Von »kolo«, altgerm. für Kohle. Symbol von »carbo«, lat. Kohle.

Kohlenstoff ist der Menschheit seit Urzeiten bekannt. Die Nutzung des Feuers (Oxidation kohlenstoffhaltiger Stoffe) war wohl der erste chemische Prozess, den sich die Menschen vor ca. 400.000 Jahren zu Nutze machten.

Lavoisier entzündete Diamant mit Hilfe von Brenngläsern und konnte durch die erfolgte Verbrennung nachweisen, dass es sich bei dem Mineral um kristallinen Kohlenstoff handelt.

Kohlenstoff ist bei gewöhnlicher Temperatur reaktionsträge, mit Metallen und Nichtmetallen bildet er beim Erhitzen Carbide.

Sauerstoff-Verbindungen:

CO₂ (Kohlenstoffdioxid), CO (Kohlenstoffmonoxid).

Kohlenstoff-Atome können sich - im Gegensatz zu anderen Elementen - durch Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindung mit anderen Kohlenstoff-Atomen zu Ketten oder Ringen in praktisch unbegrenztem Maße verbinden. Die dadurch entstehende Vielzahl der Kohlenstoffverbindungen bildet die Grundlage der Organischen Chemie.
Die Anzahl der kohlenstofffreien Verbindungen liegt bei ca. 300.000, die der Kohlenstoffverbindungen (mit den Elementen Wasserstoff H, Sauerstoff O, Stickstoff N, Phosphor P, Schwefel S u.a.) liegt bei mehreren Millionen, täglich kommen neue hinzu.

Diamant:

farblos, Nichtleiter, härtestes Mineral, wird ab 700 °C langsam instabil, verbrennt bei ca. 1600 °C sofort.

Grafit:

elektrischer Leiter, Schichtengitter, ebene Schichten nur lose verbunden

Fulleren C₆₀

Fulleren C₇₀

Dreidimensionale Darstellung der Kohlenstoff-Modifikationen

Elektroden aus hochreinem Grafit für die Spektralanalyse.

Naturdiamant auf Kimberlit aus der Udachnaja Mine (Russland).
Foto: Dr. Heinz Malzahn, Gemmologisches Labor / Diamantenhandel

Foto: Dr. Heinz Malzahn, Gemmologisches Labor / Diamantenhandel

Naturdiamanten. Weniger als 10% aller Rohdiamanten sind klar und schön kristallisiert. Als Ursache für oft auftretende Färbungen kommen vor allem Fehlstellen im Kristallgitter sowie Fremdeinschlüsse (z.B. gelb durch Stickstoff, blau durch Bor) in Betracht.

Der Hauptanteil des Kohlenstoffs auf der Erde ist in Carbonaten (z.B. CaCO₃) gebunden. Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist ein Bestandteil der Luft. Alle Lebewesen sind auf der Basis von Kohlenstoffverbindungen aufgebaut. Kohle, Erdöl und Erdgas enthalten Kohlenstoff bzw. sind Kohlenstoffverbindungen.

Steinkohle ist vor 500 bis 1000 Millionen Jahren unter Luftabschluss aus organischem Material entstanden. Siehe: Inkohlungsprozess

• Diamant für Schmuck, Bohrer, Achslager u.a.

Ein geschliffener Diamant wird Brillant genannt.
Foto: Dr. Heinz Malzahn, Gemmologisches Labor / Diamantenhandel

• Grafit als Schmiermittel, in Bleistiften u.a.
• Kohle bzw. Koks als Reduktionsmittel bei der Metallgewinnung
• Ruß als Füllstoff in Reifengummi, Kunststoffartikeln, Schuhcreme, Tusche u.a.

Bremsscheiben aus mit Kohlefasern verstärktem Siliciumcarbid sind thermisch hochbelastbar.
(SGL CARBON GROUP)

Kohlenstoffdioxid CO₂:

Kohlenstoffdioxid ist mit einem Anteil von 0,03% in der Luft enthalten. Aus Kohlenstoffdioxid und Wasser bauen Pflanzen mit Hilfe des Sonnenlichts organische Substanz auf und geben dabei Sauerstoff ab (Fotosynthese).
Kohlenstoffdioxid hat eine größere Dichte als Luft, erstickt eine Flamme, bildet mit Wasser zusammen Kohlensäure, die z.B. in Mineralwasser, Bier und Sekt enthalten ist.

Ethin (Acetylen) C₂H₂

Im Molekül Ethin sind die beiden C-Atome durch eine Dreifachbindung miteinander verknüpft. Ethin, umgangssprachlich meist Acetylen genannt, liefert bei der Verbrennung mit reinem Sauerstoff sehr hohe Temperaturen. Es findet daher als Schweißgas Verwendung. Bei geringer Sauerstoffzufuhr verbrennt Ethin unter starker Rußabscheidung.

Farbkennzeichnung von Stahlflaschen für Kohlenstoffdioxid:

		für technische Zwecke: Flaschenschulter: grau Flaschenkörper: grau
für technische Zwecke: Flaschenschulter: grau Flaschenkörper: grau

		für medizinische Zwecke: Flaschenschulter: grau Flaschenkörper: weiß
für medizinische Zwecke: Flaschenschulter: grau Flaschenkörper: weiß

Farbkennzeichnung von Stahlflaschen für Ethin (Acetylen):

		Flaschenschulter: kastanienbraun Flaschenkörper: kastanienbraun (auch schwarz oder gelb)
Flaschenschulter: kastanienbraun Flaschenkörper: kastanienbraun (auch schwarz oder gelb)

¹²C (98,89%), ¹³C (1,11%),
 ¹⁴C (in Spuren vorkommend)
Entsteht in der Hochatmosphäre durch Wechselwirkung mit der Höhenstrahlung. Halbwertszeit 5730 Jahre, β-Zerfall zu ¹⁴N.