Buckminsterfullerene Structure||Allotropes of Carbon Aur Other Allotropes Kya Hain ?

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Buckminsterfullerene Structure||Allotropes of Carbon Aur Other Allotropes Kya Hain ?

Buckminsterfullerene Structure||Allotropes of Carbon Aur Other Allotropes Kya Hain ?प्रत्येक बाद के दशक के साथ, वैज्ञानिक कार्बन के नए Allotropic modifications की खोज करते हैं। उनकी काल्पनिक संख्या आज लगभग 500 अनुमानित है।दुनिया में ऐसा कोई अन्य universal element नहीं है।इस आर्टिकल में हम allotropic forms of carbon और allotropic साथ ही साथ allotropes of carbon class 10 के बारे में भी जानेंगे।

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Buckminsterfullerene Structure||Allotropes of Carbon Aur Other Allotropes Kya Hain ?

कार्बन का Brief description

कार्बन (C) परमाणु संख्या 6 के साथ non-metals के समूह से संबंधित एक तत्व है। इसका मतलब है कि इसके नाभिक में six protons हैं और non-ionized state में इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या है।हालांकि यह earth’s crust में अपेक्षाकृत दुर्लभ है, यह किसी भी अन्य तत्व की तुलना में अधिक यौगिक बनाता है।

यह सभी जीवित जीवों का एक प्रमुख तत्व है, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा की संरचनाएं इससे बनी होती हैं। यह वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के रूप में मौजूद है, जो प्रकृति में कार्बन चक्र के चरणों में से एक है।

कार्बन के allotropic modifications क्या हैं?

कार्बन परमाणुओं से बनी संरचना कई अलग-अलग भौतिक रूप ले सकती है। इस घटना को कार्बन का allotropic modifications कहा जाता है।Allotropy एक ऐसी घटना है जो अधिक metals and non-metals को प्रभावित करती है।

यह एकत्रीकरण की एक ही स्थिति में किसी दिए गए तत्व के विभिन्न संशोधनों को खोजने में शामिल है, जो विभिन्न रासायनिक और भौतिक गुणों की विशेषता है। उनके पास एक क्रिस्टलीय या आणविक संरचना हो सकती है और अणु में परमाणुओं की संख्या में भिन्न हो सकती है।

कार्बन के सबसे प्रसिद्ध natural allotropic modifications graphite and diamond हैं, जो रंग, संरचना और कोमलता में बहुत भिन्न होते हैं। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने प्रयोगशाला में दर्जनों और किस्में बनाने में कामयाबी हासिल की है।

Graphite एक versatile mineral है

यह कोई संयोग नहीं है कि हम graphite को एक pencil के साथ जोड़ते हैं – यह एक soft gray-black mineral, चिकना और स्पर्श करने के लिए गंदा है। यह बिजली और गर्मी का एक excellent conductor भी है, पानी में अघुलनशील है और इसमें lubricating के गुण हैं।

यह दो प्रकार की संरचनाओं में होता है: hexagonal and trigonal, और इसके परमाणु parallel planes के नेटवर्क द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं।कार्बन के अन्य allotropic modifications की तरह, graphite उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी है। इसका उपयोग electrodes and crucibles, आग प्रतिरोधी जहाजों और आग रोक ईंटों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

इसके अलावा, इसका उपयोग lubricants, anti-corrosion paints and polishes के उत्पादन में किया जाता है।Graphite प्राकृतिक रूप से metamorphic rocks जैसे graphite शिस्ट और शिस्ट में होता है। आज, इसका largest producer China है। commercial purposes के लिए, नाइट्रोजन के तहत एन्थ्रेसाइट के pyrolysis द्वारा graphite का उत्पादन किया जाता है।

Diamond most precious stone है

diamond और graphite की तुलना में कार्बन के दो और allotropic modifications को खोजना मुश्किल है। Diamond दुनिया का hardest mineral है, जिसे 10 के Mohs scale पर 10 अंक दिया गया है। हीरे उच्च चमक और partial transparency के साथ आठ या छह तरफा क्रिस्टल के रूप में आते हैं।most noble diamonds colorless होते हैं, लेकिन वे contamination के कारण yellow, pink, blue, or brown में बदल सकते हैं। वे बिजली का conduct नहीं करते हैं लेकिन गर्मी के good conductors हैं।

हालांकि उनकी सतह को केवल दूसरे हीरे द्वारा ही खुरच कर निकाला जा सकता है। वे अपेक्षाकृत brittle होते हैं।Natural diamonds मुख्य रूप से परिवहन के परिणामस्वरूप बनने वाले primary kimberlite और जलोढ़ निक्षेपों(alluvial deposits) में पाए जाते हैं। highest quality वाले stones का मुख्य रूप से jewelry में उपयोग किया जाता है।

ठीक से पॉलिश करने के बाद diamonds कहलाते हैं ।और international market में इनकी कीमत आसमान छूती है।Low quality वाले diamonds और synthetic crystals भी important industrial raw materials हैं। उनकी hardness के कारण, उनका उपयोग blades, drills और अपघर्षक(abrasives) के निर्माण में किया जाता है।Diamonds का उपयोग medicalऔर scientific equipment, hardness testers और heat-conducting pastes बनाने के लिए भी किया जाता है।

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Fullerenes, यानी। कार्बन के soot allotropic modifications

Fullerenes प्रकृति में कम मात्रा में भी पाया जा सकता है। वे metallic sheen के साथ brown or black translucent solids होते हैं। उनके अणुओं में अधिक कार्बन परमाणु होते हैं – 28 से 1500 तक।

कार्बन के allotropes इन अपेक्षाकृत हाल ही में खोजे गए आवंटनों में कई अलग-अलग संरचनाएं हैं। most durable spherical C60 अणु होते हैं, जो crystals बनाते हैं।जिन्हें “buckyballs” भी कहा जाता है। इसके अलावा, fullerenes में एक multilayer (तथाकथित nanoonions) या cylindrical (तथाकथित nanotubes) आकार भी हो सकता है।

Fullerenes chemically inactive और पानी में insoluble हैं। उनके पास semiconductor और superconducting properties हैं।नतीजतन, वे व्यापक रूप से electronics, optical, biomedical और nanotechnology industries में उपयोग किए जाते हैं।उनकी antioxidant और pharmacological potential विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है – उनकी संरचना और biocompatibility के कारण, वे drug carriers के रूप में कार्य कर सकते हैं।

Fullerenes मुख्यतः कालिख(soot) से प्राप्त होती है। इस प्रयोजन के लिए, विशिष्ट प्रकार के अणुओं को अलग करने के लिए कई solvents का उपयोग किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, उन्हें carbon – graphite के एक अन्य allotropic modificationन से प्राप्त किया जा सकता है।

जो एक वैक्यूम में laser beam के साथ बमबारी के अधीन होता है।

Graphene कार्बन का two-dimensional allotropic modification है

कार्बन के हाल ही में खोजे गए allotropic modifications में से एक graphene है। यह honeycomb pattern में व्यवस्थित व्यक्तिगत कार्बन परमाणुओं की एक flat structure है। चूंकि इसकी thickness एक परमाणु है, इसे पारंपरिक रूप से two-dimensional material माना जाता है।

Graphene गर्मी और बिजली का एक excellent conductor है। इसके सबसे बड़े फायदों में transparency और extremely high electron flow rate भी हैं – silicon से भी अधिक। इसके अलावा, graphene extremely hard और खींचने के लिए प्रतिरोधी है।

इन गुणों का मतलब है कि graphene electronics industry में silicon की जगह ले सकता है। इसके वर्तमान और भविष्य के अनुप्रयोगों में energy storage के लिए बैटरी के साथ high-speed transistors, spiral touch displays या photovoltaic modules का उत्पादन शामिल है।

कार्बन के अन्य allotropic modifications की तरह, graphene का उपयोग drug carrier, tissue engineering के लिए raw material और यहां तक ​​कि oncological therapy में एक एजेंट के रूप में किया जा सकता है।Graphene को कई तरह से प्राप्त किया जा सकता है। आज तक, सबसे आम हैं ।vapor deposition (सीवीडी) और silicon carbide का thermal decomposition। laboratory purposes के लिए, कभी-कभी adhesive tape का उपयोग करके कार्बन परमाणुओं की एक परत को अलग करने की एक मूल विधि का उपयोग किया जाता है।

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cyclocarbon

साइक्लोकार्बन graphene की तुलना में कार्बन का एक नया allotropic modification है। इसमें 18 कार्बन परमाणुओं से मिलकर एक ring का रूप है। उनके बीच single और triple bonds alternate होते हैं।graphene की तरह, साइक्लोकार्बन केवल एक परमाणु thick होता है। हालाँकि, पहले अनुमान बताते हैं कि यह एक semiconductor है। इसके अन्य गुण अभी भी अज्ञात हैं।वैज्ञानिकों के अनुसार, रिंग में अलग-अलग संख्या में परमाणुओं के साथ साइक्लोकार्बन बनाना संभव होगा। उनके संभावित अनुप्रयोगों में, विशेष रूप से, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लघुकरण (miniaturization) शामिल है।

carbon के अन्य allotropic modifications

कार्बन, इसकी प्रचुरता के बावजूद, most impressive elements में से एक बना हुआ है। इसके गुणों का बेहतर दोहन करने के लिए अनुसंधान जारी है। इस संबंध में कार्बन के Allotropic modifications विशेष रूप से आशाजनक प्रतीत होते हैं।एक दिलचस्प बहुलक, जो अभी भी काल्पनिक मान्यताओं के दायरे में शेष है, carbine है। इस नाम का अर्थ कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला है जिसकी क्षमता diamond की तुलना में 40 गुना अधिक है। हालाँकि, यह इतनी unstable material है कि अब तक इसे केवल एक nanotube के अंदर ही उत्पादित किया जा सकता था।

कार्बन का एक और होनहार allotropic modification तथाकथित Q-carbon है। इसकी एक three-dimensional structure है। जिसमें कार्बन परमाणु तीन ligands बनाते हैं।इसके कथित उपयोगों में lithium batteries में energy storage विधियों में सुधार करना शामिल है।इसके अलावा, हम कार्बन nanofoam के बारे में भी जानते हैं, यानी। चुंबकीय गुणों के साथ porous crystal structure। Technical carbon soot (कालिख) भी कार्बन का एक specific amorphous allotropic modification है।

भविष्य दिखाएगा कि इन और अन्य unique कार्बन संरचनाओं का उपयोग कैसे किया जाएगा। दुनिया में इस तत्व की बहुतायत है, इसलिए technology के development से संसाधनों या natural environment की स्थिरता को खतरा नहीं होना चाहिए।इस बात की भी प्रबल संभावना है कि कार्बन के allotropic modifications से ऊर्जा का बेहतर प्रबंधन करने और कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में सुधार करने में मदद मिलेगी।

You Can Do Chemistry: Moles & Stoichiometry

 

 

 

 

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