Importancia del carbono


El carbono es el cuarto elemento del universo en abundancia, tras hidrógeno, helio y oxígeno. En la Tierra puede considerársele el pilar de la vida, al integrar todas las moléculas orgánicas que constituyen los seres vivos. Su símbolo químico es C y tiene un peso atómico bajo y una enorme facilidad para combinarse con otros átomos. Por ello lo vemos formando las grandes cadenas, conjugado especialmente con hidrógeno, de carbohidratos, proteínas, vitaminas o ácidos grasos.

Aunque si nos fijamos en su aportación a los principales fundamentos de la vida, destacamos su capacidad de configurar estructuras repetitivas. Esta característica es esencial para la síntesis de largas cadenas de polímeros de trascendencia tan vital como el ADN.

Su peculiaridad para que esos típicos polímeros se formen estriba en enlazar átomos formando una especie de eje. Con la particularidad adicional de que una vez formados aquellos, son estructuras muy estables incluso en condiciones de temperaturas extremas.

Presencia del carbono en la naturaleza

Es un elemento químico único por aparecer en un número de sustancias superior a la suma de todos los demás. Entre ellas, destacan las integradas por la dupla con el hidrógeno, estimándose la existencia de más de un millón de compuestos.

Pero su presentación en la naturaleza como formas elementales se reduce a dos posibilidades: diamante y grafito, llamadas formas alotrópicas. Algunas fuentes añaden a estas dos el llamado carbono amorfo, estando todas ellas caracterizadas por un altísimo punto de fusión.

Según la dicotomía entre los mundos vivo e inanimado, cabe clasificarlo como orgánico (organismos vivos y descompuestos) e inorgánico (minerales). Pero lo cierto es que a nivel de corteza terrestre solo representa el 0,025 %, principalmente en forma de carbonatos.

Ciclo del carbono

Es el sistema de transformaciones químicas e intercambios de compuestos que lo contienen entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Resulta fundamental para el equilibrio del planeta al ser el principal componente de la materia orgánica. Lo integran dos ciclos diferenciados y simultáneos.

Experimento químico con Carbono.

Experimento químico con Carbono. Fuente: Pixabay

El llamado ciclo biológico o rápido comprende los trasvases de CO2 entre los organismos vivos y la atmósfera. En este proceso, queda retenido en las plantas y estas, con su respiración, lo retornan a la atmósfera. Con este ciclo, el C atmosférico se renueva en su totalidad cada dos décadas.

Por su parte, el ciclo biogeoquímico o lento conlleva su transferencia entre atmósfera, océanos y suelo. El CO2 atmosférico es muy soluble en agua y forma ácido carbónico. Esta molécula actúa agresivamente sobre las rocas, dando lugar a iones bicarbonato. Disueltos en el océano, son procesados por los animales acuáticos para formar sus tejidos, quedando finalmente depositados en sedimentos marinos.

Principales aplicaciones industriales del carbono

Pero no solo dentro de la vertiente biológica tiene fuerte relevancia este elemento químico. En el campo de la industria podemos encontrarle diferentes aplicaciones de excepcional interés. Algunos ejemplos de ello pueden ser la síntesis de grafeno o la de fibra de carbono.

El grafeno consiste en densísimas agrupaciones hexagonales de átomos de C distribuidas bidimensionalmente. La vida cotidiana está repleta de objetos que en mayor o menor medida lo contienen. La tecnología de ordenadores, teléfonos móviles o equipos de sonido lo utiliza como componente indispensable. Mientras que su elevada capacidad de almacenamiento de energía contribuye a optimizar la duración de las baterías.

Por su parte, la fibra de carbono está compuesta por hebras cuya resistencia triplica la del acero, siendo excelente conductora de la electricidad. De estas propiedades físicas se desprende una gran versatilidad de uso industrial. Por ejemplo, su empleo se ha extendido a los campos del transporte y la aeronáutica, al deporte de alta competición y la fabricación de relojes.

Bibliografía:

http://www.bioenciclopedia.com/ciclo-del-carbono/
http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Carbono01.htm
https://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/conmarcos/elementos/c.html

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *