所有生物最重要的元素之一是碳。碳是原子序数为6、元素符号为C的元素。以下是10个有趣的碳元素事实：

1. 碳是有机化学的基础，因为它存在于所有生物中。最简单的有机分子由碳和氢化学结合而成。许多其他常见的有机物还包括氧、氮、磷和硫。
2. 碳是一种非金属，可以与自身和许多其他化学元素结合，形成超过一千万种化合物。因为它形成的化合物比任何其他元素都多，所以有时被称为“元素之王”
3. 元素碳的形式可以是最硬的物质（钻石）或最软的物质（石墨）。
4. 碳是在恒星内部产生的，尽管它不是在大爆炸中产生的。碳是通过三重阿尔法过程在巨星和超巨星中形成的。在这个过程中，三个氦原子核融合。当一颗大质量恒星转变为超新星时，碳会散射，并可并入下一代恒星和行星中。
5. 碳化合物有无限的用途。在其元素形态中，钻石是一种宝石，用于钻孔/切割；石墨用于铅笔，作为润滑剂，防止生锈；而木炭则用于去除毒素、味道和气味。同位素碳-14用于放射性碳年代测定。
6. 碳具有元素的最高熔点/升华点。钻石的熔点约为3550°C，碳的升华点约为3800°C。如果在烤箱中烘焙钻石或在煎锅中烹调钻石，钻石将安然无恙。
7. 纯碳在自然界中是自由存在的，从史前时代就已为人所知。虽然自古以来已知的大多数元素只存在于一个同素异形体中，但纯碳形成石墨、金刚石和无定形碳（煤烟）。这些形状看起来彼此非常不同，并且显示出不同的属性。例如，石墨是导电体，而金刚石是绝缘体。其他形式的碳包括富勒烯、石墨烯、碳纳米泡沫、玻璃碳和Q-碳（磁性和荧光）。
8. “碳”这个名字的起源来自拉丁语carbo，意思是木炭。德语和法语中表示木炭的词是相似的。
9. 纯碳被认为是无毒的，尽管吸入烟尘等细颗粒会损害肺组织。石墨和木炭被认为是足够安全的食物。虽然碳纳米颗粒对人体无毒，但对果蝇却是致命的。
10. 碳是宇宙中第四丰富的元素（氢、氦和氧的质量含量较高）。它是地壳中第15个最丰富的元素。

更多碳事实

• 碳的价态通常为+4，这意味着每个碳原子可以与其他四个原子形成共价键。在一氧化碳等化合物中也可以看到+2氧化状态。
• 碳的三种同位素是自然产生的。碳-12和碳-13是稳定的，而碳-14是放射性的，半衰期约为5730年。当宇宙射线与氮相互作用时，碳-14在高层大气中形成。虽然碳-14存在于大气和生物体中，但岩石中几乎完全没有碳-14。有15种已知的碳同位素。
• 无机碳源包括二氧化碳、石灰石和白云石。有机来源包括煤、石油、泥炭和甲烷包合物。
• 炭黑是第一种用于纹身的颜料。Ötzi冰人身上的碳纹身贯穿了他的一生，5200年后仍然可见。
• 地球上的碳含量是相当恒定的。它通过碳循环从一种形式转化为另一种形式。在碳循环中，光合植物从空气或海水中获取碳，并通过卡尔文光合作用循环将其转化为葡萄糖和其他有机化合物。动物吃掉部分生物量并呼出二氧化碳，将碳返回大气。

来源

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• 史密斯，T.M。；克拉默，W.P。；狄克逊，R.K。；利曼斯，R。；尼尔森,R.P。；所罗门，A.M.（1993年）。“全球陆地碳循环”。水、空气和土壤污染。70: 19–37. 内政部：10.1007/BF01104986
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