Alótropos del Carbono

Alótropos del carbono

El carbono es elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es un elemento notable ya que sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Las formas alotrópicas del carbono son:

Grafito

Diamante

Fullereno

Nanotubo

A continuación se describe cada uno y los usos que los mismos dan al ser humano:

Grafito: Es de color negro con brillo metálico, refractario y se exfolia con facilidad. Fue nombrado por Abraham Gottlob Werner en el año 1789 y el término grafito deriva del griego graphein que significa escribir. También se denomina plumbagina y plomo negro.

El grafito se encuentra en yacimientos naturales y se puede extraer, pero también se produce artificialmente. El principal productor mundial de grafito es China, seguido de India y Brasil. Algunas de sus aplicaciones son las siguientes:

- El grafito es un material refractario y se emplea en ladrillos, crisoles, etc.

- Al deslizarse las capas fácilmente en el grafito, resulta ser un buen lubricante sólido.

- Se utiliza en la fabricación de diversas piezas en ingeniería, como pistones, juntas, arandelas, rodamientos, etc.

- Este material es conductor de la electricidad y se usa para fabricar electrodos.

- Se emplea en reactores nucleares, como moderadores y reflectores.

- El grafito mezclado con una pasta sirve para fabricar lápices.

Diamante: Tiene la más alta dureza y conductividad térmica de todos los materiales comunes. Es el material natural más duro conocido. Esta propiedad determina que la aplicación industrial principal del diamante sea en herramientas de corte y de pulido.

El diamante tiene características ópticas destacables. Debido a su estructura cristalina extremadamente rígida, puede ser contaminada por pocos tipos de impurezas, como el boro y el nitrógeno.. Algunas de sus aplicaciones son:

- Pueden ser usados como una herramienta de grabado.

- Gran utilidad en herramientas de corte y pulido.

- Desde la antigüedad es usado como gemas de adorno.

- Como semiconductores de electricidad, cabe destacar que esta aplicación está en vías de desarrollo.

Fullerenos: Se han vuelto populares entre los químicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de esferas, elipsoides o cilindros. El fullereno más conocido es el C60 La estructura de este es la de una figura geométrica truncada y se asemeja a un balón de fútbol, constituido por 20 hexágonos y 12 pentágonos, con un átomo de carbono en cada una de las esquinas de los hexágonos y un enlace a lo largo de cada arista. Otros fullereno como el C20 no tiene hexágonos, sólo 12 pentágonos, mientras que el C70, tiene 12 pentágonos al igual que el C60, pero tiene más hexágonos, y su forma en este caso se asemeja un balón de rugby.

Nanotubo: Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Están siendo estudiados activamente, como los fulerenos, por su interés fundamental para la química y por sus aplicaciones tecnológicas.