地球上最坚硬的天然物质：金刚石与碳的奇妙世界

在地球上最常见的元素中，碳列为第九位，几乎所有的有机体都离不开它。在目前已经知道的成千上万种化合物中，90%含有碳，这是其他任何一种元素都望尘莫及的。

在金刚石中碳原子以刚性的立体结构结合，所以金刚石表现得很硬。在石墨中碳原子以不同的形式结合，使得它更柔软。

英国著名科学家牛顿在1704年所著的《光学》著作中，记载了金刚石是“浓缩的油性物质”，能够燃烧。首先燃烧金刚石的是意大利的科学家，他们用取火镜把日光聚集在金刚石上，它被烧红，体积缩小，不融化，很快没有留下任何痕迹就消失了。

1776年，拉瓦锡把金刚石放到玻璃钟罩内，重复了意大利科学家燃烧金刚石的实验，得到无色的气体，通入澄清的石灰水，形成白色沉淀，这正和木炭燃烧所得的结果一样，于是，拉瓦锡得出结论：在金刚石和木炭中含有相同的“基础”，称为碳。

1797 年，法国科学家谈拉德观察赤热的金刚石在融化了的硝酸钾中强烈燃烧的现象，并且测定了所形成的二氧化碳气体的量等于相同量的石墨燃烧时所获得的量。于是，他证实了金刚石是纯净的碳。

碳广泛分布于各种各样的岩石中，如白垩与石灰石。仅以金刚石形式存在的碳是地球上最坚硬的天然物质。含碳化合物如煤、天然气和石油等，它们存在于陆地和海洋中，由数百万年沉积的腐烂植物形成。

二氧化碳气体是空气的主要成分之一，在控制大气温度方面起着至关重要的作用。水中也存有少量的二氧化碳。

碳是构成现代社会人们所使用的许多人造或合成物质的基本元素，如塑料、合成织物及其他众多的化学物质。(www.xing528.com)

碳的单质有金刚石、石墨、C60、木炭和活性炭。碳与氧的化合物有一氧化碳和二氧化碳。

金刚石，是无色透明正八面体形状的固体，不导电，是天然存在的最硬物质，可作饰品、钻头等。

石墨，有金属光泽，柔软可导电的灰色片状固体，可用作铅笔芯、石墨电极等。

C60分子，由60个碳原子组成的足球状碳分子，结构稳定，是一种新型材料，多用于研究中。

木炭，由木材隔绝空气加强热后形成，用作燃料，也具有吸附性和还原性。

活性炭，由木炭、焦炭经活化处理，吸附性强于木炭，用于净化水、制造防毒面具等。