不同的碳一般指金刚石、石墨和无定形碳,它们的区别主要表现在物理性质和用途上。
1. 物理性质:金刚石是典型的原子晶体,这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,构成正四面体。由于价电子都参与了共价键的形成,金刚石中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3550℃,并且不导电。石墨的晶体结构与金刚石类似,但石墨的层状结构中,碳原子排列成六角形,形成层状的结构单元。每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子形成共价键,键角为120°。由于没有自由电子,石墨的熔点也很高,达3000℃。无定形碳包括炭黑、木炭、焦炭、骨炭、活性炭等,它们是碳的不定形状态,没有固定的熔点和晶体结构。
2. 用途:金刚石硬度大、熔点高,常用于制作装饰品或切割工具。石墨具有良好的导电性、润滑性和化学稳定性,常用作电极、耐火材料或铅笔芯。无定形碳主要用于制作吸附剂、催化剂或燃料。
此外,在燃烧方面,不同形态的碳也有所区别。例如,易燃碳在点燃时较易燃烧,燃烧时间较长,火力较强;普通木炭则较易熄灭,燃烧时间较短;机制炭则大小均匀,燃烧时间长,火力均匀,无烟无味,价格不贵。