Allotrooppinen

Allotrooppinen on adjektiivi, jolla viitataan allotrooppiseen ilmiöön: sama alkuaine voi esiintyä useina rakenteellisesti erilaisina muotoina samalla fysiillisellä tilalla. Näiden muotojen välillä voi olla huomattavia eroja ominaisuuksissa, kuten johtavuudessa, kovuudessa ja värissä.

Esimerkkejä ovat hiili, fosfori, rikki ja happi. Hiilen tunnetuimmat allotrooppiset muodot ovat timantti, grafiitti sekä grafeeni ja fullereneiden muodostamat rakenteet. Fosforin päämuodot ovat valkoinen fosfori, punainen fosfori ja musta fosfori. Rikki esiintyy rhombisena sekä monoclinisena muodona, ja happi ilmenee dioxygenina O2 sekä ozonina O3. Eri allotrooppiset muodot voivat eroavien rakenteiden vuoksi poiketa huomattavasti toisistaan sekä fysikaalisilta ominaisuuksiltaan että kemialliselta käyttäytymiseltään.

Syy- ja mekanismiaspektit liittyvät elektronijakautumiseen, kovalenttisiin sidoksiin ja olosuhteisiin kuten paineen ja lämpötilan vaihteluihin. Muunnokset voivat tapahtua luonnollisesti tai teollisesti, ja pienetkin muutokset olosuhteissa voivat suosia toista allotrooppista muotoa. Ominaisuudet, kuten erilaisten allotrooppisten muotojen sähkönjohtavuus, kovuus tai kemiallinen vakaus, voivat vaikuttaa niiden sovelluksiin.

Merkitys ja sovellukset vaihtelevat runsaasti. Timantti tarjoaa erinomaisen kovuuden ja leikkauskyvyn, grafiitti toimii voiteluaineena ja sähkönjohteena, ja grafeeni sekä sen lähimuodot houkuttelevat materiaali- ja teknologia-alalla. Happi- ja otsonisuhteet ovat keskeisiä ilmakehän kemiassa sekä otsonikerroksen suojavaikutuksissa, mutta otsoni voi korkeina pitoisuuksina olla haitallinen.