Elmasın yüzyıllarca sihirli güçlere sahip olduğu inancı, yanıcı bir madde olduğu keşfedilince nasıl değişti? Elmas ve grafitin temel yapı taşı olan arı karbonun çeşitleri (Antrasit, Taşkömür, Linyit, Turba) ve özellikleri nelerdir? Karbonun bitkiler, hayvanlar, kömür ve petrol arasındaki evrensel döngüsü nasıl gerçekleşir? Yüzyıllar boyunca ana yapı unsurunun ne olduğu bir türlü anlaşılamayan elmasın, garip ve fevkalâde özelliklere sahip bulunduğu sanılmıştır. Bazıları, hayal sınırını bir hayli aşarak onun sihirli ve şifa verici bir kuvvete sahip olduğunu bile düşünmüşlerdir. O çağlardaki genel kültür düzeyine bakılacak olursa böyle düşünenlerin pek de haksız saydamıyacaklarını kabul etmek gerekir. Çünkü elmas, bütün asidlere olduğu gibi zamanın her türlü aşındırıcı etkilerine karşı da hiçbir değişikliğe uğramadan direnir. Bütün bâtıl kimyacıların şiddetle savunduğu bu inançların asılsızlığı, “1694 yılında Galilei’nin iki talebesi” tarafından meydana çıkarılmıştır. Her iki bilim adamı da, kuvvetli bir büyüteçten geçirdikleri güneş ışınlarını bir elmas parçası üzerinde toplayınca, bunun yanıcı bir maddeden yapılmış olduğunu ve ısı arttıkça hiçbir iz bırakmadan kaybolduğunu görmüşlerdir. Lavoisier, elmasın yanmasıyla ilgili olayları dikkatle isliyor. Bu iki bilim adamı, yaptıkları deneyden sonra hazırlayıp imzaladıkları raporda şöyle diyordu: «Herkes tarafından, hiçbir şeyin tesir edemiyeceği kadar sert olduğu kabul edilen elmas, ateşe karşı öteki değerli taşlardan daha az direnebilmektedir. Hattâ yalnız etki altında kalmayıp bütünüyle ortadan kaybolmaktadır.» Hemen hemen yüzyıl sonra “Lavoisier”, bu olayın nedenini ilk defa açıklayabilmiştir. Elmasın yanarken çıkardığı gazı kapalı bir kapta toplayarak inceleyen değerli bilim adamı, elmasla kömür arasında “akrabalık” derecesinde bir yakınlığın bulunduğu sonucuna varmıştır. Lavoisier’nin 1794 yılında giyotinle idamından birkaç yıl sonra aynı deneylere Tennant adında başka bir Fransız kimyacısı devam etmiştir.
ARI KARBONUN ÇEŞİTLERİ
ELMAS
Bu, Güney Afrika, Brezilya, Avustralya veya Hindistan’daki maden ocaklarında çıkartılan ve “kristalli yapıda” olan bir maddedir. Elmas, biçim vermek için yontularak veya tıraş edilerek dilimlere ayrılır. Bunun için de maden, uygun açılara göre tıraş edilerek birtakım lâmeler kopartılır. Daha sonra da dönen çelik çarklara tutularak aşındırılır. İşte ışığı sanki ışık kıvılcımları saçıyormuş gibi kıran ve yansıtan değerli elmaslar böyle elde edilir. Bütünüyle saydam olmayan elmasların değerleri daha düşüktür. Elmas, sert ve ağır bir cisimdir (yoğunluğu 3 ile 3,5 arasında değişir). Genel olarak renksizdir. Bazan sarı veya siyah da olabilir. Bilinen cisimler arasında “en sertidir”. Üzerine sürtüldüğü zaman camı, hattâ, çeliği bile çizer. Bu özelliği sebebiyle ticaret (camcıların kullandıkları elmastıraşlar) ve endüstri (petrol sondajlarında sert kayaları delmek için kullanılan burguların uçları) alanında kullanılır. Bütün bunlara ek olarak üstün bir “elektrik yalıtkanıdır”.
GRAFİT
Madagaskar’da, Kanada’da ve Bohemya’da bulunan, gri, saydam olmayan katı bir cisimdir. Elmastan çok hafiftir (yoğunluğu: 2,2). Üstün bir “iletken” olduğu için elektrod yapımında kullanılır. 3600 derecede ergidiği için bazı endüstri fırınlarında iç yüzey kaplaması olarak yararlanılır. Çok yumuşaktır. Bundan ötürü “kurşunkalem yapımında” da kullanılır. Grafit, kristalleşmemiş karbonun tipik bir örneğidir.
KÖMÜRLER
Karbonun pek çok çeşidi vardır. Bu çeşitler, karbonun öteki kimyasal maddelerle meydana getirdiği bileşiklere göre değişir. Tabiatta, genel olarak “kömür” adını verdiğimiz bu çeşitlerin bellibaşlıları şunlardır:
- ANTRASİT: (İçinde yüzde 90 ile 95 karbon vardır). Siyah, parlak, çok az kül bırakan, üstün bir yakacaktır.
- TAŞKÖMÜR: (İçinde yüzde 75 ile 90 karbon vardır). Havagazı ve fabrikaların kullandıkları kok kömürü elde edilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yakacaktır.
- LİNYİT: (İçinde 50 ile 70 karbon vardır). Toprak altında karbonlaşmasını henüz tamamlamamış olan bitkilerin meydana getirdiği bu kömür zayıf bir yakacaktır. Değerli taşlar endüstrisinde kullanılan siyah kehribar bundan elde edilir.
- TURBA (BATAKLIK KÖMÜRÜ): (İçinde yüzde 20 ile 40 karbon vardır.) Kömür yönünden fakir ve halkının geçimi dar olan bölgelerde kullanılır.
KARBONUN EVRENSEL DÖNÜŞÜMÜ
- (1) Kendibeslek bitkiler, havadaki “karbon dioksidi”, organik maddeler yapmak için kullanırlar. Bitkiler tarafından bir yıl içinde havadaki 60 milyar ton karbon dioksidin alındığı hesaplanmıştır. İşte böylece mineral karbon, organik karbona dönüşür.
- (2) Bitkilerin aksine, hayvanlar, havadaki karbon dioksitten yararlanıp kendilerine gerekli organik maddeleri yapamazlar. Bu sebepten otçullar, bitkilerle beslenirler.
- (3) Etçillerle insanlar, otçul hayvanların etleriyle beslenirler.
- (4) Bütün canlılar, nefes alırken atmosfere karbon dioksit verirler.
- (5) Kömür (taşıllaşmış bitkisel madde), yeryüzünün önemli karbon deposudur.
- (6) Petrol de (havasız bir ortamda, bakterilerin yardımıyla ayrışan organik maddeler) önemli bir karbon kaynağıdır.
- (7) Patlarlı motörlerin içinde petrol türevlerinin yanmasıyla atmosfere bol miktarda karbon dioksit geri döner.
- (8) Odun veya kömür yakan buharlı makineler de aynı rolü oynarlar.
- (9) Faaliyet halindeki yanardağlardan da atmosfere çok miktarda karbon dioksit geri döner.
KARBONUN TÜREVLERİ
Oksijen ve öteki elemanlarla (kalsiyum, sodyum, potasyum) birleşen karbon, çok sayıda maden bileşiklerini meydana getirir (karbonatlar). Bunlardan bazıları tabiatta yaygın bir durumdadır (Örnek: kalsiyum karbonat veya tebeşir). Karbon atomlarının en önemli özelliği, çok uzun bir zincir yapıncaya kadar birbirleriyle birleşmeleridir. Bütün organik maddelerin moleküllerinde karbon atomları vardır. Hidrojenle birleşen karbon, organik bileşiklerin, hidrokarbonlar (karbonlu hidrojenler) denilen ilk serisini oluşturur. Hayatımızda hidrokarbonların önemi çok büyüktür. Bu önemi anlamak için petrolün ve tabiî gazların (çeşitli jeolojik tabakalardan bir ağız bularak yeryüzüne çıkan gazlar) birer hidrokarbon olduklarını düşünmek yeter. Arıtım metodlarıyla bunlardan bütan gazı, esanslar, gazyağı, mazot, makine yağları, katran elde edilir. Işık enerjisini bünyesinde toplayan klorofili! bitkiler, sentez yoluyla şekerleri ve hidrokarbonları yaparlar (nişasta - selüloz). Havanın içindeki karbon dioksit bu önemli dönüşümde en büyük rolü oynar. Hidrokarbonlar bir yönden yaşayan organizmaların beslenmesinde payına düşeni yaparken öteki yönden de patlarlı motorlarda yakıt olarak kullanılırlar (Benzin, mazot v.b.)