒకే కార్బన్‌పై బహుళ సింగిల్-బాండెడ్ ఆక్సిజన్‌లను కలిగి ఉన్న చాలా సమ్మేళనాల వలె ఇది అస్థిరంగా ఉంటుంది.[88] అయితే, ఈ మధ్యంతర పదార్థం ద్వారా, రెసొనెన్స్-స్థిరీకరించబడిన కార్బోనేట్ అయాన్లు ఉత్పత్తి అవుతాయి. కొన్ని ముఖ్యమైన ఖనిజాలు కార్బోనేట్లు, ముఖ్యంగా కాల్సిట్. కార్బన్ డైసల్ఫైడ్ (2) కూడా ఇలాంటిదే.(Greenwood, Earnshaw, 1997)

మరొక సాధారణ ఆక్సైడ్ కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO). ఇది అసంపూర్ణ దహనం ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు ఇది రంగులేని, వాసన లేని వాయువు. ప్రతి అణువు ఒక త్రిబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇవి చాలా వరకు ధ్రువ అణువులుగా ఉంటాయి, దీనివల్ల ఇవి హిమోగ్లోబిన్ అణువులకు శాశ్వతంగా బంధించబడే ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి, తద్వారా తక్కువ బంధన అనుబంధం కలిగిన ఆక్సిజన్‌ను స్థానభ్రంశం చేస్తాయి.[89][90] సైనైడ్ (CN−) ఇలాంటి నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ ఇది హాలైడ్ అయాన్ (సూడోహాలజన్) వలె ప్రవర్తిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఇది డైఅటామిక్ హాలైడ్‌ల మాదిరిగానే నైట్రైడ్ సైనోజెన్ అణువును ((CN)2) ఏర్పరుస్తుంది. అదేవిధంగా, సైనైడ్ యొక్క భారీ అనలాగ్ అయిన సైఫైడ్ (CP−) కూడా అకర్బనమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది, అయితే చాలా సాధారణ ఉత్పన్నాలు అత్యంత అస్థిరంగా ఉంటాయి. ఇతర అసాధారణ ఆక్సైడ్లు కార్బన్ సబాక్సైడ్ (2),[91] అస్థిరమైన డైకార్బన్ మోనాక్సైడ్ (C2O),[92][93] కార్బన్ ట్రైయాక్సైడ్ (CO3),[94][95] సైక్లోపెంటేన్‌పెంటోన్ (C5O5),[96] సైక్లోహెక్సేన్‌హెక్సోన్ (C6O6),[96] మరియు మెల్లిటిక్ అన్‌హైడ్రైడ్ (C12O9). అయితే, మెల్లిటిక్ అన్‌హైడ్రైడ్ అనేది మెల్లిటిక్ ఆమ్లం యొక్క ట్రిపుల్ ఎసైల్ అన్‌హైడ్రైడ్; అంతేకాకుండా, ఇది బెంజీన్ రింగ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, చాలా మంది రసాయన శాస్త్రవేత్తలు దీనిని ఆర్గానిక్ అని పరిగణిస్తారు.[97]

టంగ్‌స్టన్ వంటి చురుకైన లోహాలతో, కార్బన్ కార్బైడ్లు (C4−) లేదా ఎసిటిలైడ్లు (2-) ఏర్పరిచి అధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన మిశ్రమ లోహాలను తయారు చేస్తుంది. ఈ అయాన్లు మీథేన్ మరియు ఎసిటిలీన్లతో కూడా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, ఇవి రెండూ చాలా బలహీనమైన ఆమ్లాలు. 2.5 ఎలక్ట్రోనెగటివిటీతో,[98] కార్బన్ సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచడానికి ఇష్టపడుతుంది. కొన్ని కార్బైడ్లు డైమండ్ వంటి కార్బోరండమ్ (SiC) వంటి సమయోజనీయ లాటిస్‌లు. అయినప్పటికీ, అత్యంత ధ్రువ మరియు ఉప్పు వంటి కార్బైడ్లు కూడా పూర్తిగా అయానిక సమ్మేళనాలు కావు.(Greenwood, Earnshaw, 1997)

ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Organometallic chemistry ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాలు నిర్వచనం ప్రకారం కనీసం ఒక కార్బన్-లోహ సమయోజనీయ బంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇటువంటి సమ్మేళనాలు విస్తృత శ్రేణిలో ఉన్నాయి; ప్రధాన తరగతులలో సాధారణ ఆల్కైల్-లోహ సమ్మేళనాలు (ఉదాహరణకు, టెట్రాఇథైల్ లెడ్), η2-ఆల్కీన్ సమ్మేళనాలు (ఉదాహరణకు, జీస్ ఉప్పు), మరియు η3-అల్లైల్ సమ్మేళనాలు (ఉదాహరణకు, అల్లైల్పల్లాడియం క్లోరైడ్ డైమర్); సైక్లోపెంటాడైనైల్ లిగాండ్‌లను కలిగి ఉన్న మెటాలోసీన్లు (ఉదాహరణకు, ఫెర్రోసీన్); మరియు ట్రాన్సిషన్ మెటల్ కార్బీన్ కాంప్లెక్స్లు ఉన్నాయి. అనేక మెటల్ కార్బొనైల్స్ మరియు మెటల్ సైనైడ్లు ఉన్నాయి (ఉదాహరణకు, టెట్రాకార్బొనైల్ నికెల్ మరియు పొటాషియం ఫెర్రిసైనైడ్); కొంతమంది పరిశోధకులు ఇతర కార్బన్ లిగాండ్లు లేని మెటల్ కార్బొనైల్ మరియు సైనైడ్ కాంప్లెక్స్‌లను పూర్తిగా అకర్బనమైనవిగా మరియు ఆర్గానోమెటాలిక్ కానివిగా పరిగణిస్తారు. అయితే, చాలా మంది ఆర్గానోమెటాలిక్ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఏదైనా కార్బన్ లిగాండ్ ఉన్న మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లను, 'అకర్బన కార్బన్' (ఉదా. కార్బొనైల్స్, సైనైడ్లు, మరియు కొన్ని రకాల కార్బైడ్లు మరియు ఎసిటిలైడ్లు) అయినప్పటికీ, స్వభావరీత్యా ఆర్గానోమెటాలిక్ అని పరిగణిస్తారు. కార్బన్-లోహ సమయోజనీయ బంధం లేని ఆర్గానిక్ లిగాండ్‌లను కలిగి ఉన్న మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లను మెటలోర్గానిక్ సమ్మేళనాలు అని పిలుస్తారు.(Housecroft, Sharpe, 2018, pp. 875–970)

కార్బన్ నాలుగు సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచడానికి బలంగా ఇష్టపడుతుందని అర్థం చేసుకున్నప్పటికీ, ఇతర అన్యదేశ బంధన పథకాలు కూడా తెలుసు. కార్బోరేన్లు [B12H12]2- యూనిట్ యొక్క అత్యంత స్థిరమైన డోడెకాహెడ్రల్ ఉత్పన్నాలు, ఇందులో ఒక BH స్థానంలో CH+ ఉంటుంది. తద్వారా, కార్బన్ ఐదు బోరాన్ పరమాణువులకు మరియు ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువుకు బంధించబడి ఉంటుంది. కాటయాన్ [(Ph3PAu)6C]2+ ఆరు ఫాస్ఫైన్-గోల్డ్ శకలాలకు బంధించబడిన అష్టభుజి కార్బన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయం బంగారు లిగాండ్‌ల యొక్క ఆరోఫిలిసిటీ (aurophilicity)కి కారణమని చెప్పబడింది, ఇవి అస్థిరమైన జాతులకు అదనపు స్థిరీకరణను అందిస్తాయి.[99] ప్రకృతిలో, సూక్ష్మజీవుల నైట్రోజన్ ఫిక్సేషన్కు బాధ్యత వహించే ఐరన్-మాలిబ్డినం కోఫాక్టర్ (FeMoco) కూడా ఆరు ఐరన్ పరమాణువులకు బంధించబడిన అష్టభుజి కార్బన్ కేంద్రాన్ని (సాంకేతికంగా ఒక కార్బైడ్, C(-IV)) కలిగి ఉంటుంది. 2016లో, మునుపటి సైద్ధాంతిక అంచనాలకు అనుగుణంగా, హెక్సామెథైల్ బెంజీన్ డైకాటయాన్ ఆరు బంధాలు కలిగిన కార్బన్ పరమాణువును కలిగి ఉందని నిర్ధారించబడింది. మరింత ప్రత్యేకంగా, డైకాటయాన్‌ను [MeC(η5-C5Me5)]2+ సూత్రీకరణ ద్వారా నిర్మాణపరంగా వివరించవచ్చు, ఇది దీనిని ఒక "ఆర్గానిక్ మెటాలోసీన్"గా మారుస్తుంది, ఇందులో ఒక MeC3+ శకలం రింగ్‌లోని మొత్తం ఐదు కార్బన్‌ల ద్వారా η5-C5Me5− శకలానికి బంధించబడి ఉంటుంది.[100]

పైన పేర్కొన్న సందర్భాల్లో, కార్బన్‌కు ఉన్న ప్రతి బంధం రెండు కంటే తక్కువ ఫార్మల్ ఎలక్ట్రాన్ జతలను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఈ జాతుల ఫార్మల్ ఎలక్ట్రాన్ సంఖ్య అష్టకం (octet) కంటే ఎక్కువ ఉండదు. ఇది వాటిని హైపర్ కోఆర్డినేట్ (hypercoordinate)గా మారుస్తుంది కానీ హైపర్ వాలెంట్ (hypervalent)గా కాదు. అకిబా మరియు సహచరులు నివేదించినట్లుగా, 10-C-5 జాతుల (అంటే, ఐదు లిగాండ్లు మరియు పది ఫార్మల్ ఎలక్ట్రాన్ సంఖ్య కలిగిన కార్బన్) ఆరోపణలు ఉన్న సందర్భాల్లో కూడా, ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణ గణనలు కార్బన్ చుట్టూ ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ జనాభా ఎనిమిది కంటే తక్కువగా ఉందని నిర్ధారించాయి, ఇది నాలుగు-ఎలక్ట్రాన్ త్రీ-సెంటర్ బాండింగ్ కలిగి ఉన్న ఇతర సమ్మేళనాలకు కూడా వర్తిస్తుంది.[101]

చరిత్ర మరియు వ్యుత్పత్తి

ఆంగ్ల నామం కార్బన్ అనేది బొగ్గు మరియు చార్‌కోల్ కోసం లాటిన్ పదం కార్బో నుండి వచ్చింది, దీని నుండే ఫ్రెంచ్ పదం షార్బన్ (charbon) వచ్చింది, దీని అర్థం చార్‌కోల్.[102] జర్మన్, డచ్ మరియు డానిష్ భాషలలో, కార్బన్ పేర్లు వరుసగా కోలెన్‌స్టాఫ్ (Kohlenstoff), కూల్‌స్టాఫ్ (koolstof), మరియు కుల్‌స్టాఫ్ (kulstof), ఇవన్నీ అక్షరాలా బొగ్గు-పదార్థం అని అర్థం.[103][104][105][106][107][108]

కార్బన్ చరిత్రపూర్వ కాలంలోనే కనుగొనబడింది మరియు పురాతన మానవ నాగరికతలకు మసి మరియు చార్‌కోల్ రూపాల్లో తెలుసు. వజ్రాలు చైనాలో క్రీస్తుపూర్వం 2500 నాటికే తెలిసి ఉండవచ్చు, అయితే చార్‌కోల్ రూపంలో కార్బన్ నేటి రసాయన శాస్త్రం వలె, గాలిని మినహాయించడానికి మట్టితో కప్పబడిన పిరమిడ్‌లో కలపను వేడి చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడింది.[109][110] 

1722లో, రెనే ఆంటోయిన్ ఫెర్చాల్ట్ డి రియామూర్ ఇనుము కొంత పదార్థాన్ని గ్రహించడం ద్వారా ఉక్కుగా మారుతుందని నిరూపించారు, అది ఇప్పుడు కార్బన్ అని పిలువబడుతోంది.[111] 1772లో, ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ వజ్రాలు కార్బన్ యొక్క ఒక రూపమని చూపించారు; అతను చార్‌కోల్ మరియు వజ్రాల నమూనాలను కాల్చినప్పుడు, ఏదీ నీటిని ఉత్పత్తి చేయలేదని మరియు రెండూ గ్రాముకు సమానమైన కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను విడుదల చేశాయని కనుగొన్నారు. 1779లో,[112] కార్ల్ విల్హెల్మ్ షీలే గ్రాఫైట్, ఇది సీసం యొక్క ఒక రూపంగా భావించబడేది, అది చార్‌కోల్‌తో సమానమని కానీ స్వల్ప మొత్తంలో ఇనుమును కలిగి ఉందని, మరియు నైట్రిక్ ఆమ్లంతో ఆక్సీకరణం చెందినప్పుడు "ఏరియల్ యాసిడ్" (కార్బన్ డయాక్సైడ్ కోసం అతని పేరు) ఇస్తుందని చూపించారు. 1786లో, ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్తలు క్లాడ్ లూయిస్ బెర్తోలెట్, గాస్పార్డ్ మోంజ్ మరియు సి. ఎ. వాండర్‌మోండే గ్రాఫైట్‌ను ఆక్సిజన్‌లో ఆక్సీకరణం చేయడం ద్వారా అది ఎక్కువగా కార్బన్ అని నిర్ధారించారు, ఇది లావోయిజర్ వజ్రంతో చేసిన పద్ధతిలోనే ఉంది.[113] కొంత ఇనుము మళ్ళీ మిగిలిపోయింది, ఇది గ్రాఫైట్ నిర్మాణానికి అవసరమని ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్తలు భావించారు. వారి ప్రచురణలో వారు గ్రాఫైట్‌ను కాల్చినప్పుడు వాయువుగా విడుదలయ్యే మూలకం కోసం కార్బోన్ (లాటిన్ కార్బోనమ్) అనే పేరును ప్రతిపాదించారు. ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ తన 1789 పాఠ్యపుస్తకంలో కార్బన్‌ను ఒక మూలకంగా జాబితా చేశారు.

1985లో కనుగొనబడిన కార్బన్ యొక్క కొత్త అల్లోట్రోప్, ఫుల్లెరీన్,[114] బకీబాల్లు మరియు నానోట్యూబ్ల వంటి నానోస్ట్రక్చర్ రూపాలను కలిగి ఉంటుంది.[17] వారి ఆవిష్కర్తలు – రాబర్ట్ కర్ల్, హెరాల్డ్ క్రోటో, మరియు రిచర్డ్ స్మాలీ – 1996లో కెమిస్ట్రీలో నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నారు.[115] కొత్త రూపాలపై పునరుద్ధరించబడిన ఆసక్తి గ్లాసీ కార్బన్ వంటి మరిన్ని అన్యదేశ అల్లోట్రోప్‌ల ఆవిష్కరణకు దారితీసింది, మరియు "అమార్ఫస్ కార్బన్" ఖచ్చితంగా అమార్ఫస్ (అస్ఫటిక) కాదని గ్రహించడానికి దారితీసింది.[24]

ఉత్పత్తి

గ్రాఫైట్

ప్రధాన వ్యాసం: Graphite వాణిజ్యపరంగా లాభదాయకమైన సహజ గ్రాఫైట్ నిక్షేపాలు ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాలలో ఉన్నాయి, కానీ ఆర్థికంగా అత్యంత ముఖ్యమైన వనరులు చైనా, భారతదేశం, బ్రెజిల్ మరియు ఉత్తర కొరియాలో ఉన్నాయి.[116] గ్రాఫైట్ నిక్షేపాలు మెటామార్ఫిక్ మూలానికి చెందినవి, ఇవి షిస్ట్‌లు, నైస్లు, మరియు రూపాంతరం చెందిన ఇసుకరాయిలు మరియు సున్నపురాయిలలో క్వార్ట్జ్, మైకా, మరియు ఫెల్డ్‌స్పార్లతో కలిసి లెన్స్‌లు లేదా సిరలుగా కనిపిస్తాయి, ఇవి కొన్నిసార్లు ఒక మీటర్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మందంతో ఉంటాయి. ఇంగ్లాండ్‌లోని కంబర్‌ల్యాండ్, బోరోడేల్లో ఉన్న గ్రాఫైట్ నిక్షేపాలు మొదట తగినంత పరిమాణం మరియు స్వచ్ఛతను కలిగి ఉండేవి, 19వ శతాబ్దం వరకు పెన్సిళ్లను సహజ గ్రాఫైట్ బ్లాకులను ముక్కలుగా కోసి, ఆ ముక్కలను చెక్కలో అమర్చడం ద్వారా తయారు చేసేవారు. నేడు, చిన్న గ్రాఫైట్ నిక్షేపాలను మాతృ శిలను చూర్ణం చేసి, తేలికపాటి గ్రాఫైట్‌ను నీటిపై తేలేలా చేయడం ద్వారా పొందుతున్నారు.[117]

సహజ గ్రాఫైట్‌లో మూడు రకాలు ఉన్నాయి—అమార్ఫస్, ఫ్లేక్ లేదా క్రిస్టలైన్ ఫ్లేక్, మరియు వీన్ లేదా లంప్. అమార్ఫస్ గ్రాఫైట్ అత్యల్ప నాణ్యత మరియు అత్యధిక లభ్యత కలిగినది. విజ్ఞాన శాస్త్రానికి విరుద్ధంగా, పరిశ్రమలో "అమార్ఫస్" అంటే పూర్తి స్ఫటిక నిర్మాణం లేకపోవడం కంటే చాలా చిన్న స్ఫటిక పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది. అమార్ఫస్ తక్కువ విలువైన గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తుల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇది అత్యల్ప ధర కలిగిన గ్రాఫైట్. పెద్ద అమార్ఫస్ గ్రాఫైట్ నిక్షేపాలు చైనా, ఐరోపా, మెక్సికో మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఉన్నాయి. ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్ అమార్ఫస్ కంటే తక్కువ సాధారణం మరియు అధిక నాణ్యత కలిగినది; ఇది మెటామార్ఫిక్ శిలలో స్ఫటికీకరించబడిన విడి పలకలుగా కనిపిస్తుంది. ఫ్లేక్ గ్రాఫైట్ ధర అమార్ఫస్ కంటే నాలుగు రెట్లు ఉండవచ్చు. మంచి నాణ్యత గల ఫ్లేక్‌లను ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ల వంటి అనేక ఉపయోగాలు కోసం ఎక్స్‌పాండబుల్ గ్రాఫైట్గా ప్రాసెస్ చేయవచ్చు. అత్యంత ముఖ్యమైన నిక్షేపాలు ఆస్ట్రియా, బ్రెజిల్, కెనడా, చైనా, జర్మనీ మరియు మడగాస్కర్‌లో ఉన్నాయి. వీన్ లేదా లంప్ గ్రాఫైట్ సహజ గ్రాఫైట్‌లో అత్యంత అరుదైన, అత్యంత విలువైన మరియు అత్యధిక నాణ్యత కలిగిన రకం. ఇది ఘన ముక్కలుగా చొరబాటు పరిచయాల వెంట సిరలలో కనిపిస్తుంది, మరియు ఇది శ్రీలంకలో మాత్రమే వాణిజ్యపరంగా తవ్వబడుతుంది.[117]

USGS ప్రకారం, 2010లో ప్రపంచ సహజ గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తి 1.1 మిలియన్ టన్నులు, ఇందులో చైనా 800,000 టన్నులు, భారతదేశం 130,000 టన్నులు, బ్రెజిల్ 76,000 టన్నులు, ఉత్తర కొరియా 30,000 టన్నులు మరియు కెనడా 25,000 టన్నులు అందించాయి. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో సహజ గ్రాఫైట్ తవ్వినట్లు నివేదించబడలేదు, కానీ 2009లో 998 మిలియన్ డాలర్ల అంచనా విలువ కలిగిన 118,000 టన్నుల సింథటిక్ గ్రాఫైట్ ఉత్పత్తి చేయబడింది.[117]

వజ్రం

ప్రధాన వ్యాసం: Diamond

వజ్రాల సరఫరా గొలుసు పరిమిత సంఖ్యలో శక్తివంతమైన వ్యాపారాలచే నియంత్రించబడుతుంది, మరియు ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా తక్కువ సంఖ్యలో ఉన్న ప్రదేశాలలో కేంద్రీకృతమై ఉంది (చిత్రాన్ని చూడండి).[118]

వజ్రాల ఖనిజంలో చాలా తక్కువ భాగం మాత్రమే అసలైన వజ్రాలను కలిగి ఉంటుంది. ఖనిజాన్ని చూర్ణం చేస్తారు, ఈ ప్రక్రియలో పెద్ద వజ్రాలు నాశనం కాకుండా జాగ్రత్త వహించాలి మరియు తదనంతరం కణాలను సాంద్రతను బట్టి క్రమబద్ధీకరిస్తారు. నేడు, ఎక్స్-రే ఫ్లోరోసెన్స్ సహాయంతో వజ్రాలు అధిక సాంద్రత కలిగిన భాగంలో గుర్తించబడతాయి, ఆ తర్వాత తుది క్రమబద్ధీకరణ దశలు చేతితో చేయబడతాయి. ఎక్స్-రేల వినియోగం సాధారణం కావడానికి ముందు, వేరుచేయడం గ్రీజు బెల్టులతో చేయబడేది; ఖనిజంలోని ఇతర ఖనిజాల కంటే వజ్రాలు గ్రీజుకు అంటుకునే ధోరణిని ఎక్కువగా కలిగి ఉంటాయి.[119]

చారిత్రాత్మకంగా వజ్రాలు దక్షిణ భారతదేశంలోని ఒండ్రు నిక్షేపాలలో మాత్రమే దొరుకుతాయని తెలిసింది.[120] క్రీస్తుపూర్వం 9వ శతాబ్దంలో వాటి ఆవిష్కరణ నుండి[121] క్రీస్తుశకం 18వ శతాబ్దం మధ్య వరకు వజ్రాల ఉత్పత్తిలో భారతదేశం ప్రపంచంలోనే అగ్రగామిగా ఉంది, కానీ ఈ వనరుల వాణిజ్య సామర్థ్యం 18వ శతాబ్దం చివరి నాటికి ముగిసింది మరియు ఆ సమయంలో భారతదేశం బ్రెజిల్ ద్వారా అధిగమించబడింది, అక్కడ 1725లో మొదటిసారిగా భారతీయేతర వజ్రాలు కనుగొనబడ్డాయి.[122]

ప్రాథమిక నిక్షేపాల (కింబర్‌లైట్లు మరియు లాంప్రోలైట్లు) వజ్రాల ఉత్పత్తి 1870లలో దక్షిణాఫ్రికాలో వజ్రాల క్షేత్రాలను కనుగొన్న తర్వాతే ప్రారంభమైంది. ఉత్పత్తి కాలక్రమేణా పెరిగింది మరియు ఆ తేదీ నుండి మొత్తం 4.5 బిలియన్ క్యారెట్ల కంటే ఎక్కువ తవ్వబడింది.[123] వాణిజ్యపరంగా లాభదాయకమైన వజ్రాల నిక్షేపాలు రష్యా, బోట్స్వానా, ఆస్ట్రేలియా మరియు డెమోక్రటిక్ రిపబ్లిక్ ఆఫ్ కాంగోలో ఉన్నాయి.[124] 2005 నాటికి, రష్యా ప్రపంచ వజ్రాల ఉత్పత్తిలో దాదాపు ఐదవ వంతును ఉత్పత్తి చేసింది (ఎక్కువగా యకుటియా భూభాగంలో; ఉదాహరణకు, మిర్ పైప్ మరియు ఉడాచ్నయా పైప్), కానీ ఆస్ట్రేలియాలోని ఆర్గైల్ మైన్ అతిపెద్ద వనరుగా మారింది, ఇది 2018లో 14 మిలియన్ క్యారెట్లను ఉత్పత్తి చేసింది.[125][126] కెనడియన్ మైన్లైన డయావిక్ మరియు ఎకాటిలలో కొత్త ఆవిష్కరణలు, రత్నాల నాణ్యత కలిగిన రాళ్లను ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల మరింత విలువైనవిగా మారతాయని భావిస్తున్నారు.[127]

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, వజ్రాలు అర్కాన్సాస్, కొలరాడో మరియు మోంటానాలలో కనుగొనబడ్డాయి.[128] 2004లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో సూక్ష్మదర్శిని వజ్రం కనుగొనబడటం ఒక ఆశ్చర్యకరమైన ఆవిష్కరణ.[129] ఇది 2008 జనవరిలో మోంటానాలోని మారుమూల ప్రాంతంలో కింబర్‌లైట్ పైపుల (kimberlite pipes) బల్క్-శాంప్లింగ్‌కు దారితీసింది.[130]

సహజ వజ్రాలు భూమి లోపల కాలక్రమేణా ఏర్పడుతుండగా, కృత్రిమ వజ్రాలు (synthetic diamonds) ప్రయోగశాలలలో వివిధ పద్ధతుల ద్వారా సృష్టించబడతాయి. అసలు పద్ధతి అధిక పీడనం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత (HPHT)ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఇది తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది కాబట్టి ఇప్పటికీ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. ఈ ప్రక్రియలో 1500 C వద్ద 5 GPa పీడనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి వందల టన్నుల బరువు ఉండే పెద్ద ప్రెస్‌లు అవసరమవుతాయి. రెండవ పద్ధతి, కెమికల్ వేపర్ డిపాజిషన్ (CVD)ని ఉపయోగించి, ఒక సబ్‌స్ట్రేట్ పైన కార్బన్ ప్లాస్మాను సృష్టిస్తుంది, దీనిపై కార్బన్ పరమాణువులు నిక్షిప్తమై వజ్రంగా ఏర్పడతాయి. ఇతర పద్ధతులలో పేలుడు నిర్మాణం (డిటోనేషన్ నానోడైమండ్లను ఏర్పరచడం) మరియు గ్రాఫైట్ ద్రావణాల సోనికేషన్ (sonication) ఉన్నాయి.[131][132][133]

అప్లికేషన్లు

కార్బన్ తెలిసిన అన్ని జీవ వ్యవస్థలకు అవసరం, మరియు అది లేకపోతే మనకు తెలిసినట్లుగా జీవం ఉండదు (చూడండి ప్రత్యామ్నాయ జీవరసాయన శాస్త్రం). ఆహారం మరియు కలప కాకుండా కార్బన్ యొక్క ప్రధాన ఆర్థిక ఉపయోగం హైడ్రోకార్బన్ల రూపంలో ఉంది, ముఖ్యంగా గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు మరియు శిలాజ ఇంధనం అయిన మీథేన్ వాయువు మరియు ముడి చమురు (పెట్రోలియం). ముడి చమురును రిఫైనరీలలో పెట్రోకెమికల్ పరిశ్రమ ద్వారా స్వేదనం చేసి గ్యాసోలిన్, కిరోసిన్ మరియు ఇతర ఉత్పత్తులను తయారు చేస్తారు.[134] సెల్యులోజ్ అనేది మొక్కల ద్వారా కలప, పత్తి, నార మరియు హెంప్ రూపంలో ఉత్పత్తి చేయబడే సహజ, కార్బన్ కలిగిన పాలిమర్. సెల్యులోజ్ ప్రధానంగా మొక్కలలో నిర్మాణాన్ని నిర్వహించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.[135] జంతువుల నుండి లభించే వాణిజ్యపరంగా విలువైన కార్బన్ పాలిమర్లలో ఉన్ని, కాశ్మీర్ మరియు పట్టు ఉన్నాయి.[136] ప్లాస్టిక్‌లు కృత్రిమ కార్బన్ పాలిమర్ల నుండి తయారు చేయబడతాయి, వీటిలో తరచుగా ప్రధాన పాలిమర్ గొలుసులో క్రమ వ్యవధిలో ఆక్సిజన్ మరియు నైట్రోజన్ పరమాణువులు ఉంటాయి. ఈ కృత్రిమ పదార్థాలలో చాలా వరకు ముడి పదార్థాలు ముడి చమురు మరియు బొగ్గు నుండి వస్తాయి.[137][138]

కార్బన్ మరియు దాని సమ్మేళనాల ఉపయోగాలు చాలా వైవిధ్యంగా ఉన్నాయి. ఇది ఇనుముతో మిశ్రమ లోహాలను (alloys) ఏర్పరుస్తుంది, వీటిలో అత్యంత సాధారణమైనది కార్బన్ స్టీల్. గ్రాఫైట్‌ను బంకమట్టితో కలిపి రాయడానికి మరియు గీయడానికి ఉపయోగించే పెన్సిళ్లలో 'లెడ్'గా ఉపయోగిస్తారు. ఇది లూబ్రికెంట్ మరియు పిగ్మెంట్‌గా, గాజు తయారీలో మోల్డింగ్ మెటీరియల్‌గా, డ్రై బ్యాటరీలలోని ఎలక్ట్రోడ్లలో మరియు ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మరియు ఎలక్ట్రోఫార్మింగ్లో, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ల కోసం బ్రష్‌లలో మరియు అణు రియాక్టర్లలో న్యూట్రాన్ మోడరేటర్గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.[134]

చార్‌కోల్ (బొగ్గు) కళాఖండాలలో, బార్బెక్యూ గ్రిల్లింగ్, ఇనుము కరిగించడం (iron smelting) మరియు అనేక ఇతర అప్లికేషన్లలో డ్రాయింగ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. శక్తి ఉత్పత్తి మరియు వేడి కోసం కలప, బొగ్గు మరియు చమురు ఇంధనంగా ఉపయోగించబడతాయి.[139][140] రత్న నాణ్యత కలిగిన వజ్రం ఆభరణాలలో ఉపయోగించబడుతుంది, మరియు పారిశ్రామిక వజ్రాలు లోహాలు మరియు రాళ్లను మ్యాచింగ్ చేయడానికి డ్రిల్లింగ్, కటింగ్ మరియు పాలిషింగ్ సాధనాల్లో ఉపయోగించబడతాయి. కృత్రిమ పాలిస్టర్ ఫైబర్‌లను పైరోలిసిస్ చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కార్బన్ ఫైబర్, ప్లాస్టిక్‌లను బలోపేతం చేయడానికి, అధునాతన, తేలికపాటి మిశ్రమ పదార్థాలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.[65][141][142]

కార్బన్ ఫైబర్ పాలీఅక్రిలోనిట్రైల్ (PAN) మరియు ఇతర సేంద్రీయ పదార్థాల ఎక్స్‌ట్రూడెడ్ మరియు స్ట్రెచ్డ్ ఫిలమెంట్లను పైరోలిసిస్ చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. ఫైబర్ యొక్క స్ఫటికాకార నిర్మాణం మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు ప్రారంభ పదార్థం రకంపై మరియు తదుపరి ప్రాసెసింగ్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి. PAN నుండి తయారు చేయబడిన కార్బన్ ఫైబర్లు గ్రాఫైట్ యొక్క సన్నని ఫిలమెంట్లను పోలి ఉంటాయి, కానీ థర్మల్ ప్రాసెసింగ్ నిర్మాణాన్ని నిరంతర రోల్డ్ షీట్‌గా మార్చవచ్చు. ఫలితంగా ఉక్కు కంటే ఎక్కువ నిర్దిష్ట తన్యత బలం (specific tensile strength) కలిగిన ఫైబర్లు లభిస్తాయి.[143]

కార్బన్ బ్లాక్ ప్రింటింగ్ ఇంక్, ఆర్టిస్ట్ ఆయిల్ పెయింట్ మరియు వాటర్ కలర్స్, కార్బన్ పేపర్, ఆటోమోటివ్ ఫినిషెస్, ఇండియా ఇంక్ మరియు లేజర్ ప్రింటర్ టోనర్‌లో నల్లని పిగ్మెంట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. కార్బన్ బ్లాక్ టైర్లు మరియు ప్లాస్టిక్ సమ్మేళనాల వంటి రబ్బరు ఉత్పత్తులలో ఫిల్లర్‌గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.[144](Housecroft, Sharpe, 2018, pp. 446) యాక్టివేటెడ్ చార్‌కోల్ గ్యాస్ మాస్క్‌లు, నీటి శుద్దీకరణ మరియు కిచెన్ ఎక్స్‌ట్రాక్టర్ హుడ్స్ వంటి విభిన్న అప్లికేషన్లలో ఫిల్టర్ మెటీరియల్‌లో అబ్సార్బెంట్ (absorbent) మరియు అడ్సార్బెంట్ (adsorbent)గా ఉపయోగించబడుతుంది, మరియు జీర్ణవ్యవస్థ నుండి విషపదార్థాలు, విషాలను లేదా వాయువులను పీల్చుకోవడానికి వైద్యంలో ఉపయోగించబడుతుంది. కార్బన్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రసాయన క్షయకరణం (chemical reduction)లో ఉపయోగించబడుతుంది.[145](Housecroft, Sharpe, 2018, pp. 445)[146] కోక్ (ఇంధనం) ఇనుప ఖనిజాన్ని ఇనుముగా తగ్గించడానికి (స్మెల్టింగ్) ఉపయోగించబడుతుంది. స్టీల్ యొక్క కేస్ హార్డెనింగ్ పూర్తయిన స్టీల్ భాగాలను కార్బన్ పౌడర్‌లో వేడి చేయడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.[147] సిలికాన్ కార్బైడ్, టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్, బోరాన్ కార్బైడ్ మరియు టైటానియం కార్బైడ్ ల కార్బైడ్లు తెలిసిన అత్యంత కఠినమైన పదార్థాలలో ఉన్నాయి మరియు కటింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ సాధనాల్లో అబ్రాసివ్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి. కార్బన్ సమ్మేళనాలు దుస్తులలో ఉపయోగించే పదార్థాలలో ఎక్కువ భాగం, అంటే సహజ మరియు కృత్రిమ వస్త్రాలు మరియు తోలు, మరియు గాజు, రాయి, డ్రైవాల్ మరియు లోహం కాకుండా నిర్మిత వాతావరణంలోని దాదాపు అన్ని అంతర్గత ఉపరితలాలను తయారు చేస్తాయి.[16]

వజ్రాలు

వజ్రం పరిశ్రమ రెండు వర్గాలుగా విభజించబడింది: ఒకటి రత్న-స్థాయి వజ్రాలతో వ్యవహరించేది మరియు మరొకటి పారిశ్రామిక-స్థాయి వజ్రాలతో వ్యవహరించేది. రెండు రకాల వజ్రాల వ్యాపారం పెద్ద ఎత్తున ఉన్నప్పటికీ, రెండు మార్కెట్లు చాలా భిన్నంగా పనిచేస్తాయి.[65] బంగారం లేదా ప్లాటినం వంటి విలువైన లోహాల వలె కాకుండా, రత్న వజ్రాలు కమోడిటీగా వర్తకం చేయబడవు. వజ్రాల అమ్మకంలో గణనీయమైన మార్క్-అప్ ఉంటుంది మరియు వజ్రాల పునఃవిక్రయం కోసం చాలా చురుకైన మార్కెట్ లేదు.[148]

పారిశ్రామిక వజ్రాలు ఎక్కువగా వాటి కాఠిన్యం మరియు ఉష్ణ వాహకత కోసం విలువైనవి, స్పష్టత మరియు రంగు యొక్క రత్నశాస్త్ర లక్షణాలు ఎక్కువగా అసంబద్ధం. తవ్విన వజ్రాలలో సుమారు 80% (సంవత్సరానికి సుమారు 100 మిలియన్ క్యారెట్లు లేదా 20 టన్నులకు సమానం) రత్నాలుగా ఉపయోగించడానికి పనికిరావు మరియు పారిశ్రామిక ఉపయోగం కోసం కేటాయించబడతాయి (దీనిని బోర్ట్ అని పిలుస్తారు).[149] 1950లలో కనుగొనబడిన కృత్రిమ వజ్రాలు దాదాపు వెంటనే పారిశ్రామిక అప్లికేషన్లను కనుగొన్నాయి; సంవత్సరానికి 3 బిలియన్ క్యారెట్ల (600 టన్నులు) కృత్రిమ వజ్రాలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.[150]

వజ్రం యొక్క ప్రధాన పారిశ్రామిక ఉపయోగం కటింగ్, డ్రిల్లింగ్, గ్రైండింగ్ మరియు పాలిషింగ్‌లో ఉంది. ఈ అప్లికేషన్లలో చాలా వరకు పెద్ద వజ్రాలు అవసరం లేదు; వాస్తవానికి, చిన్న పరిమాణం మినహా రత్న-నాణ్యత కలిగిన చాలా వజ్రాలను పారిశ్రామికంగా ఉపయోగించవచ్చు. వజ్రాలు డ్రిల్ చిట్కాలు లేదా రంపపు బ్లేడ్లలో పొందుపరచబడతాయి, లేదా గ్రైండింగ్ మరియు పాలిషింగ్ అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించడానికి పొడిగా గ్రైండ్ చేయబడతాయి.[151] ప్రత్యేక అప్లికేషన్లలో అధిక-పీడన ప్రయోగాల (చూడండి డైమండ్ అన్విల్ సెల్) కోసం కంటైన్‌మెంట్‌గా ప్రయోగశాలలలో ఉపయోగించడం, అధిక-పనితీరు గల బేరింగ్‌లు, మరియు ప్రత్యేక విండోలలో పరిమిత ఉపయోగం ఉన్నాయి.[152][153] కృత్రిమ వజ్రాల ఉత్పత్తిలో నిరంతర పురోగతితో, కొత్త అప్లికేషన్లు సాధ్యమవుతున్నాయి. మైక్రోచిప్‌లకు అనువైన సెమీకండక్టర్గా వజ్రం యొక్క సంభావ్య ఉపయోగం మరియు దాని అసాధారణ ఉష్ణ వాహకత లక్షణం కారణంగా, ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో హీట్ సింక్గా ఉపయోగించడం చాలా ఉత్సాహాన్ని కలిగిస్తోంది.[154]

జాగ్రత్తలు

[155]

స్వచ్ఛమైన కార్బన్ మానవులకు చాలా తక్కువ విషపూరితమైనది మరియు గ్రాఫైట్ లేదా చార్‌కోల్ రూపంలో సురక్షితంగా నిర్వహించవచ్చు. ఇది జీర్ణవ్యవస్థలోని ఆమ్ల కంటెంట్లలో కూడా కరగడానికి లేదా రసాయన దాడికి నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. పర్యవసానంగా, ఇది శరీర కణజాలాలలోకి ప్రవేశించిన తర్వాత నిరవధికంగా అక్కడే ఉండే అవకాశం ఉంది. కార్బన్ బ్లాక్ బహుశా పచ్చబొట్లు వేయడానికి ఉపయోగించిన మొదటి పిగ్మెంట్లలో ఒకటి, మరియు ఓట్జీ ది ఐస్‌మ్యాన్ (Ötzi the Iceman) తన జీవితకాలంలో మరియు మరణం తర్వాత 5200 సంవత్సరాల పాటు నిలిచి ఉన్న కార్బన్ పచ్చబొట్లు కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది.[156] పెద్ద మొత్తంలో బొగ్గు ధూళి లేదా మసి (కార్బన్ బ్లాక్) పీల్చడం ప్రమాదకరంగా ఉంటుంది, ఇది ఊపిరితిత్తుల కణజాలాలను చికాకుపరుస్తుంది మరియు కంజెస్టెవ్ ఊపిరితిత్తుల వ్యాధి, కోల్‌వర్కర్స్ న్యుమోకోనియోసిస్కు కారణమవుతుంది. అబ్రాసివ్‌గా ఉపయోగించే వజ్రం పొడిని మింగినా లేదా పీల్చినా హానికరం. డీజిల్ ఇంజిన్ ఎగ్జాస్ట్ పొగలలో కార్బన్ యొక్క మైక్రోపార్టికల్స్ ఉత్పత్తి అవుతాయి మరియు ఊపిరితిత్తులలో పేరుకుపోవచ్చు.[157] అయితే, ఈ ఉదాహరణలలో, హాని కార్బన్ కంటే కలుషితాల (ఉదా. సేంద్రీయ రసాయనాలు, భారీ లోహాలు) వల్ల సంభవించవచ్చు.[158]

అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గాలి సమక్షంలో కార్బన్ బలంగా మరియు ప్రకాశవంతంగా మండుతుంది. ఆక్సిజన్ లేకపోవడం వల్ల వందల మిలియన్ల సంవత్సరాలుగా జడంగా ఉన్న బొగ్గు యొక్క పెద్ద నిల్వలు, బొగ్గు గని వ్యర్థాల చిట్కాలు, ఓడ కార్గో హోల్డ్స్ మరియు బొగ్గు బంకర్లలో గాలికి గురైనప్పుడు స్వయంప్రేరిత దహనం (spontaneously combust) చెందవచ్చు,[159][160] మరియు నిల్వ డంప్‌లు.[161]

గ్రాఫైట్‌ను న్యూట్రాన్ మోడరేటర్గా ఉపయోగించే అణు అప్లికేషన్లలో, విగ్నర్ ఎనర్జీ (Wigner energy) పేరుకుపోవడం మరియు దానిని ఆకస్మికంగా, స్వయంప్రేరితంగా విడుదల చేయడం జరగవచ్చు. కనీసం 250 °C వరకు అనీలింగ్ (annealing) చేయడం ద్వారా శక్తిని సురక్షితంగా విడుదల చేయవచ్చు, అయినప్పటికీ విండ్‌స్కేల్ అగ్నిప్రమాదంలో (Windscale fire) ఈ ప్రక్రియ విఫలమై, ఇతర రియాక్టర్ పదార్థాలు దహనం చెందడానికి కారణమైంది.[162][163]

కార్బన్ సమ్మేళనాల గొప్ప వైవిధ్యంలో టెట్రోడోటాక్సిన్, కాస్టర్ ఆయిల్ ప్లాంట్ రిసినస్ కమ్యూనిస్ గింజల నుండి లెక్టిన్ రిసిన్, సైనైడ్ (CN−), మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్ వంటి ప్రాణాంతక విషాలు; మరియు గ్లూకోజ్ మరియు ప్రోటీన్ వంటి జీవనానికి అవసరమైనవి ఉన్నాయి.

ఇది కూడా చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ carbon | Facts, Uses, & Properties. Encyclopedia Britannica.
  2. ↑ (22 February 2024). carbon. Britannica encyclopedia.
  3. ↑ History of Carbon.
  4. ↑ Quira, Zeidan. (2019-06-01). For June and July, it's atomic Nos. 6 and 7. ASBMBTODAY.
  5. ↑ Reece, Jane B.. (31 October 2013). "Campbell Biology". Pearson. ISBN 978-0-321-77565-8.
  6. ↑ (5 November 2021). Carbon: An Amazingly Allotropic Element. Michigan State University and UC Bolder.
  7. ↑ (Nov 8, 2009). "Melting temperature of diamond at ultrahigh pressure". Nature Physics. 6 (1) 40–43. doi:10.1038/nphys1438.
  8. ↑ Greenville Whittaker, A.. (1978). "The controversial carbon solid−liquid−vapour triple point". Nature. 276 (5689) 695–696. doi:10.1038/276695a0.
  9. ↑ Zazula, J. M.. (1997). On Graphite Transformations at High Temperature and Pressure Induced by Absorption of the LHC Beam. CERN.
  10. ↑ (1970). "Chemistry of the singlet and triplet C2 molecules. Mechanism of acetylene formation from reaction with acetone and acetaldehyde". Journal of the American Chemical Society. 92 (19) 5620–5624. doi:10.1021/ja00722a014.
  11. ↑ (2021). "Photodissociation of dicarbon: How nature breaks an unusual multiple bond". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 118 (52). doi:10.1073/pnas.2113315118.
  12. ↑ (2025). "Graphite melting and the nature of liquid carbon". Physical Review B. 111 (21). doi:10.1103/PhysRevB.111.214105.
  13. ↑ (2019-01-21). Relative stability of diamond and graphite as seen through bonds and hybridizations. Physical Chemistry Chemical Physics. 21 (21) 13205–13218.
  14. ↑ Warnecke, Friedrich. (1941). "Die gewerbliche Schwefelkohlenstoffvergiftung". Archiv für Gewerbepathologie und Gewerbehygiene. 11 (2) 198–248. doi:10.1007/bf02122927.
  15. ↑ Thompson, Lewis. (1850). The chemistry of gas lighting. 91–98. Office of "The Journal of Gas Lighting".
  16. ↑ 16.0 16.1 (2017). "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". 5–11. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a05_061.pub2.
  17. ↑ 17.0 17.1 17.2 Unwin, Peter. Fullerenes(An Overview).
  18. ↑ 18.0 18.1 (1997). "Carbon nanotubes—preparation and properties". CRC Press. ISBN 978-0-8493-9602-1.
  19. ↑ 19.0 19.1 (2001). "Carbon nanotubes: synthesis, structures, properties and applications". 80. Springer. ISBN 978-3-540-41086-7.
  20. ↑ 20.0 20.1 (2007). "A novel hybrid carbon material". Nature Nanotechnology. 2 (3) 156–161. doi:10.1038/nnano.2007.37.
  21. ↑ (2007). "Investigations of NanoBud formation". Chemical Physics Letters. 446 (1) 109–114. doi:10.1016/j.cplett.2007.08.050.
  22. ↑ Vieira, R. (2004). "Synthesis and characterisation of carbon nanofibers with macroscopic shaping formed by catalytic decomposition of C2H6/H2 over nickel catalyst". Applied Catalysis A: General. 274 (1–2) 1–8. doi:10.1016/j.apcata.2004.04.008.
  23. ↑ 23.0 23.1 (1967). "Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond". Nature. 214 (5088) 587–589. doi:10.1038/214587a0.
  24. ↑ 24.0 24.1 24.2 Harris, PJF. (2004). Fullerene-related structure of commercial glassy carbons. Philosophical Magazine. 84 (29) 3159–3167. doi:10.1080/14786430410001720363.
  25. ↑ Rode, A. V.. (1999). "Structural analysis of a carbon foam formed by high pulse-rate laser ablation". Applied Physics A: Materials Science & Processing. 69 (7) S755–S758. doi:10.1007/s003390051522.
  26. ↑ 26.0 26.1 26.2 Heimann, Robert Bertram. (28 February 1999). Carbyne and carbynoid structures. 1–. Springer. ISBN 978-0-7923-5323-2.
  27. ↑ (2003). "Materials: Ultrahard polycrystalline diamond from graphite". Nature. 421 (6923) 599–600. doi:10.1038/421599b.
  28. ↑ (2004). Superlubricity of Graphite. Physical Review Letters. 92 (12). doi:10.1103/PhysRevLett.92.126101.
  29. ↑ (1988). "The analysis of the electrical conductivity of graphite conductivity of graphite powders during compaction". Journal of Physics D: Applied Physics. 21 (1) 101–107. doi:10.1088/0022-3727/21/1/015.
  30. ↑ Delhaes, P.. (2001). Graphite and Precursors. CRC Press. ISBN 978-90-5699-228-6.
  31. ↑ (2008). "Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene". Science. 321 (5887) 385–8. doi:10.1126/science.1157996.
  32. ↑ Sanderson, Bill. (2008-08-25). Toughest Stuff Known to Man: Discovery Opens Door to Space Elevator. nypost.com.
  33. ↑ Jenkins, Edgar. (1973). The polymorphism of elements and compounds. 30. Taylor & Francis. ISBN 978-0-423-87500-3.
  34. ↑ (1938). "Heat and Free Energy of Formation of Carbon Dioxide and of the Transition Between Graphite and Diamond". Journal of Research of the National Bureau of Standards. 21 (4) 491. doi:10.6028/jres.021.028.
  35. ↑ World of Carbon – Interactive Nano-visulisation in Science & Engineering Education (IN-VSEE).
  36. ↑ Grochala, Wojciech. (2014-04-01). "Diamond: Electronic Ground State of Carbon at Temperatures Approaching 0 K". Angewandte Chemie International Edition. 53 (14) 3680–3683. doi:10.1002/anie.201400131.
  37. ↑ (2021). "The Relative Thermal Stability of Diamond and Graphite". Angewandte Chemie International Edition. 60 (3) 1546–1549. doi:10.1002/anie.202009897.
  38. ↑ Schewe, Phil. (March 26, 2004). Carbon Nanofoam is the World's First Pure Carbon Magnet. Physics News Update. 678 (1).
  39. ↑ (2005). "Harder than diamond: Determining the cross-sectional area and Young's modulus of molecular rods". Angew. Chem. Int. Ed.. 44 (45) 7432–7435. doi:10.1002/anie.200502448.
  40. ↑ (2015-11-30). Researchers find new phase of carbon, make diamond at room temperature. news.ncsu.edu.
  41. ↑ 41.0 41.1 Carbon – Naturally occurring isotopes. WebElements Periodic Table.
  42. ↑ (1998). "Natural Abundance Variations in Stable Isotopes and their Potential Uses in Animal Physiological Ecology". Comparative Biochemistry and Physiology – Part A: Molecular & Integrative Physiology. 119 (3) 725–737. doi:10.1016/S1095-6433(98)01016-2.
  43. ↑ Official SI Unit definitions.
  44. ↑ Bowman, S.. (1990). "Interpreting the past: Radiocarbon dating". British Museum Press. ISBN 978-0-7141-2047-8.
  45. ↑ Brown, Tom. (March 1, 2006). Carbon Goes Full Circle in the Amazon. Lawrence Livermore National Laboratory.
  46. ↑ Libby, W. F.. (1952). "Radiocarbon dating". Chicago University Press and references therein.
  47. ↑ Westgren, A.. (1960). The Nobel Prize in Chemistry 1960. Nobel Foundation.
  48. ↑ (1999). "Beaming Into the Dark Corners of the Nuclear Kitchen". Science. 286 (5437) 28–31. doi:10.1126/science.286.5437.28.
  49. ↑ 49.0 49.1 49.2 Hoover, Rachel. (21 February 2014). Need to Track Organic Nano-Particles Across the Universe? NASA's Got an App for That. NASA.
  50. ↑ (2006). Meteorites and the Early Solar System II. 199. University of Arizona Press. ISBN 978-0-8165-2562-1.
  51. ↑ Mark, Kathleen. (1987). Meteorite Craters. University of Arizona Press. ISBN 978-0-8165-0902-7.
  52. ↑ (February 24, 2014). Online Database Tracks Organic Nano-Particles Across the Universe. Sci Tech Daily.
  53. ↑ William F McDonough The composition of the Earth ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ in (2000). "Earthquake Thermodynamics and Phase Transformation in the Earth's Interior". Elsevier Science. ISBN 978-0-12-685185-4.
  54. ↑ (Jun 19, 2018). "The biomass distribution on Earth". PNAS. 115 (25) 6506–6511. doi:10.1073/pnas.1711842115.
  55. ↑ Fred Pearce. (2014-02-15). Fire in the hole: After fracking comes coal. New Scientist. 221 (2956) 36–41. doi:10.1016/S0262-4079(14)60331-6.
  56. ↑ "Wonderfuel: Welcome to the age of unconventional gas" ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ by Helen Knight, New Scientist, 12 June 2010, pp. 44–7.
  57. ↑ (2010-07-18). Living with the oceans. A report on the state of the world's oceans. world ocean review.
  58. ↑ Ocean methane stocks 'overstated', BBC, 17 Feb. 2004.
  59. ↑ "Ice on fire: The next fossil fuel" ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ by Fred Pearce, New Scientist, 27 June 2009, pp. 30–33.
  60. ↑ Calculated from file global.1751_2008.csv in Index of /ftp/ndp030/CSV-FILES. from the Carbon Dioxide Information Analysis Center.
  61. ↑ Rachel Gross. (Sep 21, 2013). Deep, and dank mysterious. New Scientist. 40–43.
  62. ↑ Stefanenko, R.. (1983). "Coal Mining Technology: Theory and Practice". Society for Mining Metallurgy. ISBN 978-0-89520-404-2.
  63. ↑ Kasting, James. (1998). The Carbon Cycle, Climate, and the Long-Term Effects of Fossil Fuel Burning. Consequences: The Nature and Implication of Environmental Change. 4 (1).
  64. ↑ (2010). "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". Wiley. ISBN 978-3-527-30673-2.
  65. ↑ 65.0 65.1 65.2 (2010). "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.n05_n01.
  66. ↑ Industrial Diamond Statistics and Information. USGS.
  67. ↑ Carbon-14 formation.
  68. ↑ (1990). "Science-based Dating in Archaeology". 56–58. Longman. ISBN 978-0-582-49309-4.
  69. ↑ (2022-04-12). "Distinguishing the Origin of Asteroid (16) Psyche". Space Science Reviews. 218 (16). doi:10.1007/s11214-022-00880-9.
  70. ↑ Voltatile Products from Carbonaceous Asteroids. UAPress.Arizona.edu.
  71. ↑ (1997). "Astronomy through the ages the story of the human attempt to understand the universe". Taylor & Francis. ISBN 978-0-203-21273-8.
  72. ↑ (2007). "An Introduction to Modern Stellar Astrophysics". Addison Wesley. ISBN 978-0-8053-0348-3.
  73. ↑ Whittet, Douglas C. B.. (2003). "Dust in the Galactic Environment". 45–46. CRC Press. ISBN 978-0-7503-0624-9.
  74. ↑ (February 2016). "Big History". 10–11, 45, 55, 58–59, 63, 65–71, 75, 78–81, 98, 100, 102. DK. ISBN 978-1-4654-5443-0.
  75. ↑ (May 2003). Is my body really made up of star stuff?. NASA.
  76. ↑ Firaque, Kabir. (2020-07-10). Explained: How stars provided the carbon that makes life possible. The Indian Express.
  77. ↑ (1998-07-20). Stellar, Hydrogen, Helium. Encyclopedia Britannica.
  78. ↑ Pikelʹner, Solomon Borisovich. (1977). Star Formation. 38. Springer. ISBN 978-90-277-0796-3.
  79. ↑ Mannion, pp. 51–54.
  80. ↑ Mannion, pp. 84–88.
  81. ↑ (2000). "The Global Carbon Cycle: A Test of Our Knowledge of Earth as a System". Science. 290 (5490) 291–296. doi:10.1126/science.290.5490.291.
  82. ↑ (1993). The global terrestrial carbon cycle. Water, Air, & Soil Pollution. 70 (1–4) 19–37. doi:10.1007/BF01104986.
  83. ↑ (2017). Chemistry3: Introducing Inorganic, Organic and Physical Chemistry. 70. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-873380-5.
  84. ↑ Mannion pp. 27–51
  85. ↑ Mannion pp. 84–91
  86. ↑ Horowitz, Norman H.. (1986). "To Utopia and Back: The Search for Life in the Solar System". W H Freeman & Company. ISBN 978-0-7167-1766-9.
  87. ↑ (1982). "The prebiological paleoatmosphere: stability and composition". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 12 (3) 245–259. doi:10.1007/BF00926894.
  88. ↑ Loerting, T.. (2001). "On the Surprising Kinetic Stability of Carbonic Acid". Angew. Chem. Int. Ed.. 39 (5) 891–895. doi:<891::AID-ANIE891>3.0.CO;2-E 10.1002/(SICI)1521-3773(20000303)39:5<891::AID-ANIE891>3.0.CO;2-E.
  89. ↑ Haldane J.. (1895). "The action of carbonic oxide on man". Journal of Physiology. 18 (5–6) 430–462. doi:10.1113/jphysiol.1895.sp000578.
  90. ↑ (2003). "The clinical toxicology of carbon monoxide". Toxicology. 187 (1) 25–38. doi:10.1016/S0300-483X(03)00005-2.
  91. ↑ Compounds of carbon: carbon suboxide.
  92. ↑ (1961). "Photolysis of Carbon Suboxide". Journal of the American Chemical Society. 83 (17) 3712–3713. doi:10.1021/ja01478a033.
  93. ↑ Anderson D. J.. (1991). "Photodissociation of Carbon Suboxide". Journal of Chemical Physics. 94 (12) 7852–7867. doi:10.1063/1.460121.
  94. ↑ (1971). "A theoretical study of the structure and properties of carbon trioxide". Chemical Physics Letters. 11 (5) 593–597. doi:10.1016/0009-2614(71)87010-0.
  95. ↑ Moll N. G.. (1966). "Carbon Trioxide: Its Production, Infrared Spectrum, and Structure Studied in a Matrix of Solid CO2". Journal of Chemical Physics. 45 (12) 4469–4481. doi:10.1063/1.1727526.
  96. ↑ 96.0 96.1 (1963). Cyclic Polyhydroxy Ketones. I. Oxidation Products of Hexahydroxybenzene (Benzenehexol). Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A. 67A (2) 153–162. doi:10.6028/jres.067A.015.
  97. ↑ (2000-01-19). Structure of Mellitic Trianhydride. Helvetica Chimica Acta. 83 (1) 300–309. doi:<300::AID-HLCA300>3.0.CO;2-L 10.1002/(SICI)1522-2675(20000119)83:1<300::AID-HLCA300>3.0.CO;2-L.
  98. ↑ Pauling, L.. (1960). The Nature of the Chemical Bond. 93. Cornell University Press. 978-0-8014-0333-0.
  99. ↑ Scherbaum, Franz. (1988). ""Aurophilicity" as a consequence of Relativistic Effects: The Hexakis(triphenylphosphaneaurio)methane Dication [(Ph3PAu)6C]2+". Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 27 (11) 1544–1546. doi:10.1002/anie.198815441.
  100. ↑ Ritter, Stephen K.. Six bonds to carbon: Confirmed. Chemical & Engineering News.
  101. ↑ (2005-03-01). "Syntheses and Structures of Hypervalent Pentacoordinate Carbon and Boron Compounds Bearing an Anthracene Skeleton − Elucidation of Hypervalent Interaction Based on X-ray Analysis and DFT Calculation". Journal of the American Chemical Society. 127 (12) 4354–4371. doi:10.1021/ja0438011.
  102. ↑ (2023). "Carbon, n., Etymology.". Oxford English Dictionary. doi:10.1093/OED/1084619843.
  103. ↑ Kohlen from German to English. Google Translate.
  104. ↑ Stoff from German to English. Google Translate.
  105. ↑ Coal from English to Dutch. Google Translate.
  106. ↑ Stof from Dutch to English. Google Translate.
  107. ↑ Kul from Danish to English. Google Translate.
  108. ↑ Stof from Danish to English. Google Translate.
  109. ↑ (17 May 2005). Chinese made first use of diamond. BBC News.
  110. ↑ van der Krogt, Peter. Carbonium/Carbon at Elementymology & Elements Multidict.
  111. ↑ Ferchault de Réaumur, R.-A.. (1722). "L'art de convertir le fer forgé en acier, et l'art d'adoucir le fer fondu, ou de faire des ouvrages de fer fondu aussi finis que le fer forgé (English translation from 1956)".
  112. ↑ Carbon. Canada Connects.
  113. ↑ Giolitti, Federico. (1914). The Cementation of Iron and Steel. McGraw-Hill Book Company, inc.
  114. ↑ (1985). "C60: Buckminsterfullerene". Nature. 318 (6042) 162–163. doi:10.1038/318162a0.
  115. ↑ The Nobel Prize in Chemistry 1996 "for their discovery of fullerenes".
  116. ↑ (2015-01-01). Graphite deposit types, their origin, and economic significance.
  117. ↑ 117.0 117.1 117.2 USGS Minerals Yearbook: Graphite, 2009 ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ and Graphite: Mineral Commodity Summaries 2011
  118. ↑ (2007). World Mineral Production 2002-2006. MineralsUK.
  119. ↑ Harlow, G. E.. (1998). "The nature of diamonds". 223. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-62935-5.
  120. ↑ Catelle, W. R.. (1911). "The Diamond". 159. John Lane Company. భారతదేశంలో మరియు ఇతర చోట్ల ఒండ్రు వజ్రాల గురించి చర్చ మరియు ప్రారంభ ఆవిష్కరణలు
  121. ↑ Ball, V.. (1881). Diamonds, Gold and Coal of India. London, Truebner & Co.. బాల్ బ్రిటిష్ సేవలో భూగర్భ శాస్త్రవేత్త. అధ్యాయం I, పేజీ 1
  122. ↑ Hershey, J. W.. (1940). "The Book Of Diamonds: Their Curious Lore, Properties, Tests And Synthetic Manufacture". 28. Kessinger Pub Co.. 978-1-4179-7715-4.
  123. ↑ Janse, A. J. A.. (2007). "Global Rough Diamond Production Since 1870". Gems and Gemology. XLIII (Summer 2007) 98–119. doi:10.5741/GEMS.43.2.98.
  124. ↑ (2004-10-22). The Diamond Life. Guerrilla News Network.
  125. ↑ (21 May 2018). Global Diamond Supply Expected to Decrease 3.4% to 147M Carats in 2018. Kitco.com.
  126. ↑ Lorenz, V.. (2007). "Argyle in Western Australia: The world's richest diamantiferous pipe; its past and future". Gemmologie, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft. 56 (1/2) 35–40.
  127. ↑ Mannion pp. 25–26
  128. ↑ (2004-10-17). Microscopic diamond found in Montana. The Montana Standard.
  129. ↑ Cooke, Sarah. (2004-10-19). Microscopic Diamond Found in Montana. Livescience.com.
  130. ↑ Delta News / Press Releases / Publications. Deltamine.com.
  131. ↑ (1998). "Growth and application of undoped and doped diamond films". Rep. Prog. Phys.. 61 (12) 1665–1710. doi:10.1088/0034-4885/61/12/002.
  132. ↑ Osawa, E. (2007). "Recent progress and perspectives in single-digit nanodiamond". Diamond and Related Materials. 16 (12) 2018–2022. doi:10.1016/j.diamond.2007.08.008.
  133. ↑ (2004). "Experimental Corroboration of the Synthesis of Diamond in the Cavitation Process". Doklady Physics. 49 (3) 150–153. doi:10.1134/1.1710678.
  134. ↑ 134.0 134.1 (2010-01-15). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.n05_n03.
  135. ↑ (2000-06-15). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. ISBN 978-3-527-30385-4. doi:10.1002/14356007.a05_375.pub2.
  136. ↑ (2024). Quest for environmentally sustainable materials: A case for animal-based fillers and fibers in polymeric biocomposites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 183. doi:10.1016/j.compositesa.2024.108216.
  137. ↑ (2015-04-14). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a20_543.pub2.
  138. ↑ (2023-11-13). How plastics are made • Plastics Europe. Plastics Europe.
  139. ↑ Harris, Peter J F. (1999). On Charcoal. Interdisciplinary Science Reviews. 24 (4) 301–306. doi:10.1179/030801899678966.
  140. ↑ (2000). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. ISBN 978-3-527-30385-4. doi:10.1002/14356007.
  141. ↑ (2001). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. ISBN 978-0-471-48494-3. doi:10.1002/0471238961.
  142. ↑ (2014). Supercritical Fluid Technology for Energy and Environmental Applications. 249–267. Elsevier. ISBN 978-0-444-62696-7. doi:10.1016/b978-0-444-62696-7.00013-7.
  143. ↑ (1991). "The impact resistance of composite materials – a review". Composites. 22 (5) 347–62. doi:10.1016/0010-4361(91)90549-V.
  144. ↑ (2024). Encyclopedia of Polymer Science and Technology. Wiley. ISBN 978-1-118-63389-2. doi:10.1002/0471440264.pst477.pub2.
  145. ↑ (2024). "Exposure to cooking emitted volatile organic compounds with recirculating and extracting ventilation solutions". Building and Environment. 261. doi:10.1016/j.buildenv.2024.111743.
  146. ↑ (2024). "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology". 1–32. Wiley. ISBN 978-0-471-23896-6. doi:10.1002/0471238961.0103200902011105.a01.pub4.
  147. ↑ Higgins, Raymond A.. (1983). "Part I: Applied Physical Metallurgy". 474. Hodder & Stoughton. ISBN 0-340-28524-9.
  148. ↑ Floros, Willie. (2025-05-23). Is jewelry a good investment?. Empower.
  149. ↑ Holtzapffel, Ch.. (1856). Turning And Mechanical Manipulation. Charles Holtzapffel. Internet Archive ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ
  150. ↑ Industrial Diamonds Statistics and Information. United States Geological Survey.
  151. ↑ (1995). "The application of polycrystalline diamond (PCD) tool materials when drilling and reaming aluminum-based alloys including MMC". International Journal of Machine Tools and Manufacture. 35 (5) 761–774. doi:10.1016/0890-6955(95)93044-7.
  152. ↑ Harris, D. C.. (1999). "Materials for infrared windows and domes: properties and performance". 303–334. SPIE Press. ISBN 978-0-8194-3482-1.
  153. ↑ Nusinovich, G. S.. (2004). "Introduction to the physics of gyrotrons". 229. JHU Press. ISBN 978-0-8018-7921-0.
  154. ↑ (1992). "120 W CW output power from monolithic AlGaAs (800 nm) laser diode array mounted on diamond heatsink". Electronics Letters. 28 (2) 197–199. doi:10.1049/el:19920123.
  155. ↑ Graphite. Fisher Scientific.
  156. ↑ (1998). "5200-year old acupuncture in Central Europe?". Science. 282 (5387) 242–243. doi:10.1126/science.282.5387.239f.
  157. ↑ (2001). "Ultrafine particles". Occupational and Environmental Medicine. 58 (3) 211–216. doi:10.1136/oem.58.3.211.
  158. ↑ (2012). "Respiratory health effects of diesel particulate matter". Respirology. 17 (2) 201–212. doi:10.1111/j.1440-1843.2011.02109.x.
  159. ↑ Press Release – Titanic Disaster: New Theory Fingers Coal Fire. www.geosociety.org.
  160. ↑ McSherry, Patrick. Coal bunker Fire. www.spanamwar.com.
  161. ↑ (2022-12-01). "Fire Hazards of Coal Storage Sites - Monitoring and Protection". Civil and Environmental Engineering Reports. 32 (4) 242–258. doi:10.2478/ceer-2022-0055.
  162. ↑ Foreman, Mark R. St J.. (2018-01-01). "Reactor accident chemistry an update". Cogent Chemistry. 4 (1). doi:10.1080/23312009.2018.1450944.
  163. ↑ (1999). Disaster – The Windscale Fire. BBC Two.

గ్రంథ పట్టిక

  • (2018). "Inorganic Chemistry". Prentice Hall. ISBN 978-1-292-13414-7.
  • (12 January 2006). "Carbon and Its Domestication". 1–319. Springer. ISBN 978-1-4020-3956-0.

బాహ్య లింకులు

రసాయన శాస్త్రం

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Carbon” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=కార్బన్&oldid=928"