Kohlenstoff, nichtmetallisches Element, chem. Zeichen oder Symbol C, Atomgewicht 12, kommt in der Natur im freien Zustande in zwei verschiedenen Formen vor: in Oktaeédern krystallisiert, farblos oder gefärbt, durchsichtig oder durchscheinend als Diamant (s. d.), oder hexagonal, schwarz, undurchsichtig als Graphit (s. d.). In einer dritten Form, amorph, schwarz, kann er nur künstlich hergestellt werden. (S. Kohle.) Viele Versuche, welche gemacht worden sind, die beiden letzten Modifikationen des K. in die Diamantform umzuwandeln, haben nur negative Resultate ergeben; positive Erfolge, deren einige sich gerühmt haben, erwiesen sich stets als Irrtum oder Schwindel. Die verschiedenen Formen des K. sind in allen gewöhnlichen Lösungsmitteln unlöslich, nur schmelzendes Eisen löst K. und läßt einen Teil desselben beim Erkalten als Graphit krystallisieren. Mit andern Elementen, mit Ausnahme des Sauerstoffs und des Schwefels, ist K. nur sehr schwer zu verbinden, er wird von einigen schmelzenden Metallen aufgenommen unter Bildung von Metallearbureten (Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan), ferner vereint er sich unter dem Einfluß mächtiger elektrischer Entladungen mit Wasserstoff zu Acetylen, mit Stickstoff zu Cyan. Ist somit die Zahl der unmittelbar aus den Elementen herzustellenden Kohlenstoffverbindungen eine geringe, so geben diese Verbindungen doch wieder die Möglichkeit, eine nach unsern Begriffen unbegrenzt große Zahl von neuen Stoffen daraus abzuleiten. Dies kann künstlich geschehen oder ohne unser Zuthun durch die Natur, durch die Kraft, welche in den Lichtstrahlen der Sonne unserer Erde zufließt. Die Kohlensäure, welche gasförmig einen Bestandteil der Atmosphäre ausmacht, wird in den grünen Zellen der Pflanze in Hydrat verwandelt und als solches unter Abspaltung von Sauerstoff von den Lichtstrahlen zersetzt; als Produkt dieser Zersetzung treten Körper auf, welche aus den drei Elementen K., Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. So bilden sich kompliziert zusammengesetzte, kohlenstoffhaltige, sog. organische Verbindungen, die selbst wieder vielfach wandelbar sind und immer neue Körper aus jeder Umwandlung hervorgehen lassen. Die Zahl der Kohlenstoffverbindungen ist größer als die irgend eines andern Elements, und dies wird dadurch bedingt, daß Kohlenstoffverbindungen sich mit Kohlenstosverbindungen vereinen können, indem kohlenstoffhaltige Radikale substituierend in Kohlenstoffverbindungen eintreten können. Um nur ein Beispiel zu geben: in die Verbindung CH, kann das Radikal CUs unter Verdrängung eines Wasserstoffatoms eintreten und es entsteht dann ein Körper Ca He, der wiederum befähigt ist, das Radikal CUs aufzunehmen unter Bildung eines Körpers von der Zusammensetzung CHs u. s. f. Dazu kommt noch, daß das substituierende Radikal sich an verschiedenen Stellen in das Molekül einschieben kann, wodurch dann Körper von gleicher Zusammensetzung, aber verschiedenen Eigenschaften entstehen. Von seinen Verbindungen, in denen K. als vierwertiges Element wirkt, sind hier zu erwähnen: 1) Kohlenstoff und Sauerstoff. ißt, sind unter C aufzusuchen. a) Kohlenoxyd, Kohlenmonoryd (0 entsteht, wenn Kohlensäure mit glühendem K. zusammentrifft, es nimmt die Kohlensäure dabei noch ein Atom K. auf und verwandelt sich in Kohlenoxyd; ferner beim Glühen von manchen Metalloxyden mit K. unter Reduktion des Metalls; ferner bei der Zersetzung von Ameisensäure, Oxalsäure u. a. Das Kohlenoxyd ist ein farb⸗ und geruchloses Gas, verbrennt an der Luft mit bläulicher, wenig leuchtender Flamme. Es ist ein Bestandteil aller Feuergase und tritt in diesen um so reichlicher auf, wenn ihm durch mangelnde Luftzufuhr nicht Gelegenheit zur Verbrennung gegeben wird, oder wenn es aus dem Heizraum rascher diffundiert, als seine Verbrennung erfolgen kann. Es ist absolut unatembar, weil es mit dem Blutfarbstoff (s. d.) eine Verbindung eingeht, die denselben unfähig macht, dem tierischen Organismus den ihm nötigen Sauerstoff zuzuführen. Daher die tödliche Wirkung des Kohlendunstes, der sich bei geschlossenem Abzugsrohr des Ofens oder aus frei brennendem Kohlenfeuer in bewohnten Räumen verbreitet. (S. Kohlenoxydgasvergiftung.) b) Kohlensäure, Kohlendioxyd C03, kommt in freiem Zustande in der Atmosphäre vor. Schwankt auch der Gehalt der Atmosphäre nur wenig um 0,5 g im Kubikmeter oder etwa 000 ihres Volums, so ist doch diese Menge bei der Größe der Atmosphäre fast unermeßlich groß zu nennen, und wird auch durch den Assimilationsprozeß der Pflanzen eine große Menge der Kohlensäure beständig verbraucht, so gleicht sich der Gehalt doch immer wieder aus, da durch jeden Verbrennungs⸗, Verwesungsprozeß, durch jeden Atemzug von Menschen und Tieren neue Kohlensäure der Luft zugeführt wird. Aus Vulkanen und Erdspalten, aus Quellen strömen erhebliche Mengen von Kohlensäure aus. In gebundener Form macht sie einen großen Teil der starren Erdkruste aus, so in den Kalksteinen, Dolomiten. Man gewinnt sie in reiner Form durch Zersetzen von kohlensauren Salzen, z. B. Marmor, Magnesit mit Salzsäure oder Schwefelsäure; gemischt mit andern Gasen beim Verbrennen von Holzkohle, Coks oder beim Kalkbrennen, indem man die Ofengase an der Gicht ableitet. Ferner umd 8 sie bei der Gärung von Most, Bierwürzen und Branntweinmaischen. Die Kohlensäure bildet ein farbloses, stechend riechendes, säuerlich schmeckendes Gas, welches bei 0 unter einem Druck von 36 Atmosphären zu farbloser Flüssigkeit sich verdichten läßt. Läßt man flüssige Kohlensäure aus dem Behälter, in welchem sie verdichtet ist, frei ausströmen, so gerät sie ins Sieden und verbraucht dabei so viel Wärme, daß der nicht verdunstende Teil zu einer festen, weißen, schneeigen Masse erstarrt. Eine Mischung von fester Kohlen säure und AÄther erniedrigt durch lebhafte Verdunstung ihre Temperatur auf — 100 C. Die gasige Kohlensäure ist in Wasser verhältnismäßig leicht löslich, die Lösung reagiert auf Pflanzenfarben wie eine Säure, aber beim Verdunsten der Kohlensäure verschwindet die saure Reaktion. Die Löslichkeit in Wasser ist proportional dem dabei angewendeten Druck. Flüssigkeiten, welche unter höherm Druck mit Kohlensäure gesättigt sind, lassen den überschuß des Gases beim Aufheben des Drucks unter Aufbrausen entweichen (Sodawasser, Schaumweine). In der Technik macht man mehrfach Gebrauch von der Kohlensäure, so bei der Anfertigung der künstlichen Mineralwasser und des doppeltkohlensauren Natrons, wobei man chemisch reiner Ro lensäure bedarf; bei der Darstellung der Schaumweine, wobei die Kohlensäure durch Gärung im Wein in dem Versandgefäß erzeugt wird; in der Zuckerfabrikation, der Ammoniaksodafabrikation, wobei die aus Kalköfen abgesogene Kohlensäure verwandt wird; flüssige Kohlensäure wird benutzt, um geschmolzenen Oußstahl unter starkem Druck in geschlossene Formen zu pressen, ferner in den Bierpressionen, um das Bier aus dem Fasse der Ausschankstelle zuzuführen und dasselbe dabei mit Gas gesättigt zu erhalten. Die Kohlensäure ist nicht atembar. In mit Kohlensäure gefüllten Räumen, Brunnenschächten, Abtrittsgruben, Gärkellern kann aus diesem Grunde Erstickung und plötzlicher Tod eintreten. Sie unterhält die Verbrennung nicht, Kerzen erlöschen darin. Vor dem Befahren von Räumen, in denen sich Kohlensäure angesammelt haben kann, sollte daher zur Sicherstellung stets zunächst eine brennende Kerze in dieselben versenkt werden, deren ruhiges, leuchtendes Brennen Gefahrlosigkeit sichert. In von vielen Menschen gleichzeitig besuchten Räumen, Schulzimmern, Theatern, Versammlungslokalen, Kneipen ist der Gehalt der Kohlensäure ein Maß für den Grad der Verdorbenheit der Luft; durch geeignete Ventilation ist dafür zu sorgen, daß die Menge der in einem Kubikmeter Luft enthaltenen Kohlensäure niemals über 2g steige. Die Kohlensäure ist eine zweibasische Säure, die zwar im freien Zustande als C0(0N9, nicht bekannt ist, weil sie beim Ausscheiden aus ihren Salzen sofort in Wasser und Kohlensäureanhydrid zerfällt. Sie bildet zwei Reihen von Salzen, gesättigte oder neutrale, in denen beide Wasserstoffatome durch Metalle ersetzt sind, z. B. CO(OEK)i und saure, in denen nur ein Wasserstoffatom durch Metall vertreten ist, z. B. COC0(0K)(OH). Die gesättigten kohlensauren Alkalien haben stark alkalische Reaktion, die sauren kohlensauren Alkalien reagieren neutral. Die kohlensauren Alkalien sind in Wasser leicht löslich; die gesättigten Erd⸗ und Metallsalze der Kohlensäure sind unlöslich; die sauren Salze dagegen löslich. Die Kohlensäure gehört zu den schwächsten Säuren, sie wird durch fast alle übrigen Säuren aus ihren Salzen verdrängt. 2) Kohlenstoff und Schwefel. disulfuret, die dem Kohlensäurean hydrid entsprechende Schwefelungsstufe; das Nähere hierüber s. Schwefelkohlenstoff. 3) . und Wasserstoff verbinden sich in vielfachen Verhältnissen miteinander und bilden große Gruppen von organischen Körpern, die sich jedoch von einigen Stammformen ableiten lassen, nämlich vom Methan oder Sumpfgas CII. (s. Methan), Athylen C.H, ölbildendes Gas, Clayl (s. Athylen), Acetylen C.H. (s. Acetylen) und Benzol Ce H, (s. Benzol). Kohlenwasserstoffe finden sich in den verschiedensten Naturprodukten, so im Petroleum, Erdwachs, in vielen ätherischen Hlen (Kamphene, Terpene), teils bilden sie sich bei der trockenen Destillation vieler organischer Verbindungen und treten dabei in gasiger, flüssiger, fester Form auf, so im Leuchtgas, im Teer, Benzol, Naphthalin, Anthracen, Solaröl, Paraffin u. s. w. 4) Kohlenstoff und Stickstoff ((V, s. Cyan. ißt, sind unter E aufzusuchen. 5) Kohlenstoff und Chlor: K. vereint sich in verschiedenen Verhältnissen mit Chlor. Von den verschiedenen Verbindungen möge hier nur eine, der Vierfach-Chlorkohlenstoff CCl½, erwähnt werden. Derselbe entsteht neben Chlorschwefel, wenn Chlorgas bed schwachen Glühen erhitzt wird, indem man beide durch ein erhitztes Rohr leitet und das Reaktionsprodukt in einem Kühler verdichtet. Durch Behandeln mit Natronlösung wird der Chlorschwefel zersetzt und es kann der Chlorkohlenstoff durch Dampfdestillation rein gewonnen werden. Farblose, mit Wasser nicht mischbare Flüsfigkeit von 1,6 spezifischem Gewicht, siedet bei 77 C., leicht löslich in Alkohol und Äther, hat anästhetische Wirkung. ((Verbindungen 5).