Das Element »Kohlenstoff« (chemische Abkürzung »CO«) findet sich in der Natur in chemisch reiner Form als Graphit und in Form von Diamanten. Chemisch gebunden findet sich Kohlenstoff in den Gesteinen der Erdrinde wie z.B. im Kalkstein (CaCO3) und in den Rückständen von Pflanzen, z.B. in Erdöl, Kohle und Erdgas. Kohlenstoff ist weiterhin Bestandteil der Biomasse von Pflanzen und Tieren. Als Kohlenstoffdioxid (CO2) ist Kohlenstoff sowohl in der Luft als auch gelöst im Wasser vorhanden.
Technisch hergestellter Kohlenstoff wird zur Eisengewinnung (in Form von Koks), als Ruß für Füllstoffe von Gummi, in Form von Kohlenstofffasern zur Verstärkung von Kunststoffen und als Diamant für den Besatz von Gesteinsbohrern (z.B. Tunnelbohrmaschinen) eingesetzt. Weiterhin werden Diamanten in Pulverform in Schleifmitteln (z.B. für Trennscheiben) und in Poliermitteln verwendet.
Unterschieden werden organische und anorganische Kohlenstoffverbindungen, wobei zu den anorganischen das Kohlenstoffdioxid (CO2), die Kohlensäure und deren Salze, die Karbide und das Kohlenstoffmonoxid (CO) gehören (vgl. Abb.), zu den organischen Kohlenstoffverbindungen zählen die Alkohole (entsteht z.B. bei der Vergärung von Weintrauben), Benzine, Formaldehyd, Polyethylen und Polyvinylchlorid, um nur die wichtigsten zu nennen.
Bei Kohlenstoffmonoxid besteht Vergiftungsgefahr, bei Kohlenstoffdioxid Erstickungsgefahr. Das Kohlenstoffdioxid, welches bei der Verbrennung fossiler Energieträger (z.B. Erdöl) entsteht, führt einerseits zum „Treibhauseffekt“ und ist Ursache für den „sauren Regen“, andererseits erhärtet der Kalkmörtel durch das in der Luft enthaltene Kohlenstoffdioxid.
Das Kohlenstoffmonoxid (CO) entsteht, wenn kohlenstoffhaltige Stoffe (z.B. Briketts im Kohleherd) bei unzureichender Sauerstoffzufuhr verbrennen. Kohlenstoffmonoxid ist farb- und geruchlos und sehr giftig, daher sind bei Wohnungsbränden die sich innerhalb des Gebäudes noch befindlichen Personen wesentlich stärker durch die Auswirkungen des Kohlenstoffmonoxids gefährdet als durch die Flammen. Als erstes Bundesland hat Rheinland-Pfalz (in der ab 1. Januar 2004 geltenden, novellierten Bauordnung) aus diesem Grunde die Installation von Rauchmeldern in neuen Gebäuden vorgeschrieben, vermutlich werden die übrigen Bundesländer sukzessive nachziehen. In Nordeuropa, England und den USA zählen Rauchmelder zum Ausbaustandard eines jeden Gebäudes.
Das Kohlenstoffdioxid (CO2) entsteht bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle. Kohlenstoffdioxid ist im Gegensatz zum Kohlenstoffmonoxid nicht giftig, aber ebenfalls farb- und geruchlos sowie nicht brennbar. Dadurch, dass Kohlenstoffdioxid ca. 1,5 mal so schwer ist wie Luft, sammelt es sich an den tiefstgelegenen Stellen in einem Gebäude an (z.B. im Weinkeller), dort besteht daher Erstickungsgefahr! Daher geht jeder Winzer mit einer brennenden Kerze in seinen Weinkeller. Erstickt dabei die Flamme, verlässt er diesen unverzüglich. Bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern (gleichgültig, ob für die Heizung, für die Warmwasserproduktion oder im Auto usw.) werden große Mengen an CO2 freigesetzt, dieses Kohlenstoffdioxid wird von der überwiegenden Zahl der Wissenschaftler für den Treibhauseffekt, d.h. für die Erwärmung der Erdatmosphäre, verantwortlich gemacht. Auch aus diesem Grunde geht die Suche nach alternativen Energiequellen weiter, zumal die fossilen Energievorräte nur noch einige Jahrzehnte bis bestenfalls etwa 200 oder 250 Jahre zur Verfügung stehen (diese Zahlenangaben schwanken).
siehe auch:
- Calcit
- Calciumcarbonat
- CO2
- CO2-Emissionen
- Kalk
- Kalkstein
- Kaolin
- Kohlendioxid
- Kohlenmonoxid
- Rauchmelder
- Treibhauseffekt
