Carvão, Carbono e Grafite

Carbono - C

• O carbono encontra-se no estado sólido na natureza, ele é um não-metal pertencente ao grupo 14 da tabela periódica. É encontrado de três formas na crosta terrestre sendo elas : diamante , grafite e carvão amorfo.

O carvão e o grafite são materiais compostos de carbono que também se encontram no estado sólido naturalmente, mas apresentam diversas propriedades diferentes.

• O carvão mineral é formado por resíduos vegetais que foram soterrados a muitos anos, sendo portanto uma vegetação primitiva, e é constituído de uma parte orgânica e outra inorgânica.A parte orgânica, formada por moléculas de carbono (C) e hidrogênio (H) e, em menor incidência, oxigênio (O), nitrogênio (N) e enxofre (S), é a parte útil e combustível, enquanto a inorgânica, formada por silicatos, constitui a cinza (resultante da queima do carvão).
• Já o grafite (natural) tem em sua constituição química igual a do diamante sendo puramente feito de carbono, mas difere deste no arranjo sua estrutura molecular. Ele é obtido através do metamorfismo de matéria carbonosa de origem orgânica.
• O carvão não conduz corrente elétrica em seu estado natural, entretanto conduz quando está em brasa, ele também é um mal condutor térmico.
• O grafite, por sua vez, é um bom condutor elétrico devido ao deslocamento de elétrons em seu orbital pi que resulta em elétrons livres, proporcionando assim a passagem de corrente elétrica, é um bom condutor térmico devido a sua estrutura molecular se comparado ao carvão.
• O grafite apresenta uma coloração cinzenta opaca, enquanto o carvão mineral pode apresentar as cores preta ou marrom dependendo da sua composição inorgânica.
• O grafite não apresenta uma oxidação considerável em temperatura ambiente, entretanto geralmente é aplicado em altas temperaturas e nesta situação ele tende a se oxidar.
• O carvão mineral é altamente oxidante, quando ele entra em contato com o oxigênio e com uma ignição ele entra no processo de combustão (oxidação com liberação de energia), por essa facilidade de oxidação ele é muito utilizado como combustível.
• Resistência contra outros materiais
• O carbono apresenta dano a saúde humana quando esta associado a uma molécula de oxigênio formando assim o monóxido de carbono (CO). No corpo humano o CO se liga a hemoglobina formando uma reação estável chamada de carboxihemoglobina que impede a ligação da hemoglobina com o oxigênio (O²) promovendo assim a asfixia do indivíduo.
• O carvão pode apresenta perigo a saúde principalmente quando ocorre uma combustão incompleta que gera o monóxido de carbono cujos efeito foram citados acima.
• O grafite pode ser perigoso a saúde quando for inalado em sua forma de pó que afeta diretamente o pulmão causando uma doença chamada de pneumoconiose , que consiste na fibrose do tecido pulmonar . Essa doença afeta principalmente mineradores, metalúrgicos , etc.
• O carvão mineral em seu ultimo estágio de pressão (Antrácito) apresenta uma elevada dureza. O grafite apresenta de certa forma uma dureza considerável entretanto e um material bem quebradiço.
• Susceptibilidade
• O grafite devido a sua composição molecular densa ele não é permeável.
• O carvão mineral natural não possui muita permeabilidade, entretanto quando é tratado com oxigênio (tornado-se o chamado carvão ativo) é utilizado como filtro, possui pequenos poros que permitem a passagem da água e impedem a passagem de impurezas.