วันจันทร์ที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2558

คาร์บอน ( C ) เจ้าแห่งการแปลงร่าง

วันที่ ๒๘ เดือน ธันวาคม  พ . ศ. ๒๕๕๘
ที่มา : ตรองสิริ  ทองคำใส  ฝ่ามิติล่าธาตุ สุดขอบโลก  บริษัท วี. พริ้นท์      หน้า ๓๘ - ๕๐


เรื่อง คาร์บอน ( C ) เจ้าแห่งการแปลงร่าง

คาร์บอน ( C ) เจ้าแห่งการแปลงร่าง
          เมื่อพูดถึงคาร์บอน  เรามักจะคิดถึงถ่านดำๆ  หรือไม่ก็ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  แต่รู้มั้ยว่าคาร์บอนคือสุดยอดธาตุแห่งการแปลงร่าง  เพราะเกิดสารประกอบอื่นๆ  ที่มีคุณสมบัติหลากหลายได้มากมาย  รวมถึงยังเป็นหนึ่งในธาตุสำคัญที่จำเป็นต่อร่างกายอีกด้วย


คาร์บอนในร่างกาย
          ในตารางธาตุ  ธาตุคาร์บอนเขียนแทนด้วยอักษรภาษาอังกฤษ คือ  C  มาจากตัวอักษรแรกของคำว่า  Carbon   ในภาษาอังกฤษ  ส่วนเลข  ๖  คือ  เลขอะตอมของธาตุ
          ร่างกายของเราต้องใช้คาร์บอนในทุกกระบวนการทั้งการเจริญเติบโตและดำรงชีวิต  คาร์บอนทำหน้าที่เป็นสารอาหารหลักอยู่ในรูปของคาร์โบไฮเดรต  เป็นการพิสูจน์ให้เห็นว่าร่างกายมีคาร์บอน  และต้องการธาตุนี้ในปริมาณมาก  คาร์บอนยังมีหน้าที่ในกระบวนการที่ซับซ้อนและสำคัญอื่นๆ  ของร่างกายอีกหลายอย่าง เช่น  ทำให้เซล์ทำงาน  ให้พลังงานแก่เซลล์  เพื่อให้ทำงานตามหน้าที่ได้  ธาตุหลักๆ  ที่ทำงานร่วมกับคาร์บอนในร่างกาย  คือ  ออกซิเจนกับไฮโดรเจน


เพชรกับไส้ดินสอก็เป็นคาร์บอนเหมือนกัน จริงหรือ ?
          คาร์บอนเปลี่ยนอัญรูป (*อัญรูป allotropy  :  ธาตุเดียวกันแต่มีสมบัติและรูปร่างต่างกัน  แต่ถ้าไปทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น  (ต้องเป็นธาตุเดียวกัน)  จะได้สารประกอบเหมือนกัน )  ที่มีคุณสมบัติต่างกันได้หลายอย่าง  อย่างเพชรเป็นอัญมณีราคาแพงกับแกรไฟต์ที่ใช้ทำไส้ดินสอ  ต่างก็เป็นอัญรูปหนึ่งของคาร์บอน
          ด้านนอกสุดของโครงสร้างอะตอมคาร์บอน  มีอิเล็กตรอนอยู่  ๔  ตัว  อิเล็กตรอนพวกนี้เป็นเหมือนมือที่ใช้ยึดจับกับอะตอมอื่น
          โครงสร้างเพชรเป็น  ๓  มิติ   ประกอบจากอะตอมที่มีมือจับกับอะตอมอื่นครบทุกมือ  ทำให้เพชรเป็นแร่ธาตุที่แข็งแกร่งที่สุดในธรรมชาติ
          แต่มือของอะตอมแกรไฟต์เป็นระนาบ  ๒  มิติ  มีแค่  ๓  ใน  ๔  มือเท่านั้นที่จับกับอะตอมอื่น  ทำให้แกรไฟต์เปราะ  แค่เราขูดลงบนกระดาษก็เป็นรอยดำแล้ว  จึงนำไปทำใส้ดินสอ


มีผ้าที่ทำจากคาร์บอนด้วย !
          ท่อคาร์บอนนาโน  ( Carbon  nanotube )  เป็นวัสดุสังเคราะห์  ที่มีโครงสร้างพิเศษเป็นตาข่ายรูปหกเหลี่ยมม้วนตัวเป็นท่อ  ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมาก  เลยดูเหมือนเส้นมากกว่า  แต่แข็งแกร่งกว่าเล็กกล้าในอนุภาคที่เท่ากันประมาณ  ๑๐๐  เท่า   ยืดหยุ่นได้ดี  เพราะความกลวงจึงมีน้ำหนักเบากว่าเหล็ก
          ท่อคาร์บอนนาโนทำให้เซรามิกแข็งแรงขึ้น  โครงรถมีน้ำหนักเบา  แล้วยังนำมาทำเป็นเส้นใยได้อีกด้วย  เส้นใยมีขนาดเท่าผมมนุษย์  แต่แข็งแรงกว่าเคฟลาร์ (*เคฟลาร์ Kevlar  ชื่อทางการค้าของเส้นใยสังเคราะห์ของบริษัทดูปองต์  แข็งแรงมาก  น้ำหนักเบา  แข็งแรงกว่าเล็กที่หนักเท่ากัน  ๕  เท่า นิยมใช้ทำเสื้อเกราะกันกระสุน  สายเคเบิล ฯลฯ )  ๑๗  เท่า  และแข็งแรงกว่าใยแมงมุม  ๔  เท่า  จึงเหมาะแก่การนำมาทำสายเคเบิลกับสิ่งทอที่ใช้สวมใส่เพื่อปกป้องร่างกาย  (protective  clothing )  เส้นใยที่ทำจากท่อคาร์บอนนาโนสามารถผลิตและเก็บไฟฟ้าได้ด้วย

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น