Cet article contient une comparaison des principales propriétés thermiques et atomiques du carbone et de l’oxygène, deux éléments chimiques comparables du tableau périodique. Il contient également des descriptions de base et des applications des deux éléments. Carbone contre Oxygène.
Carbone et Oxygène – À propos des éléments
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Carbone et Oxygène – Applications
Carbone
La principale utilisation économique du carbone autre que la nourriture et le bois se présente sous la forme d’hydrocarbures, notamment le gaz méthane et le pétrole brut (pétrole). Le graphite et les diamants sont deux allotropes importants du carbone qui ont de nombreuses applications. Les utilisations du carbone et de ses composés sont extrêmement variées. Il peut former des alliages avec le fer, dont le plus courant est l’acier au carbone. Le carbone est un élément non métallique, qui est un élément d’alliage important dans tous les matériaux à base de métaux ferreux. Le carbone est toujours présent dans les alliages métalliques, c’est-à-dire dans toutes les nuances d’acier inoxydable et les alliages résistants à la chaleur. Le carbone est un austénitisant très puissant et augmente la résistance de l’acier. En fait, c’est le principal élément durcissant et il est essentiel à la formation de la cémentite, du Fe3C, de la perlite, de la sphéroïdite et de la martensite fer-carbone. L’ajout d’une petite quantité de carbone non métallique au fer échange sa grande ductilité contre une plus grande résistance. Le graphite est combiné avec des argiles pour former la «mine» utilisée dans les crayons utilisés pour écrire et dessiner. Il est également utilisé comme lubrifiant et pigment, comme matériau de moulage dans la fabrication du verre, dans les électrodes pour piles sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. Le graphite est combiné avec des argiles pour former la «mine» utilisée dans les crayons utilisés pour écrire et dessiner. Il est également utilisé comme lubrifiant et pigment, comme matériau de moulage dans la fabrication du verre, dans les électrodes pour piles sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. Le graphite est combiné avec des argiles pour former la «mine» utilisée dans les crayons utilisés pour écrire et dessiner. Il est également utilisé comme lubrifiant et pigment, comme matériau de moulage dans la fabrication du verre, dans les électrodes pour piles sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée.
Oxygène
Les utilisations courantes de l’oxygène comprennent la production d’acier, de plastiques et de textiles, le brasage, le soudage et le découpage d’aciers et d’autres métaux, le propulseur de fusée, l’oxygénothérapie et les systèmes de survie dans les avions, les sous-marins, les vols spatiaux et la plongée. La fusion du minerai de fer en acier consomme 55 % de l’oxygène produit commercialement. Dans ce processus, l’oxygène est injecté à travers une lance à haute pression dans le fer fondu, qui élimine les impuretés de soufre et l’excès de carbone sous forme d’oxydes respectifs, de dioxyde de soufre et de dioxyde de carbone. L’absorption d’oxygène de l’air est le but essentiel de la respiration, c’est pourquoi la supplémentation en oxygène est utilisée en médecine. Le traitement augmente non seulement les niveaux d’oxygène dans le sang du patient, mais a pour effet secondaire de diminuer la résistance au flux sanguin dans de nombreux types de poumons malades, ce qui soulage la charge de travail sur le cœur.
Carbone et Oxygène – Comparaison dans le tableau
| Élément | Carbone | Oxygène |
| Densité | 2,26 g/cm3 | 0,00143g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 15 MPa (graphite); 3500 MPa (fibre de carbone) | N / A |
| Limite d’élasticité | N / A | N / A |
| Module de Young | 4,1 GPa (graphite); 228 GPa (fibre de carbone) | N / A |
| Échelle de Mohs | 0,8 (graphite) | N / A |
| Dureté Brinell | N / A | N / A |
| Dureté Vickers | N / A | N / A |
| Point de fusion | 4099°C | -218,4°C |
| Point d’ébullition | 4527°C | -183°C |
| Conductivité thermique | 129 W/mK | 0,02674 W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 0,8 µm/mK | N / A |
| Chaleur spécifique | 0,71 J/g·K | 0,92 J/g·K |
| Température de fusion | N / A | (O2) 0,444 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 355,8 kJ/mol | (O2) 6,82 kJ/mole |