Kolefni (c)er efnafræðilegur þáttur með ýmsa einstaka eiginleika og form. Það fer eftir mismunandi allotropes þess (svo sem grafít, demantur, fulleren, kolefnis nanotubes osfrv.), Geta eiginleikar kolefnis verið mismunandi. Hér að neðan eru aðal eiginleikar kolefnis:
1. Efnafræðilegir eiginleikar
Efnafræðilegur stöðugleiki: Kolefni hefur góðan efnafræðilegan stöðugleika og bregst ekki auðveldlega við öðrum þáttum, sérstaklega við stofuhita. Það bregst aðallega við súrefni, vetni, köfnunarefni og öðrum þáttum til að mynda ýmis efnasambönd.
Oxandi getu: Við hátt hitastig bregst kolefni auðveldlega við súrefni til að mynda koltvísýring (CO₂) eða kolmónoxíð (CO).
Viðbrögð við vetni: Kolefni getur sameinast vetni til að mynda kolvetni, svo sem metan (CH₄).
2. Líkamlega eiginleika
Hörku: Hörku kolefnis fer eftir formi þess. Til dæmis er Diamond, eitt erfiðasta náttúrulega efnið, mjög erfitt, meðan grafít er mjög mjúkt og hægt er að nota það sem smurefni.
Bræðslumark: Diamond hefur afar háan bræðslumark, um 3550 gráðu, en grafít hefur lægri bræðslumark um það bil 3650 gráðu, þó að það sýni enn stöðugleika í háhita.
Rafleiðni: Grafít og fulleren hafa góða rafleiðni og eru notuð í rafhlöðum, leiðandi efni osfrv. Aftur á móti er demantur ekki leiðandi.
Hitaleiðni: Diamond hefur mesta hitaleiðni hvers þekkts efnis, en grafít hefur einnig góða hitaleiðni, sem gerir það hentugt fyrir hitaleiðni.
Þéttleiki: Demantur hefur þéttleika um 3,5 g\/cm³, en grafít er með lægri þéttleika 2,2 g\/cm³.
3. Allotropes
Demantur: Demantur er allri kolefnis með mjög reglulega þrívídd atómbyggingu, sem gefur henni mikla hörku, gegnsæi og hitaleiðni.
Grafít: Í grafít er kolefnisatómum raðað í lög, með veikum van der Waals sveitum sem halda lögunum saman. Þetta gefur grafít góða rafleiðni, smurningareiginleika og litla hörku.
Fullerene: Fullerene er sameindaform kolefnis með kúlulaga eða hringlaga mannvirkjum. Það hefur einstaka efnafræðilega eiginleika og mögulega notkun, svo sem í nanótækni.
Kolefnis nanotubes: Kolefni nanotubes hafa mjög mikinn styrk, framúrskarandi rafleiðni og útbreiddar mögulegar notkanir í nanótækni, rafeindatækni og efnafræði.
4. Vélrænni eiginleika
Styrkur: Diamond er ákaflega erfitt efni, mikið notað í skurðarverkfærum, borbitum osfrv. Grafít, aftur á móti, er brothættara og er notað í smurefnum og rafmagns forritum.
Mýkt: Grafít hefur góða plastleika og getur afmyndað innan ákveðinna marka, sem gerir það gagnlegt í smurefnum og rafhlöðuefni.
5. Varma stöðugleiki
Hitastig viðnám: Diamond hefur mjög háan hitastöðugleika og getur viðhaldið uppbyggingu sinni jafnvel í háhita umhverfi. Grafít er áfram stöðugt við hátt hitastig og er mikið notað í háhitabúnaði, svo sem rafmagns bogaofna.
Hitauppstreymi: Grafít er með lágan stuðul hitauppstreymis, sem gefur henni góðan víddarstöðugleika í háhita umhverfi.
6. Líffræðileg eindrægni
Ekki eituráhrif: Kolefni er nauðsynlegur þáttur í lifandi lífverum, sem taka þátt í öllum lífsferlum (svo sem í kolvetnum, fitu og próteinum).
Líffræðileg niðurbrot: Kolefnisbundin efni eru venjulega niðurbrjótanleg, sérstaklega þegar þau eru til staðar í lífrænum formum.
7. Forrit
Orkusvið: Kolefni er notað sem eldsneyti (svo sem kol og jarðolía) og í rafhlöðum (td grafít í litíumjónarafhlöðum).
Efnisvísindi: Demantur og grafít eru mikið notaðir við skurðartæki, rafeindatæki og hitastjórnunarforrit.
Lyfja- og líftækni: Fullerene og kolefnis nanotubes hafa notkun við lyfjagjöf, nanótækni og líffræðilega merki.
Rafeindatækni: Grafít er notað í rafhlöðum, rafskautum, leiðandi efnum osfrv., Meðan kolefnisnanotubes eru notuð til að framleiða hástyrk, rafleiðandi samsett efni.
Að lokum eru eiginleikar kolefnis mismunandi eftir allotropes þess, sem gerir það að mjög fjölhæfum þætti með breiðum forritum á ýmsum sviðum.
