Este artículo contiene una comparación de las propiedades térmicas y atómicas clave del carbono y el nitrógeno, dos elementos químicos comparables de la tabla periódica. También contiene descripciones básicas y aplicaciones de ambos elementos. Carbono vs Nitrógeno.
Carbono y Nitrógeno: acerca de los elementos
Fuente: www.luciteria.com
Carbono y Nitrógeno: aplicaciones
Carbono
El principal uso económico del carbono, además de los alimentos y la madera, es en forma de hidrocarburos, sobre todo el gas metano de combustibles fósiles y el petróleo crudo (petróleo). El grafito y los diamantes son dos importantes alótropos del carbono que tienen amplias aplicaciones. Los usos del carbono y sus compuestos son extremadamente variados. Puede formar aleaciones con hierro, de las cuales la más común es el acero al carbono. El carbono es un elemento no metálico, que es un elemento de aleación importante en todos los materiales a base de metales ferrosos. El carbono siempre está presente en las aleaciones metálicas, es decir, en todos los grados de acero inoxidable y aleaciones resistentes al calor. El carbono es un austenitizador muy fuerte y aumenta la resistencia del acero. De hecho, es el principal elemento endurecedor y es esencial para la formación de cementita, Fe3C, perlita, esferidita y martensita de hierro-carbono. Agregar una pequeña cantidad de carbono no metálico al hierro cambia su gran ductilidad por una mayor resistencia. El grafito se combina con arcillas para formar la «mina» que se utiliza en los lápices que se utilizan para escribir y dibujar. También se utiliza como lubricante y pigmento, como material de moldeo en la fabricación de vidrio, en electrodos para baterías secas y en galvanoplastia y electroformado, en escobillas para motores eléctricos y como moderador de neutrones en reactores nucleares. El carbón vegetal se ha utilizado desde los primeros tiempos para una amplia gama de fines, incluidos el arte y la medicina, pero su uso más importante ha sido, con mucho, como combustible metalúrgico. Las fibras de carbono se utilizan donde el peso, la rigidez y la conductividad elevados son bajos o donde se desea el aspecto del tejido de fibra de carbono. El grafito se combina con arcillas para formar la «mina» que se utiliza en los lápices que se utilizan para escribir y dibujar. También se utiliza como lubricante y pigmento, como material de moldeo en la fabricación de vidrio, en electrodos para baterías secas y en galvanoplastia y electroformado, en escobillas para motores eléctricos y como moderador de neutrones en reactores nucleares. El carbón vegetal se ha utilizado desde los primeros tiempos para una amplia gama de fines, incluidos el arte y la medicina, pero su uso más importante ha sido, con mucho, como combustible metalúrgico. Las fibras de carbono se utilizan donde el peso, la rigidez y la conductividad elevados son bajos o donde se desea el aspecto del tejido de fibra de carbono. El grafito se combina con arcillas para formar la «mina» que se utiliza en los lápices que se utilizan para escribir y dibujar. También se utiliza como lubricante y pigmento, como material de moldeo en la fabricación de vidrio, en electrodos para baterías secas y en galvanoplastia y electroformado, en escobillas para motores eléctricos y como moderador de neutrones en reactores nucleares. El carbón vegetal se ha utilizado desde los primeros tiempos para una amplia gama de fines, incluidos el arte y la medicina, pero su uso más importante ha sido, con mucho, como combustible metalúrgico. Las fibras de carbono se utilizan donde el peso, la rigidez y la conductividad elevados son bajos o donde se desea el aspecto del tejido de fibra de carbono. en escobillas para motores eléctricos y como moderador de neutrones en reactores nucleares. El carbón vegetal se ha utilizado desde los primeros tiempos para una amplia gama de fines, incluidos el arte y la medicina, pero su uso más importante ha sido, con mucho, como combustible metalúrgico. Las fibras de carbono se utilizan donde el peso, la rigidez y la conductividad elevados son bajos o donde se desea el aspecto del tejido de fibra de carbono. en escobillas para motores eléctricos y como moderador de neutrones en reactores nucleares. El carbón vegetal se ha utilizado desde los primeros tiempos para una amplia gama de fines, incluidos el arte y la medicina, pero su uso más importante ha sido, con mucho, como combustible metalúrgico. Las fibras de carbono se utilizan donde el peso, la rigidez y la conductividad elevados son bajos o donde se desea el aspecto del tejido de fibra de carbono.
Nitrógeno
El nitrógeno en diversas formas químicas juega un papel importante en una gran cantidad de problemas ambientales. Las aplicaciones de los compuestos de nitrógeno son naturalmente muy variadas debido al enorme tamaño de esta clase: por lo tanto, aquí solo se considerarán las aplicaciones de nitrógeno puro. Dos tercios del nitrógeno producido por la industria se vende como gas y el tercio restante como líquido. En metalurgia, la nitruración es un proceso de cementación en el que la concentración de nitrógeno en la superficie de un ferroso aumenta por difusión desde el entorno circundante para crear una superficie cementada. La nitruración produce una superficie de producto dura y altamente resistente al desgaste (profundidades de caja poco profundas) con una buena capacidad de carga de contacto, buena resistencia a la fatiga por flexión y excelente resistencia al agarrotamiento. El amoníaco y los nitratos producidos sintéticamente son fertilizantes industriales clave, y los nitratos de los fertilizantes son contaminantes clave en la eutrofización de los sistemas de agua. Además de su uso en fertilizantes y reservas de energía, el nitrógeno es un componente de compuestos orgánicos tan diversos como el Kevlar utilizado en tejidos de alta resistencia y el cianoacrilato utilizado en superglue.
Carbono y Nitrógeno – Comparación en la tabla
Elemento | Carbono | Nitrógeno |
Densidad | 2,26 g / cm3 | 0,00125 g / cm3 |
Resistencia a la tracción | 15 MPa (grafito); 3500 MPa (fibra de carbono) | N / A |
Límite de elastacidad | N / A | N / A |
Módulo de Young | 4,1 GPa (grafito); 228 GPa (fibra de carbono) | N / A |
Escala de Mohs | 0,8 (grafito) | N / A |
Dureza Brinell | N / A | N / A |
Dureza Vickers | N / A | N / A |
Punto de fusion | 4099 ° C | -209,9 ° C |
Punto de ebullición | 4527 ° C | -195,8 ° C |
Conductividad térmica | 129 W / mK | 0,02598 W / mK |
Coeficiente de expansión térmica | 0,8 µm / mK | N / A |
Calor especifico | 0,71 J / g K | 1,04 J / g K |
Calor de fusión | N / A | (N2) 0,7204 kJ / mol |
Calor de vaporización | 355,8 kJ / mol | (N2) 5,56 kJ / mol |