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。

在1772年，安東尼·拉瓦錫表明鉆石是碳的一種存在形式，當(dāng)他將一些鉆石和煤的樣品燃燒時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們都不生成水，并且每克的鉆石和煤所產(chǎn)生的二氧化碳的量是相等的。在1779年，卡爾·威廉·舍勒表明一度被認(rèn)為是鉛的存在形式的石墨實(shí)質(zhì)上是混雜了少量鐵的碳的混合物 [5]，并且他給了當(dāng)用硝酸氧化時(shí)，產(chǎn)物的名字空氣中的酸（"aerial acid"），即二氧化碳。 [6]在1786年，法國(guó)化學(xué)家Claude Louis Berthollet，Gaspard Monge 和 C. A. Vandermonde通過(guò)利用拉瓦錫處理鉆石的方法將石墨氧化，證明了石墨幾乎全部由碳組成。 [7]1789年，拉瓦錫在他的教科書(shū)中將碳列在元素表中。 [6]

碳既以游離元素存在（金剛石、石墨等），又以化合物形式存在（主要為鈣、鎂以及其他電正性元素的碳酸鹽）。它以二氧化碳的形式存在，是大氣中少量但極其重要的組分。預(yù)計(jì)碳在地殼巖石中的總豐度變化范圍相當(dāng)大，但典型的數(shù)值可取180ppm；按豐度順序，這個(gè)元素位于第17位，在鋇、鍶、硫之后，鋯、釩、氯、鉻之前。 [8-9]石墨廣泛分布于全世界，然而大多數(shù)幾乎沒(méi)有價(jià)值。大量的晶體或薄片存在于變性的沉積硅酸鹽巖石中，如石英、云母、片巖和片麻巖；晶體大小從不足1mm到6mm左右（平均4mm）。它沉積微扁豆?fàn)畹V體，可達(dá)30m厚，橫越田野，綿延數(shù)公里。平均含碳量達(dá)25%，但高的可達(dá)60%（馬爾加什）。選礦是利用氫氟酸和鹽酸處理后進(jìn)行浮選，再在真空中加熱到1500℃。微晶石墨（有時(shí)稱(chēng)為“無(wú)定形體”）存在于富碳的變性沉淀中，某些墨西哥的沉積物含有高達(dá)95%的碳。 [8]

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