استخدامات الكربون في الصناعة

استخدامات الكربون في الصناعة

يعد عنصر الكربون المتوفر في القشرة الأرضية على شكل مركبات كيميائية وعضوية مثل مركب كربونات الكالسيوم المسؤول عن بناء هياكل الكائنات البحرية بالإضافة للفحم الذي يشكل أحد أنواع الوقود الأحفوري وأنواع مختلفة من الصخور المكونة للقشرة الأرضية، وتعتبر السلاسل الكربونية أساس تحضير المركبات العضوية كالنفط ومشتقاته والجزيئات الغذائية وغيرها،^[١]ويدخل الكربون النشط في العديد من الصناعات الهامة، ومنها:^[٢][٣]

• يستخدم الجرافيت المصنوع من الكربون في تصنيع المحركات الكهربائية وأجهزة التنفس الصناعي وأقلام الرصاص.
• تستخدم ألياف الكربون خفيفة الوزن في تصنيع الطائرات والصواريخ والسكك الحديدية والأدوات الرياضية.
• يستخدم الكربون في صناعة الصفائح الجرافيتية الرقيقة داخل الأجهزة الإلكترونية.
• يستخدم النوع غير النقي من الكربون الموجود في الأخشاب والفحم في صناعات الحديد لصهر المعادن.
• يستخدم حجر الماس المصنوع من الكربونات في عمليات التصنيع.
• يدخل الكربون في صناعة الدهانات والحبر والبطاريات والإطارات المطاطية.

استخدامات الجرافيت في الصناعة

ينتج الجرافيت أحد أشكال الكربون من تعرض مكوناته لدرجات حرارة عالية وضغط عند تكونه، ويسمى أيضًا بالكربون البلوري، ومن أهم خصائصه سهولة استعماله وتشكيله في الصناعات، ويتميز بموصليته الجيدة للحرارة والكهرباء، ويعتبر من المعادن غير النشطة كيميائيًا خلال التفاعلات الكيميائية، ومن أهم استعمالاته الصناعية:^[٤]

صناعة مواد التشحيم

يدخل الجرافيت في إنتاج مواد التشحيم من خلال تفاعله مع بخار الماء لإنتاج طبقة خارجية رقيقة تقلل من احتكاك مكابح السيارات، كما يستعمل في صناعة الدهانات الزيتية المقاومة للماء لطلاء الأثاث والألواح الخشبية.

صناعة الأقطاب الكهربائية

يدخل الجرافيت في صناعة الأقطاب الكهربائية في البطاريات وأقطاب الخلايا الكهروكيميائية وصناعة بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن، كما يستعمل في المفاعلات النووية كمادة مثبتة تساعد على الحد من حركة النيوترونات خلال التفاعلات النووية.

استخدام الماس في الصناعة

يعتبر معدن الماس أحد الأشكال الكربونية المتوفرة في الطبيعة، ولا يقتصر استعماله على صناعة المجوهرات فقط إذ يمكن الاعتماد عليه في الأغراض الصناعية لتمتعه بالصلابة والقوة والقدرة على تحمل الضغط بسبب الروابط الكيميائية القوية بين ذرات الكربون، ومن خصائصه أيضًا موصليته الجيدة للحرارة ومقاومته للعوامل الكيميائية، ومن أهم استعمالاته الصناعية:^[٥]

أداة للقطع

يستعمل الماس الصناعي الذي يتمتع بصلابة شديدة في صناعة شفرات أدوات القطع؛ كالمنشار والمنشار الكهربائي وآلات الحفر والعجلات لطحن الصخور وتحويلها لمسحوق ناعم، ويختلف الماس الصناعي عن الطبيعي من حيث تكلفة الاستخدام.

صناعة الأجهزة

يدخل الماس في صناعة بعض أجزاء الأجهزة كالموجودة في أجهزة التصوير بالأشعة السينية، وأجهزة الليزر، لما يتمتع به من خصائص كمقاومته للتلف والتآكل وموصليته للطاقة الحرارية ومتانته.

المراجع

1. ↑ "carbon", Britannica, Retrieved 13/1/2022. Edited.
2. ↑ "Carbon", Periodic Table, Retrieved 13/1/2022. Edited.
3. ↑ "Carbon", toppr, Retrieved 13/1/2022. Edited.
4. ↑ "Uses of Graphite", BYJOS, Retrieved 13/1/2022. Edited.
5. ↑ Hobart M. King, "Diamond", Geology.Com, Retrieved 13/1/2022. Edited.