Wenn Archäologen bei einer Grabung eine schwarze Schicht finden, so ist das oft ein Hinweis auf ein Feuer. Auch ihr kennt das bestimmt: Habt ihr schon einmal einen verkohlten Ast aus einem Lagerfeuer gesehen?
Aber warum ist das so?
Einer der wichtigsten Bausteine des Lebens auf der Erde ist Kohlenstoff. Seine besondere Form sorgt dafür, dass er sich mit vielen anderen Stoffen verbinden und lange Ketten bilden kann. Diese Ketten nennen wir Moleküle. Sie sind die Grundbausteine aller Lebewesen – auch von Bäumen!
Wenn nun Holz, egal von welchem Baum, verbrannt wird, dann sorgt die Hitze – die Energie des Feuers – dafür, dass sich viele Stoffe vom Kohlenstoff lösen und als Gas in die Luft verschwinden (das passiert bei Temperaturen zwischen 275 und 350 °C). Die übrig gebliebenen Kohlenstoffverbindungen sehen meist schwarz bzw. dunkel aus. So entsteht auch Holzkohle: Die kennt ihr bestimmt vom Grillen.
Wird das Feuer jedoch noch heißer und gibt es viel frischen Sauerstoff, dann verbindet sich auch der Kohlenstoff mit den Sauerstoffteilchen zu CO2 und entweicht in die Luft. Das heißt je höher die Temperaturen und je besser die Sauerstoffversorgung, desto weißer wird die Asche.
Nun fragt ihr sicher: Warum ist denn Kohlenstoff schwarz?
Das Verrückte ist: Er ist es gar nicht immer. Ein Diamant besteht auch aus Kohlenstoff und ist durchsichtig. Das liegt daran, dass hier alle Kohlenstoffbausteinchen ordentlich aneinanderkleben, wie in einem perfekten Gitter. So etwas kann aber nur mit sehr viel Energie, z. B. unter großer Hitze oder starkem Druck, entstehen.
Die meisten anderen Kohlenstoffverbindungen sind eher etwas „unordentlicher“ (hier schweben sogar ein paar Elektronen frei herum). Dadurch wird das Licht, das auf den Kohlenstoff trifft, hin und her geschleudert und quasi verschluckt.
Übrigens: Auch die schwarze Farbe der fruchtbaren Böden im Thüringer Becken oder die dunkle Erde vom Komposthaufen in eurem Garten wird durch einen hohen Kohlenstoffanteil verursacht.
