استخدامات الكربون في حياتنا اليومية

من منا لا يعرف استخدامات الكربون، فهو يعد عنصر مهم من العناصر الطبيعية التي يتم استخدامها بكثرة في حياتنا اليومية، كما تتعدد استعمالاته بشكل ملحوظ، حيث نجده يدخل في الكثير من الصناعات المختلفة، بالإضافة إلى استعماله كوقود، وغيرها العديد من الأغراض التي يصعب حصرها بشكل كامل، لذلك سوف نلقي الضوء اليوم على الكربون، وسوف نتناول بالتفصيل أبرز المعلومات حول أهم استخدامات عنصر الكربون، فهيا بنا نتعرف عليها اليوم.

تعريف الكربون

يعتبر الكربون أحد العناصر الكيميائية، مثل باقي العناصر الموجودة بالجدول الدوري، ويمتاز الكربون بأنه يوجد بكثرة في الطبيعة، ويوجد الكربون بأكثر من شكل، مثل مادة الجرافيت، والماس.من الجدير بالذكر أن الكربون يكون اتحاد مع مجموعة من العناصر الطبيعية الأخرى، وينتج عن هذا الاتحاد تكوين الجزيئات التي تعتمد بشكل أساسي على عنصر الكربون، وتعد هذه الجزيئات اللبنة الأساسية للأشجار، والبشر، والحيوانات.⁽¹⁾استخدامات الكربون في الحياة العملية-almrsal.com

يلعب الكربون أيضًا دور في تكوين الغازات الدفيئة، والتي من أبرزها غاز الميثان وغاز ثاني أكسيد الكربون، الأمر الذي أدى إلى تعدد استخدامات الكربون، كما يتكون الوقود الأحفوري من الهيدروكربونات التي تعتمد في تكوينها على الكربون.ويعد المصدر الأساسي لعنصر الكربون الرواسب الناتجة عن الفحم المتكون منذ آلاف السنين في باطن الأرض، ويوجد الكربون في الطبيعة على ثلاث صور هي الماس، والجرافيت، والكربون الغير متبلور.وتكثر استخدامات الكربون، لأنه ينتمي للعناصر المستقرة التي تستطيع أن تكون اتحاد مع أحد العناصر الأخرى مكونة مجموعة من المركبات الهامة، كما يدرس علم الكيمياء العضوية استخدامات الكربون.⁽²⁾كربون نشط-marefa.org

استخدامات الكربون في حياتنا اليومية

يشتهر الكربون بكونه واحد من العناصر التي نستخدمها بشكل كبير خلال اليوم، نظرًا لأهميته القصوى بالنسبة للإنسان، ومن أهم استعمالات الكربون التي نصادفها يوميًا نذكر الآتي:

• صناعة الأطعمة: يمثل عنصر الكربون 18% من الجسم البشري، حيث نجده متواجد في البروتينات، والجلوكوز، والسكر، والجدير بالذكر أن الأطعمة التي نتناولها تحتوي على مادة الكربوهيدرات والتي تعد أحد عناصر الكربون.
• إعداد الحلي والمجوهرات: يستعمل الكربون في هيئته الماسية في صناعة الحلي والمجوهرات، هذا بجانب استعمال الماس في الكثير من الصناعات.
• صناعة البطاريات: يتم استعمال مادة الكربون الغير متبلورة في صناعة البطاريات، وصناعة الدهانات، بالإضافة إلى صناعة الأحبار.
• صناعة أقلام الرصاص:  من أشهر استخدامات الجرافيت صناعة الأقلام الرصاص، ويدخل أيضًا في صناعة الصلب.
• تحديد عمر الأشياء: يعتبر التأريخ بواسطة الكربون أحد أشهر استخدامات الكربون، لذا نجد أن عنصر الكربون يستعمل في قياس أعمار الأشياء، كما قام مجموعة من العلماء نوع نادر من مادة الكربون يطلق عليه كربون 14، يستعمل في تحديد عمر العظام والحفريات، الأمر الذي أدى إلى اكتشاف عمر الديناصورات الموجودة في طبقات الأرض.

استخدام الكربون في الصناعة

يدخل الكربون في مجموعة كبيرة من الصناعات نظرًا لأنه واحد من العناصر النشطة التي تحتاج إليها الصناعة، ومن أشهر وأهم استعمالات الكربون، نذكر الآتي:

• يستعمل الكربون الغير نقي المتواجد بالفحم والأخشاب، في صناعة الحديد، وصهر المعادن.
• يتم استعمال الجرافيت الذي تم تصنيعه من الكربون في صناعة أجهزة التنفس، والمحركات الكهربائية.
• تدخل ألياف عنصر الكربون التي تمتاز بخفة وزنها في صناعة الصواريخ، والمعدات الرياضية، هذا إلى جانب تصنيع السكك الحديدية والطائرات.
• تستعمل أحجار الماس المصنوعة من مادة الكربون في العديد من الصناعات.
• من أبرز استخدامات الكربون صناعة صفائح الجرافيت الرقيقة، المتواجدة بداخل الكثير من الأجهزة الكهربائية.⁽³⁾carbon-britannica.com

استعمالات الجرافيت بالصناعة

يعد الجرافيت من مشتقات الكربون، التي تنتج بسبب تعرض الكربون لدرجة حرارة مرتفعة وضغط شديد أثناء تكوينه، كما يطلق على الجرافيت الكربون البلوري، ومن أبرز مميزاته سهولة تشكيله واستعماله في الكثير من الصناعات.يمتاز أيضًا الجرافيت بتوصيله الجيد للكهرباء والحرارة، كما يشتهر بكونه أحد المعادن الغير نشطة، أثناء دخوله في أي تفاعل كيميائي، ومن أشهر استعمالات الجرافيت في الصناعة، نذكر الآتي:

تصنيع مواد التشحيم

يدخل عنصر الجرافيت  الذي يعد أحد مشتقات الكربون في صناعة المواد المستخدمة في التشحيم، حيث يتفاعل مع مادة بخار الماء لكي ينتج الطبقة الخارجية الرقيقة التي تعمل على تقليل الاحتكاك الحادث بين مكابح السيارة.

تصنيع الأقطاب الكهربائية

من أشهر استخدامات الكربون الذي يوجد في صورة الجرافيت تصنيع الأقطاب الكهربائية، الموجودة في البطاريات، والأقطاب الخاصة بالخلايا الكهروكيميائية، بالإضافة إلى تصنيع البطاريات الخاصة بالليثيوم التي تقبل اعادة الشحن.

استعمال الكربون كوقود

يلجأ العديد من الأشخاص إلى استعمال صور الكربون في الوقود، وقد اعتاد البشر على استعماله كوقود منذ زمن سحيق، وتكثر استخدامات الكربون في صناعة الوقود لأنه متوفر بشكل كبير في الطبيعة من حولنا.يتم استخلاص الكربون المستخدم في الوقود من الوقود الأحفوري الذي نستخلصه من البقايا الخاصة بالكائنات الحية بالعصور القديمة، والوقود الحيوي الذي نستخرجه من المواد العضوية الحية.لذلك يستطيع الإنسان أن يستخدم كلا الصنفين في الحصول على الوقود، لكن الفرق يكمن في سرعة الحصول على الوقود الأحفوري بطريقة سهلة، وهذا يعرضه للنفاذ، بينما الوقود الحيوي متجدد، ولكن يصعب الحصول عليه لأن استخراجه يلزم وقت أطول.⁽⁴⁾Carbon-toppr.com

استخدامات الكربون في صناعة المنسوجات

يدخل في صناعة النسيج الألياف الموجودة في الكربون، هذا إلى جانب البوليمرات التي تحتوي على عنصر الكربون، وهذا بسبب قوتها وقدرتها على مقاومة الكثير من التفاعلات الكيميائية.كما يعد الكربون أحد العناصر الأساسية التي تدخل في تصنيع الملابس، لأنه يحتوي على السليلوز الذي يعد أحد المركبات العضوية المسئولة عن عملية انتاج الكثير من الألياف النباتية والتي من أشهرها الكتان والقطن.

استخدامات الكربون في الطب

تمكن الأطباء من تطوير عنصر الكربون لكي يتم استعماله في علاج بعض الأمراض، حيث أن:

• التخلص من المواد الخطيرة: يمكن أن يمتص عنصر الكربون العديد من المواد الخطيرة، والتي من أبرزها الغازات السامة والسموم المتراكمة بالجهاز الهضمي.
• إنتاج الطاقة: بالرغم من أن عنصر الكربون يمثل حوالي 18% من الكتلة الأساسية للجسم، لكنه مهم جدًا في إنتاج الكربوهيدرات والبروتينات والدهون، ويحتاج الجسم إلى الكربون بشكل أساسي حتى يتمكن من انتاج الطاقة.
• علاج التسمم الكيميائي: كما يلجأ الأطباء إلى استعمال الكربون في إنقاذ حياة الكثير من الأشخاص، لأنه يستخدم كعلاج لجرعات الأدوية الزائدة، بالإضافة إلى علاج التسمم الكيميائي التي قد تقضي على حياة المصاب.
• الصناعات البصرية: من استخدامات الكربون أيضًا أنه يدخل في عدد من الصناعات البصرية والطبية، لأنه يمتلك خاصية التوصيل الحراري الاستثنائي، والعديد من الخصائص الفزيائية والكيميائية الأخرى.
• صناعة أنابيب النانو: يتم إعداد أنابيب النانو من الكربون، والتي يحاول كثير من العلماء استعمال هذه الأنانيب في علاج بعض الأمراض، لأن الأنابيب تمتاز بقدرتها على تنقل الأدوية داخل الجسم البشري، ويتوقع كثير من الأطباء فاعلية الأنابيب في علاج مرضى السرطان.⁽⁵⁾حقائق حول عنصر الكربون-ibelieveinsci.com

خصائص الكربون الفيزيائية

تتباين خصائص الكربون الفيزيائية باختلاف خصائص الماس والجرافيت، حيث يحتوي كل نوع على خصائص تختلف عن النوع الآخر مثل:

• الماس يعتبر عنصر شفاف وبدون لون، لكن الجرافيت أسود ومعتم.
• يمتاز الماص بصلابته، بينما الجرافيت يمتاز بالنعومة والملمس الاسفنجي.
• الجرافيت جيد التوصيل للكهرباء، لكن على الجانب الآخر الماس رديء التوصيل للكهرباء.
• لا يذوب الماس أو الجرافيت في الماء.
• سواء الماس أو الجرافيت يتواجد على الحالة الصلبة.
• لا يمكن إذابة أيًا من الماس أو الجرافيت عند القيام بتسخينه، ولكنه يتسامى عندما يتحول إلى الحالة الغازية.

في الختام فقد تعرفنا على استخدامات الكربونية التي لا تعد ولا تٌحصى، وتناولنا استخدامها في كل مجال من مجالات الحياة المهمة، والتي ذٌهلنا عند معرفتها، لذلك تابعنا دائما للتعرف على كل ما هو.

الأسئلة المتداولة حول عنصر الكربون