Carbones naturales - QUIMICA

II UNIDAD DIDACTICA DE QUIMICA II
FUENTES DE CARBONO.
El elemento carbono constituye el 0.032% de la corteza terrestre es muy
importante por ser el componente universal de la materia viva .
Se halla en todos los seres vivos animales y vegetales, combinado por el
hidrogeno y el oxigeno forman proteínas, lípidos y azúcar; además se presenta
en forma de yacimientos de carbón, petróleo, y carbonato de calcio (CaCO3)
En la atmosfera se le encuentra en forma de anhídrido carbónico o bióxido de
carbono (CO2).
El carbono natural se puede presentar en variedad de formas:
Carbones naturales
Diamante
En tiempo remoto se consideró como cristal de roca; Bergman, 1777 demostró
que no tenía sílice, quedando con ello sin autoridad las ideas antiguas; Lavoissier
patentizó que el diamante era carbono y Davy, 1816 averiguo los componentes del
producto de la combustión, resultando ser anhídrido carbónico en volumen igual
al oxígeno consumido; en virtud de estos y otros trabajos modernos, puede
considerarse como el carbono mas puro que se conoce, el cual se presenta
cristalizado.
Cristaliza en el sistema regular, distinguiéndose por su gran dureza. La densidad
oscila, entre 3,5 y 3,55 y su poder dispersivo para la luz es considerable. La talla
hace variar la intensidad de su brillo, aumentando este al multiplicarse el número
de caras.
La acción del calor sobre el diamante varia según actúe en contacto o al abrigo del
aire. Calentando en contacto de este arde al rojo. No es buen conductor de la
electricidad y se electriza por frotamiento. Varias han sido las tentativas para
obtenerlo artificialmente. El que consiguió mejor resultado fue Moissan, 1893,
haciendo disolver el carbono en el hierro fundido, operando a elevadísima
temperatura en el horno eléctrico ideado por él.
Los diamantes que obtuvo fueron pequeños. Para prepararlos se enfría
bruscamente la masa fundida dejándola caer en agua; primero se solidifica la
parte exterior, mientras que la interna permanece liquida; esta se enfría poco a
poco sacando del agua la masa, la cual suelta el carbono en forma cristalina por la
enorme presión que experimenta.
Grafito
Conocido también como plombagina y es una variedad perfectamente
caracterizada por la adherencia que existe entre sus partículas, siendo esto la
causa de rayar el papel y de que se aplique a la fabricación de lapiceros. Se
encuentra en los terrenos primitivos: cristalino en Ceylán y la India y amorfo en
la Siberia
Oriental y
otros
países.
Es de color gris de acero y en general se presenta en masas
hojosas, siendo buen conductor del calor y la electricidad, su densidad oscila entre
2,1 y 2,4. La manera de actuar este combustible con los agentes oxidantes, le
diferencia de los demás carbones naturales. La oxidación por el ácido nítrico y
el clorato de potasio da origen a un ácido llamado por unos grafítico, el cual es
amarillo y de estructura laminar.
Antracita
Se encuentra en los terrenos anteriores al carbonífero. Es de color negro; la
densidad varía entre 1,3 y 1,5, siendo un cuerpo completamente falto de forma
cristalina. Se quema difícilmente y solo a temperaturas muy altas y con el auxilio
de
chimeneas
de
gran
tiro.
Hulla
De origen vegetal este combustible, procede de restos vegetales que , sepultados
en la tierra, con el transcurso de los siglos experimentaron una combustión lenta.
Entre las sustancias que suelen acompañar a las hullas, cumple mencionar
el sulfuro de hierro, causa a veces de inconvenientes, pues transformándose en
sulfato disgrega el carbón, inutilizándolo en lagunas ocasiones. Desde el punto de
vista industrial, se dividen estas según la manera de presentarse al someterlas al
fuego en hullas grasas, semigrasas y secas o magras.
Las primeras presentan color negro, son fáciles de quemar y dan llama larga; las
segundas poseen color gris de acero, se inflaman con mas dificultad, conteniendo
bastante cantidad de sulfuro de hierro y las magras o secas son las peores, pues
ricas en carbono se contraen mucho al convertirlas en cok y lo dejan arenoso.
Existen otras clases de hullas consideradas por algunos, entre las que se citan
elcannel-coal que arde con llama brillante, y la variedad splint-coal que se quema
con mucho humo, presentando mayor cantidad de cenizas que ningún otro tipo.
Lignito
Se encuentra en los terrenos cretáceos y es de formación más reciente que la
hulla. Diversas variedades de lignitos pueden distinguirse: el lignito común,
el fibroso y el terroso en la primera clase se comprende un carbón de forma
compacta y brillante que se llama azabache. Destilados los lignitos producen el
llamado vinagre de leña, de gran riqueza en productos orgánicos.
Turba: es poco importante y muy impuro. En su combustión se producen gases de
mal
olor.
Carbones artificiales
Carbón de madera
Es el carbón artificial mas conocido y se produce por efecto de la combustión
incompleta de la madera. Cuando no se quieren utilizar los productos de la
destilación,
la
carbonización
se
hace
en
pilas.
El carbón bien preparado debe tener la fractura
negra, ser sonoro y quemarse sin humo y apenas llama. La propiedad más
importante de este carbón es la de absorber los gases, por lo cual se usa como
antiséptico y antipútrido y en medicina como absorbente y desinfectante.
Carbón animal
Se obtiene calentando huesos de animales en grandes marmitas de hierro que se
ponen en un horno especial donde se aplica el fuego, unas sobre otras, de modo
que la superior sirve de tapadera a la inmediata, procurando tengan salida los
gases. Este carbón posee en alto grado la propiedad de decolorar los líquidos. En
los laboratorios se emplea para la purificación de algunos cuerpos. si se quiere
obtener exento de sales cálcicas, hay que tratarlo con ácido clorhídrico y lavar
después con agua repetidas veces.
Negro de humo
Se obtiene quemando incompletamente las resinas o los residuos de la extracción
de la esencia de trementina en una vasija que se calienta por medio de un horno,
los humos formados se hacen llegar a unas cámaras de condensación y a unos
sacos de tela tupida que pueden vaciarse por la parte inferior. Se emplea en
pintura y para la fabricación de algunas pinturas como la de imprenta.
Carbón de azúcar: Es el más puro de todos los amorfos. Se obtiene quemando
azúcar purificando en una vasija tapada imperfectamente, de modo que puedan
salir los humos. Se purifica calentando la masa al rojo en corriente de cloro.
Cok
Es el residuo que dejan las hullas cuando se calientan en vasos cerrados en las
fábricas de gas del alumbrado. Las grandes aplicaciones a que se le destina han
originado la necesidad de instalar hornos especiales para atender las exigencias
de la industria, por ser insuficiente el cok preparado en dichas fábricas.
Enlaces: www.ecured.cu/index.php/Variedades_de_carbono
Química genera II, 2009, Rosa Medina Rodríguez, María Guadalupe Torres.