Kohlenstoff, C

(carbon)

Stoffsystem

Kohlenstoff ist einer der am häufigsten anzutreffenden Elemente in der Natur. Der üblicherweise schwarzer Stoff wird in seiner Form als Diamant farblos.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Aussehen  schwarz Schmelzpunkt 3.550 °C
Geruch geruchlos Siedepunkt 4.827 °C
Molmasse  12,011 g/mol Dichte 3,51 g/cm3
Zustand bei 20 °C fest Löslichkeit in Wasser (20° C, 1 bar) i.d.R. unlöslich

Für weitere Stoffdaten siehe auch Übersicht der Elemente.

Herstellung und Anwendung

Kohlenstoff wird als Kohle und Graphit aus Lagerstätten bergmännisch abgebaut.

Kohlenstoff findet in vielen Bereichen Anwendungen. Da alle organischen Moleküle vor allem aus Kohlenstoff bestehen, wird es in nahezu allen Bereichen der chemischen Industrie eingesetzt. Eine Form des reinem Kohlenstoff ist der Diamant, welcher in Bohrwerkzeugen und als Schmuck eingesetzt wird. Die zweite natürliche Form des Kohlenstoffs, der Graphit wird als Schmierstoff und in Bleistiften eingesetzt. Kohlenstoff hat eine gute elektrische Leitfähigkeit, weshalb es auch als Elektrode zum Einsatz kommt. Durch den Kohlenstoffzusatz zu Eisen können die Eigenschaften beeinflusst werden (z.B. Härtung). Im Rahmen der Verfahrenstechnik wird es u.a. auch als Adsorptionsmittel genutzt (siehe auch Aktivkohle).

Umwelteinfluss und Gesundheit

Kohlenstoff ist Grundbaustein allen organischen Lebens.

Kohlenstoff verbrennt bei höheren Temperaturen zu Kohlendioxid und bei nicht ausreichender Sauerstoffzufuhr zum toxischen Kohlenmonoxid.

Abwasserreinigung/Trinkwasseraufbereitung

Biochemische Abbauprozesse erfolgen in Anwesenheit organischer Substanzen, so dass Kohlenstoff in allen biologischen Abbauprozessen eine rolle spielt. Dementsprechend haben verschiedene Kohlenstoffsummenparameter Einzug in die Abwasserreinigung gefunden (siehe z.B. TOC oder TC). Bei bestimmten Abbauprozessen mit fehlendem Kohlenstoffanteil im Substrat muss Kohlenstoff zugeführt werden (siehe z.B. Denitrifikation).