炭素

1．炭素とは

元素記号C，原子番号6，原子量12.0107。

周期表14族，炭素族元素に属する。

天然には単体としてダイヤモンド，黒鉛 (→石墨 ) ，無定形炭素 (→スズ ) 

などの3種の同素体が存在するが，化合物としては岩石圏，水圏，大気圏，生物圏などに非常に豊富に存在する。

地殻中の存在量 200ppm，海水中の存在量 28 μg/ℓ。

比重はダイヤモンド 3.51，黒鉛 2.26，無定形炭素 1.8～2.1。

無定形炭素，黒鉛は高温では昇華する。

ダイヤモンドは，空気を遮断して2000℃に熱すると黒鉛に変わり，

空気中では 710～900℃で燃焼して二酸化炭素となる。

 C₆₀ あるいは C₇₀ のように炭素だけから成る新たな系列の物質

 (フラーレンまたはバックミンスターフラーレン) が合成されている。

高温では炭素は鉄，アルミニウム，カルシウム，水素，硫黄，

ケイ素などと反応して炭化物となる。


また水素，酸素，窒素などと共有結合により有機化合物をつくり，

天然物質あるいは合成物質としてほとんど無数に得られている。

同位体の炭素 12は，1961年国際純正・応用化学連合により原子量の基準に選ばれ，

炭素 12の原子量は整数 12と定められた。

放射性同位体の炭素 14は半減期 5730年，大気上層部で生成，

生体中に広く分布する。

生体の死滅により減衰するので，木片，泥炭，骨，貝殻などの

年代測定 (約4万年前までの年代のもの) に利用される。