碳,炭,煤的区别?
碳"与"炭"这两个词,在有关食品和药品的文
章中经常出现,如碳水化合物,活性炭等."碳"与"炭"
有时混用,意思表达不清,有时导致误解.本文就两者
的关系和区别作一简介.
"碳"是化学元素C的中文名称,左旁"石"字表
明碳是一种非金属元素,碳代表原子序数为6的一类原
子.由碳元素组成的单质有非晶态碳,石墨,金刚石等
同素异形体而由碳元素组成的化合物则为数极多,最
简单的如一氧化碳,二氧化碳等无机化合物,而有机化
合物则都含碳元素.所以,"碳"是一个与化学的"元
素"密切相关的概念,是20世纪初西方近代化学传入
我国创造出来并流行的.
"炭"是概括的工业性名词,我国用炭这个字已有
两千多年的历史,如木炭,煤炭和焦炭等.炭是化学成
分不纯,随着原料及制备工艺和条件不同而形成的无恒
定组成及性质的含碳物质.木炭随所用木料及烧制工艺
和条件的不同,其化学组成和性质也不同.煤炭有不同
种类,其成分及性质也有所不同.焦炭由于配煤及工艺
的不同,所含杂质和性质也经常变化.
与化学元素有关的名词均用"碳".例如:碳水化
合物,碳酸ffF酶,碳源,碳酸盐,碳化,渗碳,脱碳,
碳素钢,碳链,碳环,碳化物,二十碳酸,二十碳五烯
酸等."炭"则都是物质的名称,而所指的物质是混合
物.除上述木炭等外,还可举出骨炭,血炭,动物炭,
木质炭,活性炭,炭黑,炭砖,炭精电极,炭精棒等.
以上虽然就"碳"和"炭"两个词的关系和区别进
行了基本说明,但事物是复杂的,有时在区分上可能存
在不同的认识.在此情况下,就宜以全国科学技术名词
审定委员会公布的名词为准.
煤是树木在地下经过很多年缓慢的化学反应形成的,碳也是由木材形成的,但比煤的时间要短的多,一般是用火烧成的
碳和炭的区别:指代不同、出处不同、性质不同
一、指代不同
1、碳:非金属元素,有金刚石、石墨、富勒烯和无定形碳等同素异形体。化学性质稳定,在空气中不起变化,是构成有机物的主要成分。
2、炭:木材在隔绝空气的条件下干馏得到的东西,常保留木材原来的形状,质硬,有很多细孔。
二、出处不同
1、碳:可怜身上衣正单,心忧碳贱愿天寒。——唐· 白居易《卖碳翁》
白话释义:可怜他身上只穿着单薄的衣服,心里却担心碳卖不出去,还希望天更寒冷。——唐· 白居易《卖碳翁》
2、炭:《说文》:炭,烧木馀也。从火,岸省声。
白话释义:《说文》:炭,木材烧而未烬的余料。字形采用“火”作边旁,以省略了“山”和“干”的“岸”为声旁。
三、性质不同
1、碳:一种主要呈四价的非金属元素,存在于自然界中,是煤、石油、沥青、石灰石和其他碳酸盐以及一切有机化合物的成分。
2、炭:形声。从火,岸省声。本义:木炭。
碳和炭的区别:指代不同、出处不同、性质不同
一、指代不同
1、碳位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。
2、木炭:是一种多孔性物质,多孔性物质的表面积必然很大。物质的表面积越大,它吸附其他物质的分子也就越多,吸附作用也就越强烈。如果在制取木炭时不断地通入高温水蒸气,除去沾附在木炭表面的油质,使内部的无数管道通畅,那么木炭的表面积就会更大。
二、出处不同
1、碳:可怜身上衣正单,心忧碳贱愿天寒。——唐· 白居易《卖碳翁》
白话释义:可怜他身上只穿着单薄的衣服,心里却担心碳卖不出去,还希望天更寒冷。——唐· 白居易《卖碳翁》
2、炭:《说文》:炭,烧木馀也。从火,岸省声。
白话释义:《说文》:炭,木材烧而未烬的余料。字形采用“火”作边旁,以省略了“山”和“干”的“岸”为声旁。
三、性质不同
1、碳:一种主要呈四价的非金属元素,存在于自然界中,是煤、石油、沥青、石灰石和其他碳酸盐以及一切有机化合物的成分。
2、炭:形声。从火,岸省声。本义:木炭。
扩展资料:
1、碳弧[ tàn hú ]
在碳电极之间或一个碳电极和其他材料(如在用碳弧焊接时的母材)之间的电弧
2、碳酸[ tàn suān ]
一种弱的二元酸H 2 CO 3 ,只存在于溶液中,易分解成水和二氧化碳,与碱反应形成碳酸盐
3、煤炭[ méi tàn ]
基本解释:即煤。植物残体经受不同程度的腐解转变而成的一种黑色或褐黑色固体可燃矿物物质
4、泥炭[ ní tàn ]
基本解释:炭化程度最低的煤。
5、木炭[ mù tàn ]
基本解释
1)由木头制备的炭。
2)由软木制得的炭,用作吸附剂。
煤由有机物和无机物两部分组成。无机物主要是矿物质和水;有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。其中碳、氢、氧的总和占有机质的95%以上。氮含量变化范围不大,一般在0.5~3%之间。
煤中各种元素的赋存形式不尽一致。煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构,脂肪族结构以及脂环族结构存在。少量碳以碳酸盐二氧化碳形式存在,少量氢、氧以结晶水方式存在。煤中氮,主要由成煤植物中的蛋白质转化而来的,通常为有机氮,其中有些是杂环型。在泥炭和褐煤中又以蛋白质氮(各种氨基酸及其衍生物)形态存在。
由于在煤的无机组分中也含有少量碳、氢、氧、硫等元素,因此在了解煤中有机质的元素组成及进行煤炭分类时,应以重液(密度为1.4或1.35)洗选后的精煤来测定。
煤的工艺用途主要由煤中有机质的性质所决定。因此,了解煤中有机质的组成是必要的。
在动力工业中,煤的元素组成可用来计算煤的燃烧热,理论燃烧温度和燃烧产物的组成及热平衡,估算和预测煤的低温干馏产物和褐煤蜡产率。
煤中碳、氢、氧是其有机质的主要组分,反映煤的变质程度。煤中碳含量随着煤的煤化程度的加深而增加,所以,常称煤的煤化程度为煤的变质程度,煤中氢含量则随煤的煤化程度的加深而减少,煤中氧的含量也随煤的煤化程度的加深而显著降低。因此,人们很早就以煤的元素组成作为煤炭科学分类的指标之一。如,中国煤分类国家标准GB5751中,就以干燥无灰基氢(Hdaf)作为划分无烟煤小类的指标。
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。
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;不同高温下与氧反应,生成二氧化碳或一氧化碳;在卤素中只有氟能与单质碳直接反应;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应,生成金属碳化物。
煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中,以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多,是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46~97%,呈褐色至黑色,具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同,煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。 碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
矿藏形式
碳既以游离元素存在(金刚石、石墨等),又以化合物形式存在(主要为钙、镁以及其他电正性元素的碳酸盐)。它以二氧化碳的形式存在,是大气中少量但极其重要的组分。预计碳在地壳岩石中的总丰度变化范围相当大。
自然界中的循环:
在地面条件下,一种元素从一处到另一处是很罕见的。因此,地球上的碳含量是一个有效常数。碳在自然界中的流动构成了碳循环。
毒理性质:
纯碳具有极低的对人体的毒性,并可以处理,甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取。碳可以抵抗溶解或化学侵蚀,例如,即使是面对消化道内的酸性物质。因此它一旦进入人体组织后可能会无期限存留。吸入大量煤炭(或炭黑)粉尘或烟尘是危险的,它们会刺激肺组织,并引起充血性肺病煤工尘肺。相似的,金刚石磨粉被误食或吸入也会有危险。
煤的组成以有机质为主体,构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素.煤中存在的元素有数十种之多,但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫.在煤中含量很少,种类繁多的其他元素,一般不作为煤的元素组成,而只当作煤中伴生元素或微量元素.
一、煤中的碳
一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的.这些稠环的骨架是由碳元素构成的.因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素.同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等.碳含量随煤化度的升高而增加.在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%.个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%.因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程.
二、煤中的氢
氢是煤中第二个重要的组成元素.除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢.它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水.在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小.总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低.尤其在无烟煤阶段就尤为明显.当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下.通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高.即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%.在碳含量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%.但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小.
三、煤中的氧
氧是煤中第三个重要的组成元素.它以有机和无机两种状态存在.有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等.煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失.褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时,其氧含量可高达20%以上.烟煤碳含量在85%附近时,氧含量几乎都小于10%.当无烟煤碳含量在92%以上时,其氧含量都降至5%以下.
四、煤中的氮
煤中的氮含量比较少,一般约为0.3.0%.氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素.煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪.植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物.以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现.煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少.它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大.
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康.所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一.煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤.煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系.在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫.根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类.各种形态的硫分的总和称为全硫分.所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫.有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质.煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫.硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等.硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等