কার্বন এটি একটি জাদুকরী উপাদান। একটি মৌলিক ভিত্তি হিসেবে, এটি পৃথিবীর সমস্ত জীবের কঙ্কাল উপাদান হিসেবে কাজ করে এবং মানবদেহের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। কার্বন পদার্থ বিপরীত এবং ঐক্যকে একত্রিত করার ক্ষমতার ক্ষেত্রেও এগুলি অনন্য। এগুলি চুলের মতো পাতলা, পালকের মতো হালকা এবং ইস্পাতের চেয়েও শক্তিশালী হতে পারে। কার্বন পদার্থগুলি অন্তরক এবং পরিবাহী উভয়ই, তাপ-অন্তরক এবং তাপ-পরিবাহী উভয়ই, এবং সম্পূর্ণরূপে আলো-শোষণকারী এবং সম্পূর্ণরূপে আলো-প্রেরণকারী উভয়ই। এই বহুমুখীতা কার্বন পদার্থগুলিকে তাদের বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের ক্ষেত্রে সর্বদা পরিবর্তনশীল এবং অনন্য করে তোলে।
"কয়লা" এবং "কার্বন" এর মধ্যে পার্থক্য
কার্বন বলতে বোঝায় উপকরণ, যা কার্বন প্রধান উপাদান সহ কঠিন পদার্থ। রাসায়নিক গঠনটি অপরিষ্কার এবং প্রায়শই অন্যান্য অমেধ্য থাকে, যেমন কয়লা, কার্বন কালো, কোক, ইত্যাদি
কার্বন বলতে মৌলকে বোঝায়, এবং কার্বন পরমাণু এবং কার্বন উপাদান সম্পর্কিত শব্দ ব্যবহার করা হয়, যেমন কার্বাইড, কার্বন প্লেন নেটওয়ার্ক, কার্বনেট ইত্যাদি।
কার্বন পদার্থের শ্রেণীবিভাগ
কার্বন পদার্থ এর দীর্ঘ ইতিহাস এবং বিস্তৃত বৈচিত্র্য রয়েছে, যা তিনটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: ঐতিহ্যবাহী কার্বন পদার্থ (ক্লাসিক কার্বন), বিশেষ কার্বন পদার্থ (বিশেষ কার্বন) এবং ন্যানো কার্বন পদার্থ (ন্যানো কার্বন)। ন্যানো কার্বন পদার্থ এবং বিশেষ কার্বন পদার্থকে সম্মিলিতভাবে নতুন কার্বন পদার্থ হিসাবে উল্লেখ করা হয়, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
সক্রিয় কার্বন
সক্রিয় কার্বন হল এক ধরণের কার্বন যা বিশেষভাবে প্রক্রিয়াজাত করা হয় যার ছিদ্র কাঠামো উন্নত এবং পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল বৃহৎ। এর শক্তিশালী শোষণ ক্ষমতা এবং পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল উচ্চ। অভ্যন্তরীণ ছিদ্র কাঠামো সু-বিকশিত এবং এর বাল্ক ঘনত্ব কম। সক্রিয় কার্বন জল পরিশোধন, সালফারাইজেশন, ডিনাইট্রিফিকেশন, দ্রাবক পুনরুদ্ধার, জরুরি শোষণ এবং পারদ অপসারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি গ্যাস প্রস্তুতি এবং সংস্কারে অনুঘটক বা অনুঘটক সহায়তা হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।
ফুলেরিন
ফুলেরিন হল একটি ফাঁপা অণু যা সম্পূর্ণরূপে কার্বন দিয়ে তৈরি। এর গোলাকার, উপবৃত্তাকার, নলাকার বা নলাকার আকৃতি থাকতে পারে। ফুলেরিনের ভালো ইলেকট্রনিক পরিবহন বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি জৈব সৌর কোষে গ্রহণকারী উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। জলে দ্রবণীয় ফুলেরিনের জারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি বিভিন্ন ধরণের প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতি তৈরি করতে পারে। ফুলেরিন একটি শক্তিশালী আলোক সংবেদনশীলকারী। এটি ট্রিপলেট-স্টেট অক্সিজেনকে সক্রিয় একক-স্টেট অক্সিজেনে রূপান্তর করতে পারে। ফুলেরিনের বলি-বিরোধী, ঝকঝকে, প্রদাহ-বিরোধী এবং মেরামতের প্রভাব রয়েছে। এটি মানবদেহের জন্য কোনও উল্লেখযোগ্য ক্ষতি করে না।
কার্বন ন্যানোটিউব
কার্বন ন্যানোটিউবগুলি এক-মাত্রিক ন্যানোম্যাটেরিয়াল। এগুলির উচ্চ শক্তি, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। এগুলি নতুন শক্তি যানবাহন, 3C ডিজিটাল পণ্য, সেমিকন্ডাক্টর এবং বিদ্যুৎ অবকাঠামোর মতো শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। কার্বন ন্যানোটিউবের প্রধান বাণিজ্যিক চাহিদা লিথিয়াম ব্যাটারি এবং পরিবাহী প্লাস্টিক থেকে আসে। চাহিদার 80% এরও বেশি লিথিয়াম ব্যাটারি শিল্প থেকে আসে।
ন্যানোডায়মন্ডস
ন্যানোমিটার স্কেলে ন্যানোডায়মন্ড হল হীরার উপাদান। বাল্ক হীরার সাথে এগুলির কিছু চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমন পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং তাপ পরিবাহিতা। ন্যানোডায়মন্ডগুলি সাধারণত ধাতু, রাবার, প্লাস্টিক এবং কাচের মতো উপকরণের আবরণ হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি লুব্রিকেন্ট এবং সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিং উপকরণ হিসেবেও ব্যবহৃত হয়। গবেষকরা লিথিয়াম ব্যাটারিতে ডেনড্রাইট বৃদ্ধি দমন করতে ন্যানোডায়মন্ড ব্যবহার করেছেন, যা ব্যাটারির স্থিতিশীল কার্যকারিতা নিশ্চিত করে। কোল্ড ক্যাথোড ফিল্ড নির্গমন, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইলেকট্রোড, অপটিক্যাল উইন্ডো, কোয়ান্টাম যোগাযোগ এবং ওষুধ সরবরাহে ন্যানোডায়মন্ডের আশাব্যঞ্জক প্রয়োগ রয়েছে।
ছিদ্রযুক্ত কার্বন
ছিদ্রযুক্ত কার্বনের বিভিন্ন ছিদ্র আকার রয়েছে। এটি বিভিন্ন ছিদ্র কাঠামো সহ একটি কার্বন উপাদান হিসাবে বোঝা যেতে পারে। ছিদ্রযুক্ত কার্বনের উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতা, অ্যাসিড এবং ক্ষারীয় ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে। এটি কম খরচে এবং গ্যাস পৃথকীকরণ, জল পরিশোধন, অনুঘটক এবং সৌর তাপীয় বিশোধনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সমন্বিত তাপ নিরোধক এবং প্রতিরোধের সাথে তাপ সুরক্ষা উপাদান হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।
গ্রাফিন
গ্রাফিন একটি দ্বিমাত্রিক কার্বন উপাদান। এটি একটি মৌচাক জালিতে সাজানো কার্বন পরমাণুর একটি একক স্তর নিয়ে গঠিত। এটি গ্রাফাইট, হীরা, কার্বন ন্যানোটিউব এবং ফুলেরিনের মতো অন্যান্য কার্বন অ্যালোট্রপের মৌলিক কাঠামোগত উপাদান। গ্রাফিনের চমৎকার আলোক, বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পদার্থ বিজ্ঞান, মাইক্রো-ন্যানো প্রক্রিয়াকরণ, শক্তি এবং জৈব চিকিৎসা প্রয়োগের মতো ক্ষেত্রগুলিতে এর প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে। গ্রাফিনকে ভবিষ্যতের জন্য একটি বিপ্লবী উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয়।