性质特征
常温下单质碳的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂;不同高温下与氧反响燃烧,生成二氧化碳或一氧化碳;在卤素中只要氟能与单质碳直接反响;在加热下,单质碳较易被酸氧化;在高温下,碳还能与许多金属反响,生成金属碳化物。碳具有还原性,在高温下可以冶炼金属。
石墨是碳质元素结晶矿藏,它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的间隔为3.40Å,同一网层中碳原子的距离为1.42Å。属六方晶系,具完好的层状解理。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。
存在形式
碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。碳绳
形态特性
等静压石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿笔直方向随杂质的添加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿藏之一。它能导电、导热。
自然界中纯净的石墨是没有的,其间往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿藏形式呈现。此外,还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的剖析,除测定固定碳含量外,还必须一起测定挥发分和灰分的含量。