地球的元素

它的外观、手感、味道和气味是什么样的？

钻石和石墨（铅笔芯的主要成分）都是由碳组成的。

你知道吗？

• 碳是所有元素中熔点最高的，达到3652°C（6605°F）。
• 科学已知的大多数分子都含有碳。
• 碳是大多数或所有生物体中的四大主要元素之一（其他三个是氢、氧和氮）。
• 当碳被加热到非常高的温度时，它会升华（直接从固体变为气体）。
• 碳的外观取决于它所形成的分子形状。碳有许多同素异形体。最著名的碳形态是钻石。钻石是透明的，但非常闪亮。它非常珍贵，是自然界中最硬的物质，硬度在莫氏硬度表上为10。低质量的钻石可以由其他形式的碳制成。钻石还以其是少数几种导热性极强但不导电的物质之一而闻名。

另一种广为人知的碳形态是石墨，它用于铅笔。石墨呈灰色而非透明，非常柔软，硬度大约为莫氏硬度表的1。

它是如何被发现的，以及它是如何得到这个名字的？
碳在史前时代就为古人所知，他们通过生产木炭的方式获得碳。碳的名字来源于拉丁语“carbo”，意为木炭。

它在哪里找到？
碳可以在许多地方找到。钻石、石墨和石油都含有碳，并且都可以在地下找到。碳也存在于所有生物体中，存在于脂肪和糖等有机分子中。碳还以二氧化碳和其他化合物的形式存在于大气中。 有机化学是研究含碳化合物的化学分支。一些科学家推测，如果没有碳，生命根本无法存在。其他人则认为基于硅的生命也是可能的。

一辆赛车的例子。赛车的车身是由钢铁制成的，使用石油燃料，行驶在沥青路面上。这些物质都含有碳。驾驶赛车的人体内也含有碳，这些碳是其三大最重要的组成元素之一。车辆在燃烧石油时，还会向大气中排放二氧化碳（你呼出的空气）。

它的用途是什么？

• 钻石通常用于装饰和珠宝。由于钻石非常坚硬，它们有时被用来制造切割刀片，但这些刀片非常昂贵。
• 石墨非常柔软，因此常用于铅笔。实际上，“铅”笔是由碳制成的。
• 碳在高炉中将氧气从铁矿石中分离出来，帮助制成有用的金属铁。大量的碳用于生产铁。当碳与铁在炉中加热时，钢铁被制造出来。

当碳与氢结合时，它会形成一种叫做“烃”的分子。烃非常重要，因为它们用于能源和燃料。石油（例如你车里的汽油）就是一种烃，它被用于为车辆提供动力，也用于制造润滑油等。

碳有时用于过滤，作为“活性炭”帮助清除水中的一些有害物质。

当碳被展平成二维片状时，它会形成一种叫做石墨烯的碳形态。石墨烯可能会在未来用于制造计算机。

它有危险吗？
碳本身相对安全。然而，吸入含碳的烟尘或烟雾对肺部有害。碳是二氧化碳的一部分，而二氧化碳与全球变暖有关。烃的不完全燃烧会释放出一氧化碳，这非常危险，因为它会使你血液中的血红蛋白无法吸收氧气，从而导致细胞窒息，所以尽量避免吸入汽车排放的废气。