Karbon
Aplikasi

Karbon sangatlah penting untuk semua sistem kehidupan yang dikenal, dan tanpanya kehidupan seperti yang kita ketahui tidak akan ada (lihat biokimia alternatif). Penggunaan ekonomi utama karbon selain makanan dan kayu adalah dalam bentuk hidrokarbon, terutama gas metana bahan bakar fosil dan minyak mentah (minyak bumi). Minyak mentah disuling di kilang oleh industri petrokimia untuk menghasilkan bensin, minyak tanah, dan produk lainnya. Selulosa adalah polimer alami yang mengandung karbon yang diproduksi oleh tanaman dalam bentuk kayu, kapas, linen, dan rami. Selulosa digunakan terutama untuk mempertahankan struktur pada tanaman. Polimer karbon yang bernilai komersial yang berasal dari hewan termasuk wol, kasmir, dan sutra. Plastik dibuat dari polimer karbon sintetik, seringkali dengan atom oksigen dan nitrogen yang dimasukkan secara berkala dalam rantai polimer utama. Bahan baku untuk banyak zat sintetis ini berasal dari minyak mentah.
Penggunaan karbon dan senyawanya sangatlah bervariasi. Ia dapat membentuk paduan dengan besi, yang paling umum adalah baja karbon. Grafit dikombinasikan dengan tanah liat untuk membentuk 'ujung' yang digunakan dalam pensil yang digunakan untuk menulis dan menggambar. Ia juga digunakan sebagai pelumas dan pigmen, sebagai bahan cetakan dalam pembuatan kaca, dalam elektrode untuk baterai kering dan dalam pelapisan listrik serta pembentukan listrik, dalam sikat untuk motor listrik, serta sebagai moderator neutron dalam reaktor nuklir.
Arang digunakan sebagai bahan menggambar dalam karya seni pemanggangan, peleburan besi, dan dalam banyak aplikasi lainnya. Kayu, batu bara dan minyak digunakan sebagai bahan bakar untuk produksi energi dan pemanas. Intan kualitas permata digunakan dalam perhiasan, dan intan industri digunakan dalam alat pengeboran, pemotongan, dan pemolesan untuk pemesinan logam dan batu. Plastik dibuat dari hidrokarbon fosil, serta serat karbon, yang dibuat dengan pirolisis serat poliester sintetis digunakan untuk memperkuat plastik untuk membentuk material komposit yang canggih dan ringan.
Serat karbon dibuat melalui pirolisis filamen poliakrilonitril (PAN) yang diekstrusi dan diregangkan dan zat organik lainnya. Struktur kristalografi dan sifat mekanik serat tergantung pada jenis bahan awal, dan pada proses selanjutnya. Serat karbon yang dibuat dari PAN memiliki struktur yang menyerupai filamen sempit grafit, tetapi pemrosesan termal dapat menyusun ulang struktur menjadi lembaran gulung yang kontinu. Hasilnya adalah serat dengan kekuatan tarik spesifik yang lebih tinggi daripada baja.
Karbon hitam digunakan sebagai pigmen hitam dalam tinta percetakan, cat minyak dan cat air seniman, kertas karbon, pelapis otomotif, tinta India, dan tinta bubuk pencetak laser. Karbon hitam juga digunakan sebagai pengisi dalam produk karet seperti ban dan senyawa plastik. Arang aktif digunakan sebagai absorben dan adsorben dalam bahan penyaring dalam berbagai aplikasi seperti masker gas, pemurnian air, dan sungkup udara dapur, serta dalam pengobatan untuk menyerap toksin, racun, atau gas dari sistem pencernaan. Karbon digunakan dalam reduksi kimia pada suhu tinggi. Kokas digunakan untuk mereduksi bijih besi menjadi besi (peleburan). Pengerasan pembungkus baja dicapai dengan memanaskan komponen baja jadi dalam bubuk karbon. Karbida silikon, wolfram, boron dan titanium, merupakan bahan terkeras yang paling dikenal, dan digunakan sebagai ampelas dalam alat pemotong dan gerinda. Senyawa karbon membentuk sebagian besar bahan yang digunakan dalam pakaian, seperti tekstil dan kulit alami dan sintetis, dan hampir semua permukaan interior di lingkungan binaan selain kaca, batu, dan logam.