碳元素是在历史出现之前就被发现的元素，是宇宙中含量最丰富的元素之一。它可以在太阳、恒星、彗星和大多数行星的大气层中找到。已知的碳化合物有近千万种，其中数千种对生命本身的基础是至关重要的。它最纯净的形式之一是钻石。钻石是地球上已知的最坚硬的物质。虽然自然界中发现的钻石是无色透明的，但当与其他元素结合时，它的颜色可以从彩色到黑色不等。金刚石是热和电的不良导体。直到1955年，钻石的唯一来源是在火山沉积物中发现的。从那以后，科学家们找到了用石墨和其他合成材料制造钻石的方法。真正的宝石质量的钻石不是这样制造的(Beggott 3-4)。
石墨是碳的另一种形式。它在自然界以矿物质的形式存在，但它可以人工由无定形碳制成。主要的
石墨的用途在于其润滑性能。另一个是铅笔中的“铅”。石墨被用作耐热材料和导电体。它也被用作核反应堆的润滑器（Kinoshita 119-127）。无定形碳是一种深黑色粉末，在自然界中作为煤的一种成分存在。几乎任何一种有机物质都可以通过在没有空气的情况下将其加热到非常高的温度来人工获得。用这种方法，焦炭由煤制成，木炭由木材制成。无定形碳是最活泼的碳。因为无定形碳在空气中容易燃烧，所以它被用作燃烧燃料。无定形碳最重要的用途是用作橡胶填料和油漆中的黑色颜料（WWW.2）。有两种碳化合物。第一种是无机物。无机化合物是碳与金属或金属碳化物的二元化合物。它们的性质从反应性到盐类；存在于钠、镁和铝等金属中，呈非反应性和金属性，如钛和铌（Beggott 4）。含非金属的碳化合物通常是低沸点的气体或液体。一氧化碳是一种无味、无色、无味的气体。它在碳的不完全燃烧过程中形成（Kinoshita 215-223）。它对动物具有高度毒性，因为它抑制血红蛋白在血液中的氧气运输（WWW.2）。
二氧化碳是一种无色、几乎无味的气体，是由碳燃烧形成的。它是大多数生物呼吸作用的产物，被植物用作碳的来源。冷冻的二氧化碳，即干冰，被用作制冷剂。氟利昂等氟碳化合物被用作制冷剂(木下225-226)。有机化合物是自然界中存在的化合物。最简单的有机化合物只由碳和氢组成，即碳氢化合物。有机化合物的物质状态取决于它含有多少碳。如果一个化合物有4个碳，它是气体，如果有20个碳，它是液体，如果有超过20个碳，它是固体(木下230-237)。碳循环是生物和化学过程的系统，使碳可以用于生物组织的建造和能量的释放(木下242)。所有的活细胞都是由蛋白质组成的，蛋白质由碳、氢、氧和氮的各种组合组成，每一个活的有机体都根据自己的遗传密码将这些元素组合在一起。 To do this the organism must have these available in special compounds built around carbon. These special compounds are produced only by plants, by the process of photosynthesis.
光合作用是叶绿素捕获并以光的形式利用太阳能量的过程。六个二氧化碳分子与六个水分子结合形成一个葡萄糖分子（糖）。葡萄糖分子由六个碳原子、十二个氢原子和六个氧原子组成。六个氧分子，每个由两个氧原子组成，也会产生并排放到大气中，除非植物需要能量才能生存。在这种情况下，氧气立即与葡萄糖结合，释放出六个二氧化碳分子，每一个葡萄糖分子释放六个水分子（Beggott 25-32）。当植物获得葡萄糖储存的能量时，碳循环就完成了。完成周期所需的时间长短各不相同。在没有直接能源需求的植物中，化学过程以各种方式继续进行。通过将大多数糖分子的氢和氧含量降低一个水分子，并将它们结合形成大分子，植物产生淀粉、菊糖和脂肪等物质，并储存起来供将来使用。不管储存的食物是被植物利用还是被其他生物消耗，这些分子最终都会被消化和氧化，二氧化碳和水也会被排出。其他糖分子经历一系列化学变化，最终与氮化合物结合形成蛋白质物质，然后用于构建组织（WWW.2）。虽然蛋白质物质可能从一个有机体传递到另一个有机体，但随着细胞的磨损和分解，或有机体的死亡，蛋白质物质最终也会被氧化并形成二氧化碳和水。在这两种情况下，从真菌到大型清道夫，一组新的有机体利用废物或组织作为食物，消化和氧化物质以释放能量（WWW.1）。
在地球历史的不同时期，一些植物和动物组织受到自然分解剂侵蚀和沉积的保护，并转化为泥炭、褐煤、石油和煤等物质。以这种方式暂时中断的碳循环随着燃料的燃烧而完成，二氧化碳和水再次被添加到大气中供生物再利用，多年前光合作用储存的太阳能被释放（Kinoshita 273-275）。今天，我们周围的一切几乎都与碳或碳化合物有关。碳存在于每一个生物体中。没有碳，生命就不会像我们所知道的那样存在。
作品的引用
1.《碳新科学家吉姆·大球》贝格特，1991年7月6日
2.基诺下，金碳化合物随机，纽约119-275 1987
3.WWW Carbon http://www.usc.edu/chem/carbon.html 1995
4.WWW碳化合物http://www.harvard.edu/depts/chem/carbon.html 1995
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