Waardoor worden veel dingen zwart als je ze verbrand hebt?

Vaak zal daar misschien roet/verkoling de oorzaak van zijn? Roet ontstaat bij een onvolledige verbranding van koolstofhoudende brandstoffen.

Nu wordt zwart meestal gezien als iets wat ontstaat door volledige absorptie van licht. Maar waardoor is dat dan bij roet of iets anders, welke moleculen zijn daar verantwoordelijk voor. Is het zo dat het atoom Koolstof daar alleen voor zorgt of in combinatie met andere atomen?

En is het dan zo dat alleen stoffen waar koolstof in zit bij verbranding zwart worden?

erotisi

8 jaar geleden

in: Natuur- en scheikunde

4.4K

4.4K keer bekeken

Geef jouw antwoord

Het beste antwoord

Dingen wordt inderdaad zwart omdat het verkoold. Onvolledige verbranding.
Heel veel dingen die gemaakt worden, komen vanuit organische middelen. Dus bevat grote hoeveelheden koolstof (kunstoffen, papier, verf, lak, vloerkleden, noem maar op).

Koolstof heeft inderdaad van zichzelf een zwarte kleur. Kijk maar naar grafiet, kool (en dan niet de plantenvariatie), etc. Allemaal zwart door de overheersende hoeveelheid koolstof (bijna pure koolstof).

En natuurlijk zijn er ook andere stoffen die zwart zijn. Maar omdat we zoveel gebruik maken van organisch materiaal (ook hout), wat voor een groot gedeelte uitkoolstof bestaat (het zijn immers koolstofverbindingen), zie je de zwarte kleur wanneer je ze (onvolledig) gaat verbranden.

Waarom onvolledige verbranding? Omdat er bij een gewone brand meestal niet genoeg zuurstof aanwezig is voor een volledige verbranding. Kunststoffen kun je over het algemeen maar moeilijk echt verbranden omdat het pas met zuurstof reageert wanneer het gaat ontleden (in de volksmond heet dat smelten, maar is fysisch een heel ander proces).

Thecis

8 jaar geleden

erotisi

8 jaar geleden

En dan de bonusvraag, waardoor geeft juist koolstof een zwarte kleur? Koolstof is natuurlijk organisch omdat het zo goed kan binden aan andere atomen door zijn 4 valentieleketronen. Maar zijn dat nu ook juist de elektronen die zorgen voor de zwarte kleur. Want zwart lijkt te impliceren dat het alles absorbeert. Maar als ik het dan vergelijk met bijvoorbeeld stikstof die 1 elektron meer heeft lijkt het me zo bijzonder dat juist dat ene electron zorgt voor het wel of niet zwart zijn. Vermoedelijk zal het dan denk ik met de verbindingen die koolstof kan aangaan met andere atomen dat dat geheel zorgt voor de zwarte kleur maar waarom dat dan bijv anders zou zijn voor andere atomen met andere verbindingen vraag ik me dan toch af.

Thecis

8 jaar geleden

Ziehier het absorptiespectrum van koolstof (UV-VIS-NIR-spectrum):
https://www.google.dk/search?q=absorption+spectrum+carbon&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwjH7dv37tTPAhXMWSwKHRXHA8MQsAQIKQ&biw=1255&bih=477#imgrc=5hl5wJVE_En31M%3A uitvergroot:
https://openi.nlm.nih.gov/imgs/512/268/3211877/PMC3211877_1556-276X-6-457-4.png Dan zie je inderdaad dat koolstof bijna alle zichtbare kleuren (en ook NIR) absorbeert, waardoor het inderdaad zwart is.

Thecis

8 jaar geleden

De mate waarin een stof absorbeert is inderdaad afhankelijk van de verbindingen die gevormd worden. Koolstof is een van de weinige elementen die vrijwel onbeperkt aan zichzelf kan binden (stikstof kan N2 vormen, N3 heel kort, maar N60 bestaat gewoon niet). Koolstof doet dit wel. Silicium is een ander voorbeeld wat het ook kan (staat ook onder koolstof in het periodiek systeem). Vandaar dat als men naar leven zoekt, dat met ook rekening houdt met de (voor ons) exotische mogelijkheid dat er leven is op basis van silicium verbindingen (maar nu wijken we af). koolstof is heel veelzijdig in het maken van verbindingen door de structuur van kern en configuratie. Door die veelzijdigheid, kunnen er ook vele golflengte geabsorbeerd worden. Het precieze waarom dat zo is, is heel moeilijk te beantwoorden omdat we dan gaan naar de vraag waarom koolstof is zoals koolstof is (dus waarom de natuur is zoals het is). Die vraag is niet te beantwoorden, alleen maar dat we het als zodanig hebben geobserveerd hebben.

erotisi

8 jaar geleden

Ok, waar zou die dip bij 750 nm door ontstaan?
Maar is dat dan een weergave van een enkel koolstof atoom of juist een hele groep of juist in verbindingen met andere soorten atomen? Benieuwd ben ik dan wel of siliium ook zwart kleurt als het zo goed bind?

Thecis

8 jaar geleden

De dip ontstaat omdat koolstof daar geen fotonen van opneemt, die "passen niet".
Absorptiespectra worden genomen door een te onderzoek stof bij verschillende golflengtes te plaatsen. En kijken wat er geabsorbeerd wordt. Er zijn apparaten die dat gewoon kunnen, kost een paar minuten. Is nooit een enkel atoom. Een absorptiespectrum is uniek, het is als een vingerafdruk en kan je helpen een stof te identificeren. De vraag waarom koolstof dan niet absorbeert bij 750 nm is 1 van de eigenschappen van koolstof. Dat is hoe de natuur in elkaar zit (dus weer terug naar mijn eerste zin, er zijn geen elektronen in energiebanen die 750 nm goed kunnen absorberen). Wil je weten hoe silicium absorbeert, google is your friend ;-)
http://www.pveducation.org/pvcdrom/materials/optical-properties-of-silicon En ja, die gedraagt zich anders in het NIR gebied. Binnen elektronen zitten ook dicht op de kern waardoor grotere golflengtes moeilijker opgenomen wordt. Daar zullen de verschillen waarschijnlijk door ontstaan.

Deel jouw antwoord

Bekijk alle vragen in deze categorieën:

Wetenschap

Aardrijkskunde

Astronomie

Biologie

Filosofie

Natuur- en scheikunde

Psychologie

Sociale wetenschap

Techniek

Wiskunde