炭の構造

質問

炭とは炭素の単体ですよね？炭素の単体にはグラファイトやらフラーレンやらありますが、炭の中の炭素はどういう状態で存在しているのでしょうか。すごく気になります。知っている方がいましたら、ぜひ解答お願いします。

回答No.2

usokoku

炭といっても、色々種類があって多少異なります。
たとえば、コールタールをコーキングして得られるコークス。グラファイトに近い構造をしています。

しかし、ロウソクのような燃やし方で得られる炭は、無定形炭素で、不規則です。剥れるわけではなく、粉になりやすいという性質を説明できません。

固い炭は、ダイヤモンド構造に近い部分が有る場合です。「近い」というのはダイヤモンドの構造ではなく、ベンゼンかんの多数の状態の構造式の６角形に近いものが、カードフェイス構造に配置されている状態で、カードフェースの先端がSp3構造(に近い形。特定はされていません)になっている場合です。こうなっていないと備中たんのような硬く剥れにくい炭の物性が説明できません。

石炭は、中心に芳香族環が複数存在する部分よりそくさの有るさじょう炭化水素のカンボン酸・ケトン・硫黄・窒素化合物がいくつか結合したフミン酸です。
http://www.sekitanland.com/hg/index.htm　石炭の分子構造モデル　参照。
これを加熱して得られたコークスは、鎖状炭化水素の二重結合が縮重合(酸素などが切れる)した状態です。

私の情報は古いので、変わっている可能性があります。というのは、高エネ研で原子配置が見られる顕微鏡を開発したと聞いています。ですから、観察がされて報告がでている可能性がありますから。

お礼

詳しい解答ありがとうございます。炭といってもいろいろなんですね。炭の科学面白そうです。

回答No.1

Tacosan

たぶんこんな感じ.

参考URL：

http://tsukubabiryuushi.jpn.org/TPIEN2/183.pdf

お礼

グラファイトのグチャグチャバージョンですか。ただのグラファイトは反応性が低く安定だけれども、その結合に乱れが生じる事で不安定化して反応性があがるのでしょうかね。炭が体に悪いというのがなぜなのか前から気になっていましたが、謎が解けたような気がします。情報ありがとうございました！