Kegunaan Karbon: Anda Perlu Tahu

Karbon adalah elemen yang ada di mana-mana dalam kehidupan kita. Nomor atomnya adalah 6, dan simbolnya adalah c. Menempati posisi penting dalam tabel periodik. Dari zaman kuno, manusia menggunakan arang untuk pemanasan, hingga ilmu pengetahuan dan teknologi modern, berbagai jenis bahan dasar karbon bersinar terang. Penggunaan karbon sangat luas dan luas jangkauannya. Orang sering bertanya: apa saja kegunaan karbon? Artikel ini akan menguraikan penggunaan karbon di berbagai bidang, termasuk energi, ilmu material, industri kimia, biomedis, dan bidang lainnya.

Penggunaan karbon di bidang energi

Carbon di bahan bakar fosil

Bahan bakar fosil merupakan salah satu bentuk karbon yang paling penting dalam bidang energi. Batu bara, minyak, dan gas adalah sumber energi yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Bahan bakar tersebut mengandung banyak karbon. Batu bara, misalnya, sebagian besar terbentuk dari proses geologis yang panjang dari sisa-sisa tumbuhan purba, dengan kandungan karbon yang tinggi. Ketika batu bara terbakar, karbon dan oksigen bereaksi untuk melepaskan banyak energi panas untuk pembangkit listrik, pemanas, dll.. Ini adalah penggunaan karbon yang lebih tradisional di bidang energi. Namun, mode pembakaran ini juga menghasilkan sejumlah besar karbon dioksida dan gas ruang suhu lainnya. Hal ini memiliki dampak tertentu terhadap lingkungan.

• Bahan energi karbon baru

Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, bahan energi karbon baru secara bertahap muncul. Sebagai contoh, bahan seperti tabung nano karbon memiliki potensi aplikasi yang besar di bidang baterai. Mereka dapat meningkatkan kinerja baterai, meningkatkan konduktivitas dan stabilitas baterai. Dan dengan demikian meningkatkan efisiensi penyimpanan energi baterai. Ini sangat penting untuk kendaraan energi baru dan penyimpanan energi terbarukan dan aspek lainnya. Dan ini adalah penggunaan karbon yang inovatif di bidang energi modern.

Penggunaan umum karbon dalam ilmu pengetahuan material

• Karbida logam

Metal carbide adalah senyawa yang dibentuk oleh unsur karbon dan logam, yang memiliki sifat fisik yang sangat baik. Seperti kekerasan tinggi dan titik leleh yang tinggi. Misalnya, tungsten karbida, banyak digunakan dalam pembuatan perkakas, cetakan, dan sebagainya. Alat-alat ini memainkan peran kunci dalam pemrosesan mekanis dan industri lainnya. Secara efektif dapat memotong dan membentuk berbagai bahan logam, yang merupakan salah satu kegunaan penting karbon dalam ilmu material.

• Bahan serat karbon

Serat karbon adalah sejenis serat berkekuatan tinggi dan modulus tinggi dengan kandungan karbon lebih dari 90%. Bobotnya ringan dan kuat. Ini banyak digunakan di ruang angkasa, peralatan olahraga dan bidang lainnya. Dalam pembuatan pesawat terbang, penggunaan bahan serat karbon dapat mengurangi berat pesawat. Sehingga akan meningkatkan efisiensi penerbangan. Dalam olahraga, raket bulu tangkis, raket tenis, dan peralatan lain yang terbuat dari serat karbon dapat memberikan fleksibilitas dan pengoperasian yang lebih baik. Hal ini populer di kalangan atlet.

• Bahan karbon hitam

Karbon hitam bahan yang sangat diperlukan dalam industri modern. Dalam industri karet, karbon hitam merupakan bahan penguat yang penting. Setelah penambahan produk karet karbon hitam, seperti ban, ketahanan aus, ketahanan sobek, dan kekuatannya sangat meningkat. Dan dapat beradaptasi dengan berbagai kondisi jalan yang kompleks dan kondisi mengemudi. Dalam pembuatan tinta, karbon hitam digunakan sebagai pigmen untuk memberikan warna hitam yang bagus dan daya persembunyian pada tinta. Hal ini memastikan warna yang cerah dan gambar yang jernih pada materi cetakan.

• Sikat karbon

Sikat karbon memainkan peran kunci dalam peralatan listrik. Dalam motor, sikat karbon bertanggung jawab untuk melewatkan aliran listrik eksternal ke belitan rotor. Sehingga motor dapat beroperasi secara normal. Sikat karbon memiliki konduktivitas listrik yang baik dan pelumasan sendiri. Jadi dalam proses gesekan berkecepatan tinggi dengan komutator, ini dapat memastikan transmisi arus yang stabil. Dan itu juga dapat mengurangi keausan, dan memperpanjang masa pakai motor. Ini banyak digunakan di banyak peralatan listrik seperti perkakas listrik, motor industri dan generator.

Penggunaan karbon dalam kimia

Carbon dalam sintesis organik

Dalam sintesis kimia organik, karbon adalah elemen inti. Banyak senyawa organik yang tidak dapat disintesis tanpa karbon. Contohnya, melalui pembentukan ikatan karbon-karbon, berbagai molekul organik yang kompleks dapat disintesis. Seperti obat-obatan, wewangian, plastik, dll.. Banyak plastik yang umum, seperti polietilenpolipropilena, dll., adalah senyawa polimer berbasis karbon. Dan plastik ini banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari bahan kemasan hingga barang-barang rumah tangga.

• Bahan karbon aktif

Karbon aktif adalah bahan karbon dengan struktur pori-pori yang sangat berkembang. Dan luas permukaan spesifiknya sangat besar. Dalam industri kimia, karbon aktif terutama digunakan untuk adsorpsi dan pemisahan. Misalnya dalam proses pengolahan air, karbon aktif dapat menyerap zat-zat berbahaya di dalam air, sehingga memurnikan kualitas air. Dalam hal pemurnian udara, karbon aktif juga dapat menyerap gas berbahaya seperti formaldehida, benzena, dll. Ini memberi orang lingkungan dalam ruangan yang sehat. Ini adalah salah satu kegunaan penting karbon dalam kehidupan sehari-hari.

Di bidang kedokteran

Bbahan iokarbon

Material biokarbon memiliki biokompatibilitas yang baik, dan telah digunakan secara luas dalam rekayasa jaringan dan bidang lainnya. Sebagai contoh, bahan biokarbon dapat digunakan sebagai bahan perancah untuk membantu sel tumbuh dan memperbaiki jaringan. Ini dapat mensimulasikan lingkungan mikro jaringan manusia, mendorong regenerasi jaringan yang rusak. Dan dapat memberikan ide dan metode baru untuk perawatan medis.

• Pembawa obat berbasis karbon

Material nano karbon juga dapat digunakan sebagai pembawa obat. Karena sifat fisik dan kimianya yang unik, bahan ini dapat secara efektif memuat obat dan mencapai pengantaran obat yang ditargetkan. Ini membantu meningkatkan efek terapeutik obat, mengurangi efek samping obat pada jaringan normal. Dan memiliki potensi besar dalam pengobatan penyakit seperti kanker.

Penggunaan karbon di bidang lain

Dalam pertanian

Di bidang pertanian, peran karbon tidak bisa diremehkan. Sebagai contoh, pupuk organik kaya akan karbon. Hal ini dapat memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kesuburan tanah, dan mendorong pertumbuhan tanaman. Selain itu, karbon dioksida dapat digunakan sebagai pupuk gas pada konsentrasi tertentu untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis tanaman. Dengan demikian meningkatkan hasil panen.

Dalam seni dan budaya

Dari lukisan arang kuno hingga pigmen karbon hitam modern, karbon memiliki sejarah panjang dalam seni dan budaya. Arang adalah alat yang umum digunakan untuk melukis, yang dapat menghasilkan garis dan nada yang kaya. Karbon hitam banyak digunakan dalam tinta, cat dan bidang lainnya untuk menambahkan warna dan tekstur pada karya seni dan cetakan.

Penggunaan karbon dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari, karbon dipadukan ke dalam berbagai benda yang bagus, seperti joran pancing dan toner. Joran serat karbon disukai oleh para teman pemancing. Joran tradisional sering kali berat, mudah dilipat, dan papan pendek lainnya. Ini diatasi dengan serat karbon. Bobotnya yang ringan, teman memancing tahan lama tidak lelah. Kekuatan tinggi, dapat dengan mudah mengatasi tarikan ikan besar. Elastisitas yang baik, transmisi sinyal sensitif saat ikan menggigit kail, penyangga yang kuat, mengurangi ikan yang berlari, membuat memancing lebih menyenangkan.

Toner memainkan peran penting dalam dunia pencetakan kantor. Pada printer laser dan mesin fotokopi, partikel tonernya halus dan seragam. Konduktivitas dan penyerapan listriknya bagus. Saat bekerja, listrik statis teradsorpsi pada drum sensitif, pencitraan sesuai dengan sinyal. Dan kemudian pindahkan kertas dan perbaikan panas, sehingga gambar teks disajikan dengan jelas. Bahan cetak siswa, profesional pengolah dokumen kantor, dll., Tidak dapat dipisahkan dari toner. Ini memastikan informasi kertas yang lancar, adalah asisten pembelajaran kantor harian.

Penggunaan berbagai jenis karbon

Grafit

Grafit adalah alotrop karbon yang umum dan memiliki banyak kegunaan. Pada alat tulis, grafit dibuat menjadi ujung pensil. Teksturnya yang lembut dapat meninggalkan bekas yang jelas pada kertas, yang nyaman bagi orang untuk menulis dan menggambar. Sifat pelumasan grafit menjadikannya pelumas yang sangat baik. Dan dalam industri permesinan, sering digunakan untuk mengurangi gesekan antara bagian-bagian mesin dan meningkatkan efisiensi pengoperasian dan masa pakai peralatan. Di bidang bahan elektroda, elektroda grafit banyak digunakan dalam proses industri seperti peleburan aluminium elektrolitik dan peleburan baja karena konduktivitas listriknya yang baik dan tahan suhu tinggi. Dan mereka digunakan sebagai media konduktif dalam sel elektrolitik untuk mendorong reaksi kimia.

Nanobubes

Sebagai jenis baru dari alotrop karbon, tabung nano karbon telah menunjukkan prospek aplikasi yang luar biasa. Dalam hal miniaturisasi perangkat elektronik, tabung nano karbon dapat digunakan untuk membuat transistor dan sirkuit terpadu pada skala nano. Performa kelistrikannya yang sangat baik dapat mencapai kecepatan migrasi elektron yang lebih tinggi dan konsumsi daya yang lebih rendah. Hal ini diharapkan dapat mendorong pengembangan teknologi informasi elektronik lebih lanjut. Jadi produk elektronik lebih mini dan berkinerja tinggi. Di bidang penguatan super material, menambahkan tabung nano karbon ke bahan matriks seperti polimer, logam atau keramik dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan kekakuan material. Sebagai contoh, menambahkan tabung nano karbon ke komposit kedirgantaraan dapat lebih meningkatkan ketahanan benturan material. Dan ini memastikan pengoperasian pesawat yang aman di lingkungan yang ekstrem.

Kesimpulan

Karbon, sebagai elemen penting, digunakan dalam semua aspek kehidupan kita. Dari bahan bakar fosil tradisional di bidang energi hingga bahan energi baru. Dari berbagai material berkinerja tinggi dalam ilmu material hingga sintesis organik dan material adsorpsi dalam industri kimia. Selain itu, dari perbaikan jaringan di bidang biomedis dan pembawa obat hingga aplikasi pertanian dan seni budaya, karbon memainkan peran yang tak tergantikan.