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概述 碳，CARBON，源自carbo，也就是木炭，这种物质发现得很早，上图显示出它的三种自然形式：钻石、炭和石墨。
碳的无数化合物是我们日常生活中不可缺少的物质，产品从尼龙和汽油、香水和塑料，一直到鞋油、滴滴涕和炸药等，范围广泛种类繁多。
[编辑本段]碳的发现简史 碳可以说是人类接触到的最早的元素之一，也是人类利用得最早的元素之一。
自从人类在地球上出现以后，就和碳有了接触，由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭，动物被烧死以后，便会剩下骨碳，人类在学会了怎样引火以后，碳就成为人类永久的“伙伴”了，所以碳是古代就已经知道的元素。
发现碳的精确日期是不可能查清楚的，但从拉瓦锡(Lavoisier A L 1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出，碳是作为元素出现的。
碳在古代的燃素理论的发展过程中起了重要的作用，根据这种理论，碳不是一种元素而是一种纯粹的燃素，由于研究煤和其它化学物质的燃烧，拉瓦锡首先指出碳是一种元素。
碳在自然界中存在有三种同素异形体——金刚石、石墨、C60。
金刚石和石墨早已被人们所知，拉瓦锡做了燃烧金刚石和石墨的实验后，确定这两种物质燃烧都产生了CO2，因而得出结论，即金刚石和石墨中含有相同的“基础”，称为碳。
正是拉瓦锡首先把碳列入元素周期表中。
C60是1985年由美国休斯顿赖斯大学的化学家哈里可劳特等人发现的，它是由60个碳原子组成的一种球状的稳定的碳分子，是金刚石和石墨之后的碳的第三种同素异形体。
碳元素的拉丁文名称Carbonium来自Carbon一词，就是“煤”的意思，它首次出现在1787年由拉瓦锡等人编著的《化学命名法》一书中。
碳的英文名称是Corbon。
[编辑本段]纯净碳单质 碳在地壳中的质量分数为0.027%，在自然界中分布很广。
以化合物形式存在的碳有煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。
截止1998年底，在全球最大的化学文摘——美国化学文摘上登记的化合物总数为18.8百万种，其中绝大多数是碳的化合物。
众所周知，生命的基本单元氨基酸、核苷酸是以碳元素做骨架变化而来的。
先是一节碳链一节碳链地接长，演变成为蛋白质和核酸；然后演化出原始的单细胞，又演化出虫、鱼、鸟、兽、猴子、猩猩、直至人类。
这三四十亿年的生命交响乐，它的主旋律是碳的化学演变。
可以说，没有碳，就没有生命。
碳，是生命世界的栋梁之材。
纯净的、单质状态的碳有三种，它们是金刚石、石墨、C60。
它们是碳的三种同素异形体。
金刚石 金刚石晶莹美丽，光彩夺目，是自然界最硬的矿石。
在所有物质中，它的硬度最大。
测定物质硬度的刻画法规定，以金刚石的硬度为10来度量其它物质的硬度。
例如Cr的硬度为9、Fe为4.5、Pb为1.5、钠为0.4等。
在所有单质中，它的熔点最高，达3823K。
金刚石晶体属立方晶系，是典型的原子晶体，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体。
这是金刚石的面心立方晶胞的结构。
由于金刚石晶体中C—C键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。
室温下，金刚石对所有的化学试剂都显惰性，但在空气中加热到1100K左右时能燃烧成CO2。
金刚石俗称钻石，除用作装饰品外，主要用于制造钻探用的钻头和磨削工具，是重要的现代工业原料，价格十分昂贵。
石墨 石墨乌黑柔软，是世界上最软的矿石。
石墨的密度比金刚石小，熔点比金刚石仅低50K，为3773K。
在石墨晶体中，碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构。
层中每个碳原子均剩余一个未参加sp2杂化的p轨道，其中有一个未成对的p电子，同一层中这种碳原子中的m电子形成一个m中心m电子的大∏键(键)。
这些离域电子可以在整个儿碳原子平面层中活动，所以石墨具有层向的良好导电导热性质。
石墨的层与层之间是以分子间力结合起来的，因此石墨容易沿着与层平行的方向滑动、裂开。
石墨质软具有润滑性。
由于石墨层中有自由的电子存在，石墨的化学性质比金刚石稍显活泼。
由于石墨能导电，有具有化学惰性，耐高温，易于成型和机械加工，所以石墨被大量用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂和铅笔芯。
碳六十 20世纪80年代中期，人们发现了碳元素的第三种同素异形体——C60。
我们从以下三个方面介绍C60 1996年10月7日，瑞典皇家科学院决定把1996年诺贝尔化学奖授予Robert FCurl，Jr(美国)、Harold WKroto(英国)和Richard ESmalley(美国)，以表彰他们发现C60。
1995年9月初，在美国得克萨斯州Rice大学的Smalley实验室里，Kroto等为了模拟N型红巨星附近大气中的碳原子簇的形成过程，进行了石墨的激光气化实验。
他们从所得的质谱图中发现存在一系列由偶数个碳原子所形成的分子，其中有一个比其它峰强度大20~25倍的峰，此峰的质量数对应于由60个碳原子所形成的分子。
C60分子是以什么样的结构而能稳定呢
层状的石墨和四面体结构的金刚石是碳的两种稳定存在形式，当60个碳原子以它们中的任何一种形式排列时，都会存在许多悬键，就会非常活泼，就不会显示出如此稳定的质谱信号。
这就说明C60分子具有与石墨和金刚石完全不同的结构。
由于受到建筑学家Buckminster Fuller用五边形和六边形构成的拱形圆顶建筑的启发，Kroto等认为C60是由60个碳原子组成的球形32面体，即由12个五边形和20个六边形组成，只有这样C60分子才不存在悬键。
在C60分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，剩余的未参加杂化的一个p轨道在C60球壳的外围和内腔形成球面大∏键，从而具有芳香性。
为了纪念Fuller，他们提出用Buckminsterfullerene来命名C60，后来又将包括C60在内的所有含偶数个碳所形成的分子通称为Fuller，中译名为富勒烯。
碳六十的制备 用纯石墨作电极，在氦气氛中放电，电弧中产生的烟炱沉积在水冷反应器的内壁上，这种烟炱中存在着C60、C70等碳原子簇的混合物。
用萃取法从烟炱中分离提纯富勒烯，将烟炱放入索氏(Soxhlet)提取器中，用甲苯或苯提取，提取液中的主要成分是C60和C70，以及少量C84和C78。
再用液相色谱分离法对提取液进行分离，就能得到纯净的C60溶液。
C60溶液是紫红色的，蒸发掉溶剂就能得到深红色的C60微晶。
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什么是负离子
【物理学中的负离子】一、负离子是什么
近几年来“负离子”这个词大家都很熟悉，在广告中、商品中、报纸上，电视上都经常可听可见，那么什么是负离子呢
用一句话很难解答。
按通俗讲，我们只能先做个比喻；人是什么
是人一种高级动物，因生理结构特性，而将人划分为“男人”和“女人”，如果没有这种划分法，“男人”和“女人”也都得叫人了。
按上述划分法，有了“负离子”，也就会有“正离子”，它们都是由离子中分叫出来的，那么离子是什么
只能按科学家讲法去解释。
在物理学中的，我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，当物体得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象，即带有正电荷的物体叫正离子，把带有负电荷的物体叫负离子。
二、负离子的发现 负离子发现与应用是人类在十九世纪的事，第一个国际学术会上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦莱昂纳博士，他认为地球自然环境对人类健康有益的负离子最多的地方是瀑布周围，一九三 O 年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文，美国也发表了负离子统计数据， 21 世纪大气中正离子与负离子比例为 1.2 ： 1 现代社会发展已破坏了自然界中离子的平衡,1930年美国 DESSAVER,提出负离子会使人产生安宁的感觉、和改善健康环境的见解。
三、负离子的自然现象的产生自然界空气负离子产生有三大机制： 1 、大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴等因素的影响发生电离而产生负离子。
2 、瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等 自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。
3 、森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。
四、人造负离子的开发及应用当人类确认负离子对人有功效作用时，为了改善环境促进健康，各种负离子发生器大量被发明出来，主要采用两个途径，一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子，另一种利用天然矿物质，经科原加工而成，能释放负离子材料地球上很多，通常指能量石，有各种矿石，海藻类海底石和含有蛋白的轻质页岩，利用此种材料采用高科技技术加工成细粉体，与高分子材料相配全，可研究出很多产品，应用在纺织工业，塑料产品、纸制品等，形成各种负离子功能产品，这些产品负离子释放数量每立方厘米可达 1200 —— 5000 个，不亚于人类在郊外，田野的自然环境中。
五、负离子产生原理综上所述负离子产生除了自然现象（如紫外线光合作用雷电等），人类用自己的智慧开发许多负离子产品，其原理基本是一致的，当空气和其它特定环境中存在能发射负离子条件的地方就会使大气中（ O 2 、 N 2 、 C02 、 S02 、 H20 ）中的电子 e 释放出来，它与 C02 、 H20 反应如下： H20+e ←→ 02 （ H20 ） m C02+e ←→ C04 （ H20 ） m C04+ （ H20 ） 2+H2 ←→ 02 （ H20 ） m+ C02 从而产生负离子。
【生物学中的负离子】一、什么是负离子空气是由无数分子组成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，有些空气分子就释放出电子，在通常的大气压下，被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。
负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，有人把负离子称为空气维生素，并认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为长寿素。
二、负氧离子与新陈代谢 如果没有好的新陈代谢，人体将无法吸收外界营养，体内塞满有害无益的老化垃圾，整个身体的生理机能趋于衰弱，进而引发各种疾病。
可是，您知道吗
负氧离子是复苏生命、促进新陈代谢必不可少的要素。
据日本科学家饭野节夫研究发现，氧离子的质和量直接影响人体的代谢功能。
如在血液中，生物体离子和体内的矿物质（钠、钙、钾）有着密切的关系，当负氧离子增加时，以细胞膜为首的所有细胞的功能会明显转佳，血液中的钙、钠的离子化率便会上升，使血液成为弱碱化，有利于营养物质的充分吸收和老化废物的完全排除，从而使血液得到最好的净化。
人体内的负氧离子数量会随着空气质量的不同而时刻改变。
在烟雾缭绕的办公室，在沉闷郁悒的空调室内，在汽车尾气污染严重的大街上，人体内的负氧离子数量会急剧降低，从而极大地影响人体的新陈代谢和健康。
三、负离子对人体有哪些影响
据专家观察研究认为，主要有以下作用： 1、是对神经系统的影响。
可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善。
负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。
2、是对心血管系统的影响。
据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。
3、是对血液系统的影响。
研究证实，负离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。
4、负离子对呼吸系统的影响最明显。
这是因为负离子是通过呼吸道进入人体的，它可以提高人的肺活量。
有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负离子30分钟，可使肺部吸收氧气量增加2％，而排出二氧化碳量可增加14.5％，故负离子有改善和增加肺功能的作用。
【负离子科学的最新进展】目前处于世界领先的高纯度空气负离子技术是被誉为负离子第一人的日本科学家堀口 升医学博士发明的“离子变换器”技术，是利用地球天然资源制造出等同于天然空气负离子的专利技术。
据了解自今年起与这一重要发明相关的产品与技术已通过堀口 升医学博士创立的国际著名品牌赛路美 引进中国。
经它制造出来的空气负离子与大自然产生的并无分别，非常适合调节人体机能，对改善体质和维持健康有重大作用。
该技术的引进为中国客户带来世界上最先进的环境改善设备，它将能够满足中国最为挑剔的楼宇业主、家庭及车主的需求与品味。
随着赛路美系列产品的发布，顶级中央空调环境改善设备及家用、车用负离子装置的定义也再次被更新。
