O carbono amorfo ou livre é um alótropo de carbono que não possui estruturas cristalinas. Na mineralogia, o termo é usado para designar o carvão, a fuligem, além de outras formas impuras do elemento carbono – que não sejam nem grafita nem diamante.
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Aplicações
O estudo do material tem recebido um destaque maior devido ao recente desenvolvimento de novas formas de seu preparo. Composto por camadas de átomos de carbono hibridizado em sp², o carbono amorfo contém ainda uma significante fração de átomos de carbono em sp³. Aplicadas no desenvolvimento de eletrodos e baterias, as estruturas com características catalíticas e adsorventes é resultado da síntese dessas substâncias, envolvendo o controle do tamanho de seus poros – permitindo que possam ser obtidas estruturas com importantes características funcionais, como nas baterias, por exemplo. Seu estudo tem sido direcionado também a sua utilização em dispositivos opto-eletrônicos, revestimentos de ferramentas, proteção de filtros ópticos, entre outras.
Alotropia
Chamamos de alotropia o fenômeno que acontece com um elemento químico dando origem a duas ou mais substâncias simples diferentes. Somente quatro substâncias na tabela periódica são capazes de formar alótropos: o carbono, o oxigênio, o enxofre e o fósforo.
Quando falamos no carbono, temos muitas variedades alotrópicas, mas três delas se destacam como muito importantes: o grafite, o diamante e o carbono amorfo. As duas primeiras apresentam uma estrutura cristalina bem definida, sendo que a do grafite é como se fosse formada por camadas químicas, desmembrando-se quando usada para escrever no papel. O diamante, em contrapartida, é uma intrincada estrutura tridimensional: a substância mais dura já encontrada na natureza.
Já o carbono amorfo, também conhecido como carbono reativo, não apresenta a mesma estrutura cristalina dos dois citados anteriormente. Normalmente encontra-se na forma hidrogenada – incorporada por átomos de hidrogênio -, e o carbono amorfo e denominado a-C, enquanto sua forma hidrogenada é a-C:H.
O carbono amorfo, na mineralogia, é também denominado como carvão ou fuligem, da mesma forma como as formas impuras do elemento carbono, ou seja, aquelas que não se apresentam na forma de grafite nem de carvão.