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Variedades de carbono

Variedades de carbono
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Concepto:Forma en que se encuentra el carbono en la naturaleza .

Variedades de carbono. Tres formas de carbono elemental existen en la naturaleza: el diamante, el carbono amorfo y el grafito. Todos son sólidos con puntos de fusión muy altos e insolubles en cualquier disolvente a temperatura ordinaria, pero sus propiedades físicas difieren a causa de sus diferencias en la estructura cristalina. En el diamante, los átomos constituyen una red tridimensional que se extiende a lo largo de todo un cristal, haciendo de esta sustancia la más dura de la naturaleza. El carbono amorfo tiene, en cambio, un grado de cristalización muy bajo; se encuentra con distintos grados de pureza en el carbón de leña, el carbón, el coque, el negro de carbono y el negro de humo.

Variedades de carbono

Las variedades de carbono para su estudio se dividen en naturales y artificiales

Carbones naturales

Diamante

En tiempo remoto se consideró como cristal de roca; Bergman, 1777 demostró que no tenía sílice, quedando con ello sin autoridad las ideas antiguas; Lavoissier patentizó que el diamante era carbono y Davy, 1816 averiguo los componentes del producto de la combustión, resultando ser anhídrido carbónico en volumen igual al oxígeno consumido; en virtud de estos y otros trabajos modernos, puede considerarse como el carbono mas puro que se conoce, el cual se presenta cristalizado.

Cristaliza en el sistema regular, distinguiéndose por su gran dureza. La densidad oscila, entre 3,5 y 3,55 y su poder dispersivo para la luz es considerable. La talla hace variar la intensidad de su brillo, aumentando este al multiplicarse el número de caras.

La acción del calor sobre el diamante varia según actúe en contacto o al abrigo del aire. Calentando en contacto de este arde al rojo. No es buen conductor de la electricidad y se electriza por frotamiento. Varias han sido las tentativas para obtenerlo artificialmente. El que consiguió mejor resultado fue Moissan, 1893, haciendo disolver el carbono en el hierro fundido, operando a elevadísima temperatura en el horno eléctrico ideado por él.Carbóndiamante.jpeg

Los diamantes que obtuvo fueron pequeños. Para prepararlos se enfría bruscamente la masa fundida dejándola caer en agua; primero se solidifica la parte exterior, mientras que la interna permanece liquida; esta se enfría poco a poco sacando del agua la masa, la cual suelta el carbono en forma cristalina por la enorme presión que experimenta.

Grafito

Conocido también como plombagina y es una variedad perfectamente caracterizada por la adherencia que existe entre sus partículas, siendo esto la causa de rayar el papel y de que se aplique a la fabricación de lapiceros. Se encuentra en los terrenos primitivos: cristalino en Ceylan y la India y amorfo en la Siberia Oriental y otros países.
Grafito natural.jpg Es de color gris de acero y en general se presenta en masas hojosas, siendo buen conductor del calor y la electricidad, su densidad oscila entre 2,1 y 2,4. La manera de actuar este combustible con los agentes oxidantes, le diferencia de los demás carbones naturales. La oxidación por el ácido nítrico y el clorato de potasio da origen a un ácido llamado por unos grafítico, el cual es amarillo y de estructura laminar.

Antracita

Se encuentra en los terrenos anteriores al carbonífero. Es de color negro; la densidad varía entre 1,3 y 1,5, siendo un cuerpo completamente falto de forma cristalina. Se quema difícilmente y solo a temperaturas muy altas y con el auxilio de chimeneas de gran tiro.
Antracita.JPG

Hulla

De origen vegetal este combustible, procede de restos vegetales que , sepultados en la tierra, con el transcurso de los siglos experimentaron una combustión lenta. Entre las sustancias que suelen acompañar a las hullas, cumple mencionar el sulfuro de hierro, causa a veces de inconvenientes, pues transformándose en sulfato disgrega el carbón, inutilizándolo en lagunas ocasiones. Desde el punto de vista industrial, se dividen estas según la manera de presentarse al someterlas al fuego en hullas grasas, semigrasas y secas o magras.Hulla.gif
Las primeras presentan color negro, son fáciles de quemar y dan llama larga; las segundas poseen color gris de acero, se inflaman con mas dificultad, conteniendo bastante cantidad de sulfuro de hierro y las magras o secas son las peores, pues ricas en carbono se contraen mucho al convertirlas en cok y lo dejan arenoso. Existen otras clases de hullas consideradas por algunos, entre las que se citan el cannel-coal que arde con llama brillante, y la variedad splint-coal que se quema con mucho humo, presentando mayor cantidad de cenizas que ningún otro tipo.

Lignito

Se encuentra en los terrenos cretáceos y es de formación más reciente que la hulla. Diversas variedades de lignitos pueden distinguirse: el lignito común, el fibroso y el terroso en la primera clase se comprende un carbón de forma compacta y brillante que se llama azabache. Destilados los lignitos producen el llamado vinagre de leña, de gran riqueza en productos orgánicos.Lignito.jpg
Turba: es poco importante y muy impuro. En su combustión se producen gases de mal olor.
Turba1.jpeg

Carbones artificiales

Carbón de madera

Es el carbón artificial mas conocido y se produce por efecto de la combustión incompleta de la madera. Cuando no se quieren utilizar los productos de la destilación, la carbonización se hace en pilas.
Carbondemadera.jpg El carbón bien preparado debe tener la fractura negra, ser sonoro y quemarse sin humo y apenas llama. La propiedad más importante de este carbón es la de absorber los gases, por lo cual se usa como antiséptico y antipútrido y en medicina como absorbente y desinfectante.

Carbón animal

Se obtiene calentando huesos de animales en grandes marmitas de hierro que se ponen en un horno especial donde se aplica el fuego, unas sobre otras, de modo que la superior sirve de tapadera a la inmediata, procurando tengan salida los gases. Este carbón posee en alto grado la propiedad de decolorar los líquidos. En los laboratorios se emplea para la purificación de algunos cuerpos. si se quiere obtener exento de sales cálcicas, hay que tratarlo con ácido clorhídrico y lavar después con agua repetidas veces.

Negro de humo

Se obtiene quemando incompletamente las resinas o los residuos de la extracción de la esencia de trementina en una vasija que se calienta por medio de un horno, los humos formados se hacen llegar a unas cámaras de condensación y a unos sacos de tela tupida que pueden vaciarse por la parte inferior. Se emplea en pintura y para la fabricación de algunas pinturas como la de imprenta.
Negro de humo.jpg
Carbón de azúcar: Es el más puro de todos los amorfos. Se obtiene quemando azúcar purificando en una vasija tapada imperfectamente, de modo que puedan salir los humos. Se purifica calentando la masa al rojo en corriente de cloro.

Cok

Es el residuo que dejan las hullas cuando se calientan en vasos cerrados en las fábricas de gas del alumbrado. Las grandes aplicaciones a que se le destina han originado la necesidad de instalar hornos especiales para atender las exigencias de la industria, por ser insuficiente el cok preparado en dichas fábricas.

Véase también

Enlaces externos

Fuentes

  • Babor, Joseph A. y Aznárez, José Ibarz. Química General Moderna. La Habana: Instituto Cubano del Libro, 1969.
  • Plane, Robert A. y Sienko, Michel J. Química. Colección de Ciencia-Técnica Aguiar.
  • De Galiano Mingot, Tomás.Pequeño Larousse de Ciencias Técnicas