碳（Carbon）是一種非金屬元素，化學(xué)符號(hào)為C，在常溫下具有穩(wěn)定性，不易反應(yīng)、極低的對(duì)人體的毒性，甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地?cái)z取，位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳是一種很常見(jiàn)的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。拉丁語(yǔ)為Carbonium，意為“煤，木炭”。碳元素結(jié)構(gòu)多樣，能夠以具有多方面性質(zhì)的單質(zhì)形式存在，如晶形碳、無(wú)定形碳和過(guò)渡碳。現(xiàn)代已知的同位素共有十五種，有碳8至碳22，其中碳12和碳13屬穩(wěn)定型，其余的均帶放射性，當(dāng)中碳14的半衰期長(zhǎng)達(dá)5730年，其他的為不穩(wěn)定同位素。 在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占98.93%，碳13則有1.07%。C的原子量取碳12、13兩種同位素豐度加權(quán)的平均值，一般計(jì)算時(shí)取12.01。碳12是國(guó)際單位制中定義摩爾的尺度，以12克碳12中含有的原子數(shù)為1摩爾。碳14由于具有較長(zhǎng)的半衰期，衰變方式為β衰變，碳14原子轉(zhuǎn)變?yōu)榈?且碳是有機(jī)物的元素之一，生物在生存的時(shí)候，由于需要呼吸，其體內(nèi)的碳14含量大致不變，生物死去后會(huì)停止呼吸，此時(shí)體內(nèi)的碳14開(kāi)始減少。人們可透過(guò)傾測(cè)一件古物的碳14含量，來(lái)估計(jì)它的大概年齡，這種方法稱(chēng)之為碳定年法。

無(wú)定形碳

無(wú)定形碳包括木炭、活性炭、碳纖維等。其中活性炭是一種具有特殊微晶結(jié)構(gòu)、發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)、巨大比表面積和較強(qiáng)吸附能力的同素異形體。其化學(xué)穩(wěn)定性好，具有耐酸、耐堿、耐高溫等特點(diǎn)，活性炭不溶于水和有機(jī)溶劑，既可在氣相中使用，也可以在液相中使用。可以通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行酸堿處理改變活性炭的性質(zhì)，得到的活性炭又稱(chēng)改性活性炭?[18]??。碳纖維是一種含碳量在95%以上的碳的同素異形體，既有碳材料的質(zhì)輕、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、高強(qiáng)度、高模量等固有本征特性，又有紡織纖維的柔軟可加工性