koolstofstoffen

Koolstofstoffen zijn chemische stoffen die koolstofatomen bevatten. Koolstof is uniek door zijn vermogen tot vier covalente bindingen, waardoor lange ketens en verschillende structuren ontstaan. Daardoor bestrijken koolstofstoffen een breed gebied van verbindingen, van vluchtige koolwaterstoffen tot polymere materialen en biologische macromoleculen. In de chemie wordt meestal gesproken van organische verbindingen wanneer koolstof en waterstof samen voorkomen, terwijl koolstofverbindingen zonder waterstof ook een rol kunnen spelen.

De meeste koolstofstoffen bestaan uit organische verbindingen, maar ook koolstofdioxide, koolzuur en carbonaten vallen onder koolstofverbindingen. Organische verbindingen bevatten vaak C-H-bindingen en kunnen functionele groepen bevatten zoals hydroxyl (OH), carbonyl, carboxyl- en amino groepen, wat de chemische eigenschappen bepaalt. Koolstof kan vrijelijk meerdere bindingen met zichzelf en met andere elementen vormen, waardoor cyclische en lineaire structuren mogelijk zijn.

Voorbeelden zijn methaan (CH4), ethanol (C2H5OH) en glucose (C6H12O6). Daarnaast bestaan koolstof allotrope stoffen zoals diamant, grafiet en fullerenen, en moderne materialen als grafen en koolstofnanobuisjes. Koolstofstoffen komen in de natuur voor, in organismen, gesteenten en in onze energie- en materialenindustrie.

Toepassingen omvatten brandstoffen, plastics, geneesmiddelen en materialen; koolstofverbindingen spelen een centrale rol in biologie en milieuwetenschappen. De uitstoot van kooldioxide bij verbranding draagt bij aan klimaatverandering; duurzaam beheer van koolstofbronnen en vermindering van emissies zijn daarom actuele beleidsonderwerpen. Veiligheid en milieueffecten hangen af van de specifieke stof.