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Kohlenstoff
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Kohlenstoff

Elementsymbol: C
Molmasse: 12,011 g/mol
Dichte: 2,25 g/cm3 (Graphit) / 3,51 g/cm3 (Diamant)
Aggregatzustand: fest
Schmelzpunkt: Sublimation (Graphit) / Zersetzung (Diamant)
Siedepunkt: Sublimation
Massenanteil an der Erdhülle: 0,09%
Gefahrenzeichen: -
R-Sätze: -
S-Sätze: -

Beschreibung:

Kohlenstoff ist ein schwarzes (Graphit), farbloses (Diamant) oder rot-braunes (Fullerene) Nichtmetall und die Basis der organischen Chemie sowie des Lebens. Die organische Chemie befasst sich mit allen Kohlenstoffverbindungen außer Kohlenstoffmonooxid, Kohlenstoffdioxid, Kohlensäure, Hydrogencarbonaten und Carbonaten, Phosgen und anderen Kohlensäurehalogeniden und Metallcarbiden. Kohlenstoff ist in der Lage, stabile Kohlenstoff-Kohlenstoff-Ketten auszubilden, wodurch eine enorme Vielfalt an Verbindungen möglich ist. Deshalb gibt es etwa 10 Millionen bekannte organische Verbindungen und nur etwa 100 000 anorganische Verbindugen.
Kohlenstoff kommt elementar als Graphit oder Diamant sowie in Spuren in Form von Fullerenen in der Natur vor. Außerdem finden sich viele Kohlenstoffverbindungen in der Natur, z.B. Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre, Lebewesen sowie fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas. Industriell wird elementarer Kohlenstoff hauptsächlich in Form von Braunkohle oder Steinkohle verwendet (wobei diese zum größten Teil aus Kohlenwasserstoffen bestehen). Diese stellen Ausgangsmaterialien für viele organische Stoffe, Metalle (durch Reduktion) sowie eine Energiequelle dar. Außerdem werden Diamanten als Schmuck sowie aufgrund ihrer enormen Härte zum Schleifen verwendet.
Kohlenstoff ist gegen Säuren und Laugen normalerweise inert, wird aber von heißer konzentrierter Salpetersäure wie auch von anderen Oxidationsmitteln zu Kohlenstoffdioxid oxidiert. Mit vielen Metallen bildet Kohlenstoff Carbide. Von diesen finden insbesondere Siliciumcarbid und Wolframcarbid wegen ihrer Härte und Calciumcarbid als Quelle für Acetylen Verwendung, wobei Acetylen heutzutage industriell nicht mehr aus Calciumcarbid hergestellt wird.
Jahrhundertelang waren die einzigen bekannten Kohlenstoffmodifikationen Graphit und Diamant. 1985 wurde die Entdeckung der sogenannten Fullerene von Robert F. Curl jr., Sir Harold W. Kroto und Richard E. Smalley in der Zeitschrift "Nature" veröffentlicht. Fullerene sind die einzigen "wahren" Kohlenstoffmodifikationen, da die äußeren Kohlenstoffatome eines Stücks Graphit oder Diamant kovalent mit Wasserstoff gebunden sind - es handelt sich also streng genommen um Kohlenwasserstoffe.

Bilder:


Graphit wird in Bleistiftminen verwendet, die außerdem zur Beeinflussung der Härte geringe Mengen Ton enthalten.


Ein Gemisch aus 70% Buckminsterfulleren C60, 29% C70 und 1% höheren Fullerenen, wie es bei der Isolation aus fullerenhaltigem Ruß anfällt.


Lösung von Buckminsterfulleren in Toluol


Buckminsterfulleren und dessen Lösung in Toluol (Bild von NI2)

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"It is arguably true that the tetrapyrrole system is Nature's most remarkable creation."
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Bild von Fullerenen eingefügt...

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Körnchen sehen so groß aus Mr. Green

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>96% C60 und ~0,5mg C60 in Toluol

6

EDIT: Very Happy

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Heute probeweise Fullerit säulenchromatographisch zu C60 aufgearbeitet (s. Bild oben), ab morgen dann in wirklich "präparativem" Maßstab (200 mg Fullerit).

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Was benutzt du als stationäre Phase?
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Stinknormale Aktivkohle und als Laufmittel Toluol. Ein Artikel folgt, keine Sorge. Wink

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Muss das ein spezieller Ruß sein?
Ich frage da wir diverse Ruße im Tonnenmaßstab verarbeiten...
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Der Ruß muss leider unter speziellen Bedingungen hergestellt werden um nennenswerte Mengen Fullerene zu enthalten. Soweit ich weiß wird Graphit im Vakuum mittels LASER oder Lichtbogen verdampft; der sich dabei an gekühlten Flächen abscheidende Ruß enthält ca. 1% Fullerene.

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MM ok ich denke unseren Ruß machten die anders...
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ich hab irgendwo noch ne kleine menge diamantstaub rumliegen,...
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Ich warte bei dir ja noch immer auf die Ampulle mit 1kg kristallinem 14C Wink
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Caesiumhydroxid hat Folgendes geschrieben:
Ich warte bei dir ja noch immer auf die Ampulle mit 1kg kristallinem 14C Wink


hm,... das wäre mal was Very Happy mit 200ml CDCl3 kann ich dienen Very Happy
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Also wenn schon dann doch bitte Cf@14C540... Mr. Green

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Bekommen wir davon auch ein Bildchen, Jan? Mr. Green
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