選用“碳”“炭”的簡明方法

魏壽昆

編者按:“碳”與“炭”是多學科使用的常用字,由它們組成的一些名詞長期以來使用較為混亂,不利于科技交流?本刊曾組織了“碳”與“炭”用法的討論,刊登在2002年第4期上,之后又廣泛征求意見,得到了廣大科技工作者和語言文字工作者的大力支持?現將部分來稿和反饋意見摘要刊出,以供參閱?

一?“碳”與“炭”的區分

碳是元素C的中文名稱,是109種元素中的重要一員?元素碳可以與其他元素結合成碳化合物,碳化合物用化學分子式表示其化學組成并可計算其恒定的含碳量?凡涉及元素碳單質及碳化合物的名詞均用碳字描述?碳用以描述元素碳及其化合物的物理及化學性能?

根據我國古時沿用的習俗,炭是含碳為主?摻入雜質的混合物的總稱?一切自然界存在和人工制備的含碳混合物質均稱為炭?它沒有固定的化學組成,所含的碳和雜質均無恒定的含量?炭的雜質主要是多種氧化物組成的灰分,氧化物的種類也不恒定?炭用以區分各種含元素碳及雜質的炭的類別?

自然界存在的和由礦石提煉的黃金含銀?含銀量越少,黃金的顏色越趨向紅赤,無銀的金稱赤金?碳相當于赤金,而炭則相當于黃金?總之,碳是單質的純元素,而炭則是元素碳混入其他雜質但無固定化學組成的混合物?

二?常見的“碳”詞

1.無定形碳:元素碳的同素異形體的第一種?第二種是六方形的石墨;第三種是立方形金剛石;近有人稱第四種是碳60(又名富勒烯)?

2.碳鍵:描述元素碳原子間的化合價?

3.碳鏈?碳環:描述元素碳原子間的結合方式?

4.碳官能團(又稱碳功能團):決定有機化合物的化學特性的原子或原子團?

5.碳化:有機化合物加熱分解,析出的元素碳稱析碳(又稱沉積碳)?析出反應則稱碳化?

6.碳化鈣?碳酸鈉?二氧化碳?碳水化合物:無機及有機碳化合物?

7.碳鋼:鋼以元素命名,如硅鋼?錳鋼?碳鋼等?

8.脫碳:向鋼液吹入氧氣,碳以一氧化碳氣體逸出,降低了鋼液的含碳量?

9.增碳:將木炭粉投入鋼液,木炭的碳溶入鋼液,增高了鋼液的含碳量?木炭的灰分熔化,上浮進入熔渣與鋼液分離?

10.滲碳:齒輪的輪齒應耐磨,含碳應較高?而齒輪中心應有韌性,含碳應較低?用滲碳工藝解決此問題?將木炭粉撒滿輪齒部分,在密閉器皿中加熱一定時間,木炭的碳擴散到輪齒中,提高該部分的含碳量?木炭的灰分變成灰白色粉末遺留在輪齒表面上,然后將處理后的齒輪進行淬火處理,即得到外部高碳耐磨?內部低碳韌軟的齒輪?

11.化學純碳?分析用碳:純度達99.999 9%,用作科研及制備光譜儀石墨電極的“元素純碳”?所用原料有幾種:(1)最純的天然石墨或無煙煤;(2)有機化合物在特殊條件下熱解碳化的析碳;(3)電弧高溫揮發的碳蒸氣冷凝的碳胡須等?這些原料再經多次的物理及化學方法提純處理?

三?常見的“炭”詞

1.天然燃料及地質名詞:

煤炭(古稱石炭)?

泥炭——含少量煤炭的泥土,有時可用作燃料?

炭質頁巖——含少量煤炭的層狀巖石,不能燃燒?

石炭紀——中古期盛產煤炭的地質年代?

2.燃料?原料:焦炭?木炭?

3.工業材料:

炭黑——由有機化合物或果殼(核桃殼?栗子皮等)經熱解碳化而制得?后者的炭黑灰分較多?

活性炭?醫藥用炭——由炭黑經蒸氣或藥劑處理而得?

4.工業用器具和產品:炭電阻器?炭磚?炭電極?炭塊?炭刷?炭毯?炭布?炭手套等?

5.日用品:炭(復寫)紙?炭(復印)粉?炭筆?炭黑墨水等?

四?“碳纖維”與“炭纖維”

由于所用原料不同,制備條件不同,含碳纖維可分碳纖維及炭纖維兩種?

在真空或高度凈化大氣和采用催化劑的條件下,熱解碳化碳氫化合物得出碳的胡須或較長的纖維結晶,因含雜質微量,可稱為碳纖維,經石墨化后,可以制作宇航或國防工業的高要求器件?

在大氣中熱解碳化人造纖維,得到黑色的炭纖維,可用以織制炭布或炭毯?

五?carbon的中文譯名

英文carbon的中文譯名有兩種?即按上列方法根據具體情況分譯為“碳”或“炭”?適當的譯詞列舉如下:

carbon bond 碳鍵

carbon chain 碳鏈

carbon monoxide 一氧化碳

carbon CP (chemical pure carbon) 化學純碳

carbon AR (analytical reagent carbon) 分析用碳

carbon black 炭黑

active carbon 活性炭

carbon brick 炭磚

carbon electrode炭電極

carbon blanket 炭毯

文末,還有兩點需要特別說明:

1. 炭疽?骨炭?白炭等名詞與上述“碳”“炭”的區分無關?

2. 石炭酸學名為苯酚,系由煤煉焦的附產物,與本文關系不大,故未列入本文?