碳的同素异形体,金刚石,石墨及无定形碳

碳的元素符号是C，碳的原子量是12。碳在自然界中主要是以化合态存在的，少数的碳是以游离态的存在。碳的同素异形体比较多，常见的有金刚石，石墨及无定形碳等。金刚石，石墨及无定形碳和我们常见的碳从外形上看起来有着很大的形区，但是在与氧气发生反应燃烧后的结果都是二氧化碳。

碳的各种同素异形体的物理特性差异极大，例如钻石是最坚硬的天然物质，而石墨则是最柔软的物质之一。

金刚石，金刚石是最为著名的一种碳的同素异形体，纯净的金刚石是一种无色透明的物质，也是一种著名的宝石，带有杂质的 金刚石可以显现出不同的颜色，金刚石一般晶体呈八面体形。

金刚石是相当重的物质，它的比 重是3.5,这就是说它是同体积水重的3.5倍.金刚石十分的坚硬,是一切天然出产的物质里最为坚硬的东西，因此要琢磨 金刚石，只能用别的金刚石或金刚石的粉末，由于金刚石的 这种性质，它可以用来安装在钻探机的钻头上来钻凿坚硬的 岩层，还可以用金钢石来刻划玻璃。

石墨是另一种碳的同素异形体，石墨松软，不透明，呈灰黑色，细鳞片状晶体，摸 起来有着比较滑腻的感觉，石墨比金刚石要轻很多，石墨的比重只有2.2。

与金刚石不同，石软是一种天然存在的最软的矿物之一，石墨由于比较柔软光滑，所以机油中会加入少量的石墨，用来作为机器的润滑剂。

石墨有着金属光泽，可以导电，所以石墨还被作来制造电极。

炭黑，也是一种常见的碳，炭黑是由于油脂，木材，石油等含碳的化合物在氧气供给不充分的情况下燃烧后产生的，炭黑是一种极细的黑色的碳的粉末。

在制造橡胶时混入炭黑，可以增加橡胶制品的耐磨性能。

炭黑还是一种很好的黑色颜料。

木炭，这是我们最为常见的一种无定形碳，木炭是森柴在隔绝空气的情况下强热而制成的。

木炭有着很强的吸附能力，经过特殊的处理可以制得活性炭，1克的活性碳的表面积可以达到500-700平方米，是一种吸附能力十分强的物质。所以活性炭是一种常见的过滤材料。活性炭可以吸附气体，也可以吸附溶解在溶液中的一些物质。

焦炭，焦炭是由煤在隔绝空气的情况下强热制得的。焦炭是一种浅灰色的多孔物质，焦炭的质地比较坚更。

碳的各种同素异形体有着两极化的异常特性：

富勒烯曾经是新发现的奇异物质，但今天已大量生产，受到了科学家的深入研究。富勒烯共包括巴基球、碳纳米管、碳纳米芽及碳纳米纤维等。其他同素异形体还有：蓝丝黛尔石、玻璃碳、碳纳米泡沫及直链乙炔碳等等。

碳的物理性质

物态 固体

密度 （接近室温）

无定形：[3]1.8–2.1 g·cm−3

密度 （接近室温）

钻石：3.515 g·cm−3

密度 （接近室温）

石墨：2.267 g·cm−3

升华点 3915 K，3642 °C，6588 °F

三相点 4600 K（4327 °C），10800[4][5] kPa

熔化热 117（石墨） kJ·mol−1

比热容 6.155（钻石）

8.517（石墨） J·mol−1·K−1

蒸气压