Wat is carbon en waar zit het in?

Carbon is de officiële Latijnse naam voor het scheikundige element dat wij in het Nederlands ‘koolstof’ noemen. Het betekent vrij vertaald letterlijk zoiets als ‘houtskool’. In de scheikunde is carbon bekent onder de elementnaam C6. De ‘C’ slaat vanzelfsprekend op ‘Carbon’ en de zes slaat op de zes atoomverbindingen die het element kan maken. Carbon is een bijzonder element, omdat het meerdere verbindingen kan aangaan. Hierdoor voegt het zich makkelijk naar andere elementen en kunnen er met carbon of koolstof als basis, verschillende andere materialen worden ontwikkeld.

Vloeibaar, vast en gas

Carbon heb je in allerlei vormen. Je kunt het kennen als gas. Van het gas zijn koolstofmonoxide (CO) en koolstofdioxide (CO2) de bekendste soorten. Koolstofdioxide wordt door mens en dier uitgeademd en weer opgenomen door planten. Middels een chemisch proces scheiden de planten en bomen vervolgens weer zuurstof uit, waardoor de koolstofcirkel rond is. Op dit moment wordt er alleen meer koolstofdioxide uitgestoten dan de aarde op natuurlijke wijze kan neutraliseren of verwerken. Dit komt met name door uitlaatgassen van auto’s en andere vervuiling. Hierdoor ontstaat het broeikaseffect. Koolstofmonoxide is een gevaarlijk gas, dat kan vrijkomen bij kachels en geisers. Het is geurloos en onzichtbaar, maar kan verstikking tot gevolg hebben. Vaste vormen van carbon zijn onder andere diamant en grafiet. Leuk detail is dat diamant ontzettend hard is, terwijl grafiet (wat je misschien kent als puntje van je potlood) weer heel zacht is. Terwijl beide dingen dus in principe bestaan uit dezelfde bouwsteen: carbon. In vloeibare vorm wordt CO2 gebruikt in ziekenhuizen. Met een vloeibare oplossing waarin vloeibaar CO2 zit, worden operatie-instrumenten schoon gemaakt.

De basis van sterren

Carbon is een element dat de hemel en de aarde, en alles op die aarde, met elkaar verbindt. Onderzoekers hebben aangetoond dat je als mens voor ongeveer 97% dezelfde bouwstenen bestaat als de sterren aan de hemel, namelijk uit koolstof of carbon en uit water en zuurstof. Als sterren ontploffen, komen er carbongassen vrij, die in de atmosfeer terechtkomen. Zelfs de aardkorst bestaat voor een klein deel uit carbon.

Nieuwe technieken

Carbon en het gebruiken ervan, is al miljoenen jaren oud. Zo werd carbon in de vorm van houtskool al in de prehistorie gebruikt en zijn er tatoeages gevonden op de restanten van oeroude mensen, die bestaan uit koolstof. Hoewel er naar het schijnt al tien miljoen toepassingen zijn voor carbon, blijft de techniek zich ontwikkelen. Een van de nieuwere toepassingen is de stof die ‘grafeen’ is genoemd. Dit materiaal met als basis carbon, is net zo hard als staal, maar kan daarnaast net zo gemakkelijk buigen als rubber. Er wordt door verschillende wetenschappers onderzocht welke praktische mogelijkheden er voor grafeen zijn. Het ziet ernaar uit dat de manieren waarop carbon gebruikt kan worden, nog altijd niet zijn uitgeput.