BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

Hiili (lat. carbo, luonnonhiili, josta alkuaineena carbonium) on yleinen epämetalli, neliarvoinen alkuaine, jolla on myös useita allotrooppisia muotoja. Sanaa hiili käytetään puheessa myös, kun tarkoitetaan kivi- tai puuhiiltä. Hiili esiintyy yhdisteissään neliarvoisena paitsi hiilimonoksidissa (CO), jossa sen hapetusluku on +II. Hiilen muodostamat sidokset ovat kovalenttisia, koska hiilen elektronegatiivisuus on 2,5. Hiiliketjuissa hiilten välinen kulma on 109 astetta, minkä vuoksi hiiliketju on polvekkeinen. Hiilen CAS-numero on 7440-44-0.

[muokkaa] Ominaisuuksia

Hiiltä esiintyy kaikkialla missä on elämää ja orgaanisia yhdisteitä. Hiilen kiertokulku on eräs elämälle keskeinen luonnon kiertokulku. Hiilellä on myös kemiallisesti mielenkiintoinen kyky sitoutua itseensä ja laajoin eri muodoin muihin alkuaineisiin muodostaen lähes 10 miljoonaa tunnettua yhdistettä. Kun hiili yhdistyy happeen muodostuu hiilidioksidia, joka on äärimmäisen tärkeää kasveille. Riittämättömässä hapessa muodostuu hiilimonoksidia eli häkää. Kun hiili yhdistyy vetyyn, saadaan hiilivetyjä, jotka ovat oleellisia teollisuudelle fossiilisten polttoaineiden muodossa. Kun hiili yhdistyy sekä happeen että vetyyn, saadaan monia yhdisteitä, kuten muun muassa rasvahappoja, jotka ovat oleellisia elämälle sekä estereitä, jotka antavat aromit monille hedelmille. Hiili siis muodostaa Maan elämän perustan.

Hiiltä ei syntynyt alkuräjähdyksessä, koska sen synty tarvitsee kolmen alfahiukkasen (heliumytimen) törmäyksen, mikä on äärimmäisen epätodennäköistä ja universumi laajeni ja jäähtyi nopeasti. Sitä kuitenkin syntyy tähtien sisuksissa kolmi-alfa-prosessilla.

[muokkaa] Hiili eri muodoissa

Hiilen eri muotoihin sisältyy yksi pehmeimmistä aineista (grafiitti) ja yksi kovimmista aineista (timantti). Timanteilla on kolmiulotteinen, maailman vahvin rakenne. Grafiitilla on levymäinen rakenne kuin kirjan lehdillä, joka saa aikaan grafiitin pehmeyden. Fullereenit ovat nanoluokan molekyylejä, yksinkertaisessa muodossaan 60 hiiliatomia muodostaa grafiittimaisen kerroksen taipuneena 3-ulotteiseksi jalkapallomaiseksi rakenteeksi. Lamppunoki koostuu pienistä grafiittimaisista osista. 'Lasimainen hiili' on isotrooppinen ja vahva kuin lasi. Toisin kuin normaalissa grafiitissa, kerrokset ovat rypistyneet kuin rypistynyt paperi. Hiilikuidut ovat samanlaisia kuin lasimainen hiili. Erikoiskäsittelyllä on mahdollista järjestää hiilitasot kuidun suuntaan, jolloin tuloksena on terästä kestävämpi rakenne.

Luonnossa hiili esiintyy ruskohiilenä, kivihiilenä tai antrasiittina. Koksi on pyrolysoitua kivihiiltä. Puuta pyrolysoimalla (esim. tervanpolton yhteydessä) saadaan puuhiiltä eli sysiä, jota on vuosisatojen ajan käytetty sepäntyössä ja raudan valmistuksessa masuunissa, ja nykypäivänä grillihiilenä.

[muokkaa] Varoituksia

Jotkut hiiliyhdisteet ovat hengenvaarallisia. Hiilimonoksidi (CO) eli häkä on jo pieninä annoksina tappava, ja henkiin jääneet kärsivät muistinmenetyksistä ja heikkoudesta. Syanidit (CN-) ovat äärimmäisen myrkyllisiä lähes kaikille hemoglobiinia hapenkuljetukseen käyttäville organismeille, varsinkin tasalämpöisille selkärankaisille, kuten nisäkkäille. National Geographicin mukaan puhtaat fullereenit ovat hyvin myrkyllisiä.

Eteeni, etyyni, metaani ovat vaarallisen herkkiä räjähtämään ja syttymään, kun ne sekoittuvat ilman kanssa.

[muokkaa] Isotoopit

Hiilellä on kaksi pysyvää isotooppia, hiili-12 (C-12) (98.89%) ja hiili-13 (C-13) (1.11%). Lisäksi on olemassa epävakaa hiili-14 (C-14) isotooppi, joka on radioaktiivinen ja sitä esiintyy luonnossa vain hyvin pieniä määriä, koska sitä syntyy kosmisella säteilyllä typpiatomeista. C-14:n puoliintumisaika on n. 5700 vuotta.

Hiili-13-/hiili-12-isotooppisuhdetta voidaan käyttää hiilen lähteen tunnistamisessa. Eliöt eivät käytä hyväkseen molempia isotooppeja tasapuolisesti vaan suosivat voimakkaasti hiilen kevyempää isotooppia C-12. Tämä rikastuminen kevyemmän C-12:n suhteen on mitattavissa niin nykyisestä elävästä luonnosta kuin muinaisten sedimenttien joukkoon kerrostuneesta eloperäisestä materiaalista ja on voitu päätellä, että elämä ilmaantui maapallolle hyvin varhain hydrologisen kierron käynnistyttyä.

Erikoistapauksessa, koska eroja myös kasvien ja eläinten välillä, tätä rikastumista voidaan käyttää myös yhdisteen kasvi- vastaan eläinalkuperän tunnistamiseen, johon sanotaan eräiden dopingvalvontatestien perustuvan (eräiden synteettisten hormonien hiilen lähde oli kasviperäinen ja erottui siten ihmisen normaalista luonnollisesta hormonista).

[muokkaa] Sovellutuksia

Hiilikimpale

Hiili on elintärkeä komponentti eläville olennoille, ilman sitä elämää ei olisi sellaisena kuin sen tunnemme. Ekonomisesti tärkein hiilen käyttö on hiilivetyjen, lähinnä fossiilipolttoaineiden muodossa, metaanikaasuna ja raakaöljynä. Jalostamalla saadaan synteettisiä materiaaleja kuten muoveja.

Hiiltä käytetään myös:

• Koksin valmistukseen
• Energialähteenä ja polttoaineena
• Kemianteollisuuden raaka-aineena
• Metallurgian teollisuudessa metallien pelkistimenä
• Isotooppina hiili-14 (C-14) iänmäärityksessä ns. hiili-14-menetelmällä
• Grafiittia voiteluaineena ja lyijykynän "lyijynä"
• Timantteina hioma-aineena ja koruina
• Teräksen valmistuksessa raudasta kovuutta lisäämään
• Taidepiirustuksessa
• Hiilitabletteina imemään myrkkyjä
• Aktiivihiilen muodossa imemään hajuja ja puhdistamisessa

[muokkaa] Hiilen yhdisteitä

• Hiilidioksidi (CO₂) CAS-numero 124-38-9
• Hiilidisulfidi (CS₂) CAS-numero 75-15-0
• Hiilimonoksidi (CO) CAS-numero 630-08-0
• Hiilitetrabromidi (CBr₄) CAS-numero 558-13-4
• Hiilitetrakloridi (CCl₄) CAS-numero 56-23-5

[muokkaa] Lue myös

• Fullereeni
• Timantti
• Grafiitti
• Hiilivoima
• Hiilikuitu
• Kivihiili
• Nanoputki

[muokkaa] Aiheesta muualla

• Hiilen kansainvälinen kemikaalikortti

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 TEL:+886 4 24710048 / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.