คำว่า "คาร์บอน" นั้นฝังแน่นในภาษาในชีวิตประจำวันมานานก่อนที่คำว่า "รอยเท้าคาร์บอน" และ "การปล่อยคาร์บอน" จะได้รับความนิยมในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 คำว่า "อัดลม" เกือบจะสะกดความคิดและความรู้สึกที่ชัดเจนในใจของคุณตลอดแนวความซ่า ของเหลว.
แต่ถึงแม้คุณจะได้ยินคำว่า "คาร์บอน" บ่อยเพียงใด (พร้อมกับคำที่คล้ายคลึงกันอย่างน่าสงสัย เช่น "คาร์โบไฮเดรต") คุณก็อาจไม่ได้หยุดพิจารณา ความลึกของการมีอยู่ในชีวิตประจำวันของคาร์บอน และจำนวนวิธีที่โมเลกุลของคาร์บอนต่างๆ แสดงออกในหน้าที่ทางโลกแต่เป็นภาระบังคับของชีวิต
คาร์บอนคืออะไร?
คาร์บอนเป็น ธาตุหรืออะตอมชนิดพิเศษบนตารางธาตุ เป็นหมายเลข 8 (จากทั้งหมด 118 รายการ ณ ปี 2020) ในตารางธาตุ ซึ่งหมายความว่ามีโปรตอนแปดตัว ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่ทำให้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว นอกจากนี้ยังมีแปดนิวตรอนและอิเล็กตรอน
คาร์บอนดูเหมือนจะมีอยู่ทุกหนทุกแห่งในธรรมชาติและในอุตสาหกรรม เนื่องมาจากความเก่งกาจขององค์ประกอบนี้ในแง่ของการสร้างพันธะโควาเลนต์ คาร์บอนจับกับองค์ประกอบสำคัญอื่นๆ ในสิ่งมีชีวิตได้อย่างรวดเร็ว รวมทั้งไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O) และไนโตรเจน (N)
โมเลกุลคืออะไร?
โมเลกุลคือการรวมกันของอะตอมที่เข้าร่วมโดย
พันธะเคมี (โควาเลนต์ ไอออนิก หรือโลหะ) เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสารที่คงคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของสารนั้นไว้โดยไม่คำนึงถึงอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ ตัวอย่างเช่น น้ำบริสุทธิ์ประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่มีเพียง H2O (ไฮโดรเจน 2 พันธะต่อออกซิเจน 1 ตัว อยู่ในอัตราส่วนนี้เสมอ) คือน้ำ- โมเลกุลที่ประกอบด้วยองค์ประกอบมากกว่าหนึ่งประเภทคือ a สารประกอบตัวอย่างเช่น H2โอ หรือ ซีเอ็น
ตัวอย่างของโมเลกุลคาร์บอนในชีวิตประจำวัน
พลังงานจากถ่านหิน: น้ำมัน (ปิโตรเลียม) แท้จริงแล้วเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนต่างๆ ซึ่งเป็นสายโซ่ยาวของ C ที่จับกับโมเลกุล H เท่านั้น เมื่อสิ่งเหล่านี้ถูกเผา พันธะ C−H จำนวนมากจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาเป็นโมเลกุลที่ปรากฏในบริบทของมนุษย์หลายอย่าง (ดูด้านล่าง)
คาร์บอนมอนอกไซด์: CO เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น อาจทำให้เสียชีวิตได้หากหายใจเข้าไปในปริมาณที่เพียงพอ ทำได้โดยการแข่งขันกับออกซิเจนเพื่อจับตำแหน่งบนO2- นำฮีโมโกลบินของเซลล์เม็ดเลือดและเนื่องจากเฮโมโกลบินจับกับ CO จริง ๆ ด้วยความสัมพันธ์ที่มากกว่า O2.
คาร์บอนไดออกไซด์: CO2 (O=C=O) เป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญและการหายใจของมนุษย์ และถือเป็นของเสีย แต่ขยะของตัวหนึ่งเป็นสมบัติของอีกตัวหนึ่ง และพืชต้องการCO2 มาทำอาหาร ปลูกปล่อยโอ2 สำหรับการใช้สิ่งมีชีวิตแอโรบิก แม้จะมีความจำเป็นของโมเลกุล แต่บทบาทของมันในฐานะก๊าซเรือนกระจกในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังไม่ได้รับCO2 แฟนล่าสุดหลายคน (ภายใต้ความกดดัน มันยังทำให้เกิดฟองในโซดา)
เอทานอล: ค2โฮ5OH เป็นประเภทของแอลกอฮอล์ที่พบในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และยังเป็นที่รู้จักกันในนามเอทิลแอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์เป็นโมเลกุลคาร์บอนบางประเภทที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หนึ่งกลุ่มขึ้นไป แอลกอฮอล์ทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ ไอโซโพรพานอล หรือ ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (ถูแอลกอฮอล์) และ เมทานอล (แอลกอฮอล์ไม้).
กลูโคส: ค6โฮ12โอ6 เป็นโมเลกุลของคาร์บอนที่สกัดจากอาหารในที่สุดก่อนที่จะเข้าสู่เซลล์ของร่างกาย เป็นส่วนประกอบของ ซูโครส (น้ำตาลตาราง) ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุลที่เชื่อมกับa ฟรุกโตส (น้ำตาลผลไม้) โมเลกุล ผู้ป่วยโรคเบาหวานวัดระดับน้ำตาลในเลือดเป็นประจำด้วยอุปกรณ์สุ่มตัวอย่างอิเล็กทรอนิกส์
"มาโคร": ธาตุอาหารหลักสามชนิดที่คุณได้ยินในยิมและในแวดวง Instagram — คาร์โบไฮเดรต ("คาร์โบไฮเดรต"), โปรตีน และ ไขมัน — ทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ โปรตีนประกอบด้วยไนโตรเจนนอกเหนือจากอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน