Karbon (C)
Kimyasal simgesi C olan ve periyodik cetvelin ametaller bölümünde yer alan kimyasal element. Doğada çok geniş bir dağılımı olan karbon, Güneş’te, diğer yıldızlarda, kuyruklu yıldızlarda ve çoğu gezegenin atmosferinde bol miktarda bulunur. Örneğin; Mars atmosferi %96 oranında CO2 içerir.
Karbon, amorf, grafit ve elmas olmak üzere, doğada üç biçimde bulunur. Grafit çok yumuşakken elmas en sert maddelerden biridir. Elmas çok eski zamanlardan beri bilinmektedir. Doğal elmaslar Güney Afrika’daki eski yanardağlarda bulunur. Yakın zamanlarda karbonun bir başka biçimi (C60) keşfedilmiştir. Karbonun bu yeni biçimi bugün lâboratuvarlarda araştırılmaktadır.
Karbon, atmosferde karbon dioksit olarak bulunur ve suda çözünür.
Kalsiyum karbonat (kireç taşı), magnezyum ve demir karbonatları olarak kayaların yapısında bulunan bir bileşendir. Kömür, petrol ve doğal gaz da başlıca hidrokarbon bileşikleridir.
Karbonun canlı yaşamında önemli bir yeri vardır ve bütün organik bileşiklerde bulunmaktadır. Örneğin; eten (C2H4) domatesin olgunlaşmasını sağlar. Bazı karbon bileşikleri, örneğin; CO (karbon monoksit, egzoz gazlarındandır) memeliler için toksiktir. Ancak çoğu karbon bileşiği toksik olmadığı gibi aynı zamanda canlıların yaşamını sürdürebilmeleri için de gereklidir. Organik gazlar, örneğin metan gazı (CH4) havayla karıştığında tutuşma ve patlama riskinden dolayı tehlikelidir.
Karbon Çevrimi
Karbonun biçim değiştirerek, doğada sürekli dolaştığı sürece verilen ad. Karbon çevrimi, atmosferle değişik ekosistemler arasındaki karbon dolaşımını ifade eder. Bitkiler atmosferden karbon dioksit alır. Bunu karbonlu bileşikkimlere çevirirler. Bitkiler bu bileşikleri solunumda enerji elde etmek için kullanırlar. Hayvanlar da bu bileşikleri bitkilerden alır ve temel yapı taşı olarak kullanırlar. Daha sonra canlıların solunumuyla karbon dioksit yeniden havaya verilir. Ayrıca ölü canlıların ve canlı atıklarının bünyesinde bulunan karbon ayrıştırıcıların faaliyetleriyle atmosfere karışır. İnsan etkisi olmadığı sürece, bu çevrimin, havadaki, canlılardaki ve sudaki oranı sabittir.
Petrol, kömür gibi fosil yakıtlardan enerji ve ısı elde etmek amacıyla yararlanılır. Bu yüzden insan etkisiyle atmosfere normalden daha fazla karbon verilir. Bu şekilde hava kirliliği ve bunun etkileri olarak da asit yağmurları ve sera etkisi oluşur.
Karbon Döngüsü
Karbon doğada hem mineral biçiminde ( kömür, elmas, gaz olarak veya suda çözünmüş durumda karbon dioksit olarak ) hem organik biçimde bulunur. Canlı varlıkların temel yapı maddesi olan organik karbon, fotosentez süreçleri yoluyla atmosferde veya deniz suyunda çözünmüş olarak bulunan karbon dioksit gazından yararlanarak üretilir. Yeşil bitkiler, hayvansal ve bitkisel parazitler, organik maddeleri parçalayarak, karbonu karbon dioksit gazına çevirirler. Artıklar, dışkılar ve kadavralar da parçalanma sonucu dönüşümü uğrayarak yapılarındaki karbon dioksit çıkar. Şekilde görüldüğü gibi, atmosferde gaz, suda ise çözünmüş olarak bulunan karbon dioksit, canlıların başlıca karbon kaynağıdır. Hayvanların vücutlardaki karbonun bir bölümü CO2 olarak, solunum yoluyla atmosfere geri verilir. Bütün canlıların kalıntı ve atıklarındaki karbon ise, çürüme ve bozulma gibi bir dizi işlem sonucunda CO2 olarak açığa çıkar. Organik karbonun bir bölümü, kömür, petrol gibi fosil yakıtlarda birikmiştir. Bunların yakılmasıyla, atmosferde bol miktarda karbon dioksit verilir. Bunun büyük bölümü, hızla deniz ve okyanuslara geçer ve karbonatlar halinde birikir. Ayrıca yanardağ püskürmeleri, atmosfere bol miktarda karbon oksitleri yayar.