Karbon
Karakteristik > Keterjadian

Karbon merupakan unsur kimia paling melimpah keempat di alam semesta teramati berdasarkan massa setelah hidrogen, helium, dan oksigen. Karbon berlimpah di Matahari, bintang, komet, dan di atmosfer pada sebagian besar planet. Beberapa meteorit mengandung intan mikroskopis yang terbentuk ketika Tata Surya masih berupa piringan protoplanet. Intan mikroskopis juga dapat dibentuk oleh tekanan kuat dan suhu tinggi di lokasi tumbukan meteorit.
Pada tahun 2014, NASA mengumumkan basis data yang sangat ditingkatkan untuk melacak hidrokarbon aromatik polisiklik (polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH) di alam semesta. Lebih dari 20% karbon di alam semesta mungkin terkait dengan PAH, senyawa kompleks karbon dan hidrogen tanpa oksigen. Senyawa-senyawa ini muncul dalam hipotesis dunia PAH di mana mereka dihipotesiskan memiliki peran dalam abiogenesis dan pembentukan kehidupan. PAH tampaknya telah terbentuk "beberapa miliar tahun" setelah Ledakan Dahsyat, tersebar luas di seluruh alam semesta, dan dikaitkan dengan bintang baru serta planet luar surya.
Diperkirakan bahwa bumi padat secara keseluruhan mengandung 730 ppm karbon, dengan 2000 ppm di inti dan 120 ppm dalam gabungan mantel dan kerak. Karena massa Bumi adalah 5,972×1024 kg, ini berarti 4360 juta gigaton adalah karbon. Ini jauh lebih banyak daripada jumlah karbon di lautan atau atmosfer (di bawah).
Dalam kombinasi dengan oksigen dalam karbon dioksida, karbon ditemukan di atmosfer Bumi (sekitar 900 gigaton karbon — setiap ppm setara dengan 2,13 Gt) dan terlarut di semua badan air (sekitar 36.000 gigaton karbon). Karbon di biosfer diperkirakan mencapai 550 gigaton tetapi dengan ketidakpastian yang besar, sebagian besar disebabkan oleh ketidakpastian besar dalam jumlah bakteri bawah permukaan terestrial dalam. Hidrokarbon (seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam) juga mengandung karbon. Cadangan batu bara berjumlah sekitar 900 gigaton dengan kemungkinan 18.000 Gt sumber daya. Cadangan minyak bumi adalah sekitar 150 gigaton. Sumber gas alam yang terbukti adalah sekitar 175×1012 kubik meter (mengandung sekitar 105 gigaton karbon), tetapi penelitian memperkirakan 900×1012 kubik meter deposit "tidak konvensional" lainnya seperti gas serpih, mewakili sekitar 540 gigaton karbon.
Karbon juga ditemukan dalam metana hidrat di daerah kutub dan di bawah laut. Berbagai perkiraan menempatkan karbon ini antara 500, 2500, atau 3000 Gt.
Di masa lalu, jumlah hidrokarbon lebih besar. Menurut satu sumber, dalam periode 1751 hingga 2008 sekitar 347 gigaton karbon dilepaskan sebagai karbon dioksida ke atmosfer dari pembakaran bahan bakar fosil. Sumber lain menyebutkan jumlah yang ditambahkan ke atmosfer untuk periode sejak 1750 ialah sebesar 879 Gt, dan total yang masuk ke atmosfer, laut, dan darat (seperti rawa gambut) hampir 2.000 Gt.
Karbon adalah konstituen (sekitar 12% massa) dari massa yang sangat besar dari batuan karbonat (batu gamping, dolomit, marmer dan sebagainya). Batu bara sangat kaya akan karbon (antrasit mengandung 92–98%) dan merupakan sumber komersial terbesar karbon mineral, terhitung 4.000 gigaton atau 80% dari bahan bakar fosil.
Adapun alotrop karbon individual, grafit ditemukan dalam jumlah besar di Amerika Serikat (kebanyakan di New York dan Texas), Rusia, Meksiko, Greenland, dan India. Intan alami terjadi pada batu kimberlit, ditemukan di "leher" atau "pipa" vulkanik kuno. Sebagian besar deposit intan berada di Afrika, terutama di Afrika Selatan, Namibia, Botswana, Republik Kongo, dan Sierra Leone. Deposit intan juga telah ditemukan di Arkansas, Kanada, Arktik Rusia, Brazil, dan di Australia Utara dan Barat. Intan sekarang juga ditemukan dari dasar laut di Tanjung Harapan. Intan ditemukan secara alami, tetapi sekitar 30% dari semua intan industri yang digunakan di AS sekarang diproduksi.
Karbon-14 terbentuk di lapisan atas troposfer dan stratosfer pada ketinggian 9–15 km melalui reaksi yang diendapkan oleh sinar kosmik. Neutron termal dihasilkan dari tabrakan dengan inti nitrogen-14, membentuk karbon-14 dan proton. Dengan demikian, 1,5%×10−10 karbon dioksida atmosfer mengandung karbon-14.
Asteroid yang kaya karbon relatif lebih dominan di bagian terluar sabuk asteroid di Tata Surya. Asteroid-asteroid ini belum diambil sampelnya secara langsung oleh para ilmuwan. Asteroid dapat digunakan dalam penambangan karbon hipotetis berbasis ruang angkasa, yang mungkin terjadi di masa depan, tetapi saat ini tidak mungkin secara teknologi.