选用“碳”“炭”的简明方法

魏寿昆

编者按:“碳”与“炭”是多学科使用的常用字,由它们组成的一些名词长期以来使用较为混乱,不利于科技交流｡本刊曾组织了“碳”与“炭”用法的讨论,刊登在2002年第4期上,之后又广泛征求意见,得到了广大科技工作者和语言文字工作者的大力支持｡现将部分来稿和反馈意见摘要刊出,以供参阅｡

一､“碳”与“炭”的区分

碳是元素C的中文名称,是109种元素中的重要一员｡元素碳可以与其他元素结合成碳化合物,碳化合物用化学分子式表示其化学组成并可计算其恒定的含碳量｡凡涉及元素碳单质及碳化合物的名词均用碳字描述｡碳用以描述元素碳及其化合物的物理及化学性能｡

根据我国古时沿用的习俗,炭是含碳为主､掺入杂质的混合物的总称｡一切自然界存在和人工制备的含碳混合物质均称为炭｡它没有固定的化学组成,所含的碳和杂质均无恒定的含量｡炭的杂质主要是多种氧化物组成的灰分,氧化物的种类也不恒定｡炭用以区分各种含元素碳及杂质的炭的类别｡

自然界存在的和由矿石提炼的黄金含银｡含银量越少,黄金的颜色越趋向红赤,无银的金称赤金｡碳相当于赤金,而炭则相当于黄金｡总之,碳是单质的纯元素,而炭则是元素碳混入其他杂质但无固定化学组成的混合物｡

二､常见的“碳”词

1.无定形碳:元素碳的同素异形体的第一种｡第二种是六方形的石墨;第三种是立方形金刚石;近有人称第四种是碳60(又名富勒烯)｡

2.碳键:描述元素碳原子间的化合价｡

3.碳链､碳环:描述元素碳原子间的结合方式｡

4.碳官能团(又称碳功能团):决定有机化合物的化学特性的原子或原子团｡

5.碳化:有机化合物加热分解,析出的元素碳称析碳(又称沉积碳)｡析出反应则称碳化｡

6.碳化钙､碳酸钠､二氧化碳､碳水化合物:无机及有机碳化合物｡

7.碳钢:钢以元素命名,如硅钢､锰钢､碳钢等｡

8.脱碳:向钢液吹入氧气,碳以一氧化碳气体逸出,降低了钢液的含碳量｡

9.增碳:将木炭粉投入钢液,木炭的碳溶入钢液,增高了钢液的含碳量｡木炭的灰分熔化,上浮进入熔渣与钢液分离｡

10.渗碳:齿轮的轮齿应耐磨,含碳应较高｡而齿轮中心应有韧性,含碳应较低｡用渗碳工艺解决此问题｡将木炭粉撒满轮齿部分,在密闭器皿中加热一定时间,木炭的碳扩散到轮齿中,提高该部分的含碳量｡木炭的灰分变成灰白色粉末遗留在轮齿表面上,然后将处理后的齿轮进行淬火处理,即得到外部高碳耐磨､内部低碳韧软的齿轮｡

11.化学纯碳､分析用碳:纯度达99.999 9%,用作科研及制备光谱仪石墨电极的“元素纯碳”｡所用原料有几种:(1)最纯的天然石墨或无烟煤;(2)有机化合物在特殊条件下热解碳化的析碳;(3)电弧高温挥发的碳蒸气冷凝的碳胡须等｡这些原料再经多次的物理及化学方法提纯处理｡

三､常见的“炭”词

1.天然燃料及地质名词:

煤炭(古称石炭)｡

泥炭——含少量煤炭的泥土,有时可用作燃料｡

炭质页岩——含少量煤炭的层状岩石,不能燃烧｡

石炭纪——中古期盛产煤炭的地质年代｡

2.燃料､原料:焦炭､木炭｡

3.工业材料:

炭黑——由有机化合物或果壳(核桃壳､栗子皮等)经热解碳化而制得｡后者的炭黑灰分较多｡

活性炭､医药用炭——由炭黑经蒸气或药剂处理而得｡

4.工业用器具和产品:炭电阻器､炭砖､炭电极､炭块､炭刷､炭毯､炭布､炭手套等｡

5.日用品:炭(复写)纸､炭(复印)粉､炭笔､炭黑墨水等｡

四､“碳纤维”与“炭纤维”

由于所用原料不同,制备条件不同,含碳纤维可分碳纤维及炭纤维两种｡

在真空或高度净化大气和采用催化剂的条件下,热解碳化碳氢化合物得出碳的胡须或较长的纤维结晶,因含杂质微量,可称为碳纤维,经石墨化后,可以制作宇航或国防工业的高要求器件｡

在大气中热解碳化人造纤维,得到黑色的炭纤维,可用以织制炭布或炭毯｡

五､carbon的中文译名

英文carbon的中文译名有两种｡即按上列方法根据具体情况分译为“碳”或“炭”｡适当的译词列举如下:

carbon bond 碳键

carbon chain 碳链

carbon monoxide 一氧化碳

carbon CP (chemical pure carbon) 化学纯碳

carbon AR (analytical reagent carbon) 分析用碳

carbon black 炭黑

active carbon 活性炭

carbon brick 炭砖

carbon electrode炭电极

carbon blanket 炭毯

文末,还有两点需要特别说明:

1. 炭疽､骨炭､白炭等名词与上述“碳”“炭”的区分无关｡

2. 石炭酸学名为苯酚,系由煤炼焦的附产物,与本文关系不大,故未列入本文｡