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