เนื้อหา
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดทำจากคาร์บอน สารประกอบนี้อยู่ในบรรยากาศในเปลือกโลกและในร่างกายของสัตว์และพืช เมื่อหายใจเข้าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกหายใจออก เมื่อพืชสังเคราะห์แสงพวกมันจะดูดซับก๊าซชนิดเดียวกันนั้น หากไม่มีคาร์บอนชีวิตก็เป็นไปไม่ได้
การระบุ
สัญลักษณ์ทางเคมีของคาร์บอนคืออักษรตัวใหญ่ C เลขอะตอมของธาตุนี้คือ 6 น้ำหนักอะตอมเท่ากับ 12 และมักพบร่วมกับธาตุอื่น ๆ เช่นคาร์บอนไดออกไซด์หินปูนถ่านหินและน้ำมัน น้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์ (0.32%) ของชั้นบรรยากาศโลกและ 0.2% ของเปลือกโลกประกอบด้วยคาร์บอน
ความสำคัญ
คาร์บอนบริสุทธิ์มีอยู่ในสามรูปแบบเท่านั้น ได้แก่ เพชรกราไฟต์และคาร์บอนดำเช่นถ่านหิน อย่างไรก็ตาม 18% ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกประกอบด้วยคาร์บอน ซึ่งรวมถึงมนุษย์พืชและสัตว์ เช่นเดียวกับสัตว์อื่น ๆ มนุษย์มีความต้องการการเผาผลาญสำหรับคาร์บอน องค์ประกอบนี้ได้มาจากการบริโภคคาร์โบไฮเดรตซึ่งเกิดจากพืชในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์รวมกับน้ำ เนื่องจากคาร์บอนเป็นเนื้อแท้ของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบการศึกษาสารประกอบคาร์บอนิกจึงเป็นสิ่งสำคัญหลักของเคมีอินทรีย์
อาชีพ
วัฏจักรคาร์บอนเป็นลำดับเหตุการณ์ที่ถ่ายโอนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศไปยังดินเพื่อให้พืชดูดซับและนำไปใช้ได้ Henrik Lundegardh นักสรีรวิทยาของพืชชาวสวีเดนที่ได้รับเครดิตในการอธิบายวัฏจักรคาร์บอนในปี ค.ศ. 1920 เป็นคนแรก ๆ ที่วัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ เขาพบว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลุดรอดจากดินเมื่ออินทรียวัตถุเช่นปุ๋ยและพืชที่ตายแล้วเน่า นอกจากนี้ยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อสิ่งมีชีวิตหมดอายุ ฝนแบคทีเรียในดินที่ทำหน้าที่ย่อยสลายและปุ๋ยจะเพิ่มคาร์บอนกลับคืนสู่ดิน ในทางกลับกันพืชต้องการก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์แสงและผลิตใบที่มีสีเขียวและมีสุขภาพดี
ข้อควรพิจารณา
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศมากเกินไปอาจเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อนเนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซมีเทนดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก ก๊าซมีเทนเป็นผลพลอยได้จากคาร์บอนอีกชนิดหนึ่งซึ่งถูกปล่อยออกมาจากท่อระบายน้ำหนองน้ำและบริเวณหนองน้ำอื่น ๆ เนื่องจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินและน้ำมันจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศนักสิ่งแวดล้อมหลายคนจึงกังวลว่าการใช้อย่างต่อเนื่องจะทำให้ภาวะโลกร้อนแย่ลง นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เชื่อว่าอุณหภูมิของมหาสมุทรที่สูงขึ้นเป็นอีกสาเหตุสำคัญของผลกระทบนี้ อย่างไรก็ตามหากประเทศต่างๆลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเหล่านี้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศน้อยลง
สิทธิประโยชน์
คาร์บอนยังใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภท ประการแรกคาร์บอนเป็นส่วนประกอบสำคัญในเชื้อเพลิงฟอสซิล นอกจากนี้ยังดูดซับสิ่งสกปรกในตัวกรองที่หลากหลายที่สุดและพบในกระดาษคาร์บอนและหมึกพิมพ์ นอกจากนี้เมื่อเติมคาร์บอนลงในยางรถยนต์จะทำให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น สุดท้ายการวัดสัดส่วนระหว่างคาร์บอนกับไนโตรเจนและปริมาณคาร์บอน 14 ในวัสดุอินทรีย์เช่นฟอสซิลหรือชิ้นไม้ทำให้ทราบอายุของตัวอย่างนั้นได้ดี