加快建立碳足迹标准与认证制度的建议

随着全球碳交易体系的发展,左右碳价格的核心技术标准手段:碳足迹标准及认证越来越受到各国政府和企业的重视.本文分析了哥本哈根会议后,发达国家和有关国际组织加快制定低碳经济相关标准,国内外碳足迹标准、认证及碳足迹测算方法等方面的发展,提出加快建立我国重点产品碳排放标准、建设我国碳足迹数据库、制定主要产业“碳足迹”应对预案等建议.     

海洋生态系统储碳过程的多尺度调控及其对全球变化的响应

海洋是地表系统中最大的碳库,在全球碳循环中起着举足轻重的作用,显著影响地球气候系统。生物泵和微型生物碳泵是海洋储碳的两个重要途径,其储碳效率在很大程度上决定了海洋和大气中的碳库变动,是碳增汇的关键过程。本项目目标是阐明海洋固碳过程和储碳机理,诠释海洋酸化对固碳和储碳的影响,建立古海洋沉积碳库变动与全球变化的关联,深入揭示海洋生态系统储碳过程的多尺度调控机理。项目将从现代生物地球化学过程入手,研究不同层级水平上海洋生态系统的固碳过程、储碳机制及其对海洋酸化的响应;并结合不同沉积系统近2000年来的碳库变动,以及工业革命以来高分辨率的海水温度、p H值和碳库记录,探讨海洋碳库变动对自然变化和人类活动的响应机制,阐明生物泵和微型生物碳泵储碳的调控机理。项目的实施将显著提升我国在海洋碳循环和储碳机制研究领域的国际地位,为我国制定应对气候变化和实施海洋碳增汇政策提供科技支撑。     

预告

本刊近期将对以下词的汉文名进行重点讨论,欢迎来稿参加讨论。1.cyberspace 现有名①网络空间 ②电脑空间 ③电象空间 ④多维空间 ⑤多维信息空间 ⑥异度空间 ⑦网络信息空间 ⑧计算机网络空间 ⑨电脑网空间 ⑩电子空间 ⑾塞伯空间⑿赛博空间 ⒀赛百空间 ⒁数字时空 ⒂电脑世界 ⒃网络世界 ⒄电象 ⒅数象2.space 空间,太空,宇宙,航天概念：大气层以外的空间领域。3.Fullerenes(化学名称) 现有名①富勒烯 ②球碳 ③球烯 ④碳球烯 ⑤碳笼烯 ⑥笼碳 ⑦足球碳 ⑧团簇碳 ⑨碳笼 ⑩布基球 ⑾芙(台湾已定的名) ⑿碳簇(台) ⒀碳簇烯(台) ⒁碳烯簇(台)     

中国近海碳收支、调控机理及生态效应研究进展

973计划“中国近海碳收支、调控机理及生态效应研究”(2009 CB421200)项目自2009年正式启动以来,围绕核心科学问题及目标,在中国近海碳通量季节和年际尺度上的分布格局及其变化、碳源汇格局的主要控制过程与机制、海洋酸化生态效应及历史重建、碳循环及海洋酸化生态效应变化趋势等方面取得了一系列重要进展.本文根据该项目部分已发表的研究成果对上述各方面诸多重要研究进展进行了概略性介绍.     

“碳”、“炭”用法之浅见

科技名词的统一和规范化标志着一个国家科技发展的水平。我国从出版工作角度,对科技书刊、文献的用词要求也有严格的规定,科技名词使用的统一、规范是衡量出版物质量的重要要素之一。然而,遗憾的是,目前科技文献中,名词不规范的情况很多,不仅一般书刊中存在,而且在许多工具书,如各类词典、百科全书中对科技名词的使用也比较混乱。对“碳”、“炭”的使用就是一例。本文对科技文献中“碳”与“炭”使用的混乱情况、正确使用的原则以及选用差错的分析三方面谈点粗浅意见。一、“碳”与“炭”使用混乱“炭”字是我国古代汉语中就有的,而“碳”字是近代社会西方化学传入我国后才出现,并于1932年颁布的《化学命名原则》正式确定C元素以“碳”字表示。但是人们在使用时出现了混乱。现举例如下：在《英汉化学化工词汇》一书中,含有“碳”和“炭”字的词条有200多条,其中关于元素C的条目都用带石字旁的“碳”,如碳环、碳键、一氧化碳、碳化硅等。关于“炭”的条目,如木质炭(carbolignius)、炭黑(carbon black)、活性炭(activated carbon)、炭砖(carbon brick)、炭精棒(carbon stick)等等,其“炭”的用法是正确的;而该书碳纤维(carbon fibre)的“碳”是用错了。《英汉冶金工业词典》中,含有“碳”和“炭”的词条400余条,使用也不规范。有的如,碳钢(carbon steel)、渗碳(carbonation)、脱碳(carbon drop)、碳扩散(carbon diffusion)、炭黑(carbon black)等使用正确;而有的如,碳块(carbon block)、碳砖(carbon brick)、碳棒(carbon rod)、碳素制品(carbon product),“碳”的使用有误。《中国冶金百科全书·耐火材料》一书中,碳砖(carbon brick)、铝碳砖(alumina carbon brick)、碳管炉(carbon tube furnace)中“碳”字使用不妥。《材料大辞典》中,activated carbon fibre为活性炭纤维、activated carbon为活性炭是正确的;而carbon fibre为碳纤维、carbon brick为碳砖,是用错了。《朗文—清华英汉双解科技大辞典》中,碳黑、碳刷(carbon brush)、碳纤维的“碳”字,均用错。《现代汉英辞典》中,对“碳”与“炭”的使用比较混乱,有的地方carbon black为炭黑,有的地方又为碳黑;carbon rod一处为炭精棒,另一处又为碳精棒;把carbon brush也错为碳刷。《汉字英释大辞典》中,碳钢(carbon steel)用对了,而碳黑(carbon black)、碳砖(carbon brick)、碳纤维(carbon fibre)也是用错了“碳”字。有影响的《中国大百科全书·矿冶卷》及《中国百科大词典·7》中,“碳”、“炭”的使用也出现差错,例如carbon brick为碳砖,carbon fibre为碳纤维。为什么连这些工具书都出现“碳”与“炭”用法的差错、不规范和混乱呢？我想是由于人们的习惯,以及对“碳”和“炭”的科学性的认识上有所模糊所致。二、“碳”与“炭”的选用原则1.严济慈先生60多年前说过,“凡百工作,首重定名,每举其名,即知其事”。古代的孔子曾经说：“名不正,则言不顺”,指出了名实相符的重要性。如何做到名实相符呢？我国汉语文化博大精深,使用科技名词时,要按照科技的内涵,要符合科技规律及汉语文字结构特点,既要同国际上使用的名词衔接,又要注意惯例和约定俗成。2.全国科学技术名词审定委员会公布的《冶金学名词》中,对“碳”、“炭”二字采用的原则,我十分赞同。即：凡涉及化学元素或化学组成有关C(碳)的名词用“碳”;含纯C(碳)的物质也用“碳”;有不恒定量及不恒定化学组成的不纯含C(碳)物质,则按我国惯例,均用“炭”。三、“碳”、“炭”二字在科技文献中使用差错的分析“碳”、“炭”二字在科技文献中使用差错较多,如上面所述的9种词典工具书中竟还存在各种差错。究其原因,主要是对其科学涵义理解不深或理解有误。1.从科学涵义上看,碳是一种化学元素,碳为100%C;碳的化合物有恒定的含碳量,可以从分子式计算出来。因此,除元素C用“碳”外,含纯C的物质也用“碳”。如近代发现的碳60是纯碳,系由60～70碳原子组成的内空外呈球形的结构体,人们称其为球碳。再如,纳米碳管是以纳米小颗粒碳制成的细管,系纯C(碳)材料,所以称为纳米碳管,而不是纳米炭管。carbon electrode不是纯C(碳),应称作“炭电极”,而由光谱纯或高纯碳制得的电极——光谱纯电极则应该用“碳电极”。此外,对于其他涉及元素C的名词也均应用“碳”,如碳钢、碳键、碳环等;作为主体参与物理过程和化学反应的C应该用“碳”,而不能用“炭”,如渗碳、脱碳、碳化等。2.从科学涵义上看,炭不是纯碳,是一种含碳量、杂质的组成和含量,以及物理、化学性质上均不恒定的含碳物质。按此科学涵义我们再分析一下“炭”与“碳”的正确用法。炭黑(carbon black)的主要成分是元素碳,并含有少量氧、氢和硫。炭砖(carbon brick)是以碳为原料,加入适量结合剂制成的高温中性耐火制品,其原料包括无烟煤、焦炭和石墨,以及沥青、焦油和蒽油等结合剂;炭纤维(carbon fibre)是由许多含碳量高(为90%～99%)的人造纤维或合成纤维在特定条件下制成的无机高分子纤维;炭块(carbon block)在冶金工业上应用的有高炉炭块、铝电解用炭块、电炉用炭块3种。它们是含碳物质,但不是纯C,也不是化合物。国家标准中规定其灰分含量不大于8%;炭电极(carbon electrode)也不是纯C,是以无烟煤和冶金焦为原料,或是以石油焦和沥青为原料制成的炭制品,如用于铝电解的炭阳极中杂质主要是铁、硅、镍和钒等金属氧化物,还有非金属的磷和硫等。从上面分析中可以看出,上述含碳物质,应该用“炭”字,而不能用“碳”。而本文第一部分中举出的错用“碳”字的例子,是没有把握住“炭”的科学涵义之故。四、结论“碳”、“炭”不仅有不同的科学内涵,而且考虑到两个字的形成过程以及人们的习惯用法,弃“碳”不用而用“炭”、或废“炭”而全部用“碳”,都有失偏颇。对“碳”、“炭”的使用,应按照其科技的概念和内涵,符合科技规律,又考虑到习惯,按文中所述原则,在文献中视具体情况准确地选用。本人作为一名科技出版工作者,十分关注科技图书的用词统一与规范,故撰写此文表示自己的粗浅见解,与同仁商榷。     

选用“碳”“炭”的简明方法

编者按 “碳”与“炭”是多学科使用的常用字,由它们组成的一些名词长期以来使用较为混乱,不利于科技交流。本刊曾组织了“碳”与“炭”用法的讨论,刊登在2002年第4期上,之后又广泛征求意见,得到了广大科技工作者和语言文字工作者的大力支持。现将部分来稿和反馈意见摘要刊出,以供参阅。一、“碳”与“炭”的区分碳是元素C的中文名称,是109种元素中的重要一员。元素碳可以与其他元素结合成碳化合物,碳化合物用化学分子式表示其化学组成并可计算其恒定的含碳量。凡涉及元素碳单质及碳化合物的名词均用碳字描述。碳用以描述元素碳及其化合物的物理及化学性能。根据我国古时沿用的习俗,炭是含碳为主、掺入杂质的混合物的总称。一切自然界存在和人工制备的含碳混合物质均称为炭。它没有固定的化学组成,所含的碳和杂质均无恒定的含量。炭的杂质主要是多种氧化物组成的灰分,氧化物的种类也不恒定。炭用以区分各种含元素碳及杂质的炭的类别。自然界存在的和由矿石提炼的黄金含银。含银量越少,黄金的颜色越趋向红赤,无银的金称赤金。碳相当于赤金,而炭则相当于黄金。总之,碳是单质的纯元素,而炭则是元素碳混入其他杂质但无固定化学组成的混合物。二、常见的“碳”词1.无定形碳：元素碳的同素异形体的第一种。第二种是六方形的石墨;第三种是立方形金刚石;近有人称第四种是碳60(又名富勒烯)。2.碳键：描述元素碳原子间的化合价。3.碳链、碳环：描述元素碳原子间的结合方式。4.碳官能团(又称碳功能团)：决定有机化合物的化学特性的原子或原子团。5.碳化：有机化合物加热分解,析出的元素碳称析碳(又称沉积碳)。析出反应则称碳化。6.碳化钙、碳酸钠、二氧化碳、碳水化合物：无机及有机碳化合物。7.碳钢：钢以元素命名,如硅钢、锰钢、碳钢等。8.脱碳：向钢液吹入氧气,碳以一氧化碳气体逸出,降低了钢液的含碳量。9.增碳：将木炭粉投入钢液,木炭的碳溶入钢液,增高了钢液的含碳量。木炭的灰分熔化,上浮进入熔渣与钢液分离。10.渗碳：齿轮的轮齿应耐磨,含碳应较高。而齿轮中心应有韧性,含碳应较低。用渗碳工艺解决此问题。将木炭粉撒满轮齿部分,在密闭器皿中加热一定时间,木炭的碳扩散到轮齿中,提高该部分的含碳量。木炭的灰分变成灰白色粉末遗留在轮齿表面上,然后将处理后的齿轮进行淬火处理,即得到外部高碳耐磨、内部低碳韧软的齿轮。11.化学纯碳、分析用碳：纯度达99.9999%,用作科研及制备光谱仪石墨电极的“元素纯碳”。所用原料有几种：(1)最纯的天然石墨或无烟煤;(2)有机化合物在特殊条件下热解碳化的析碳;(3)电弧高温挥发的碳蒸气冷凝的碳胡须等。这些原料再经多次的物理及化学方法提纯处理。三、常见的“炭”词1.天然燃料及地质名词：煤炭(古称石炭)。泥炭——含少量煤炭的泥土,有时可用作燃料。炭质页岩——含少量煤炭的层状岩石,不能燃烧。石炭纪——中古期盛产煤炭的地质年代。2.燃料、原料：焦炭、木炭。3.工业材料：炭黑——由有机化合物或果壳(核桃壳、栗子皮等)经热解碳化而制得。后者的炭黑灰分较多。活性炭、医药用炭——由炭黑经蒸气或药剂处理而得。4.工业用器具和产品：炭电阻器、炭砖、炭电极、炭块、炭刷、炭毯、炭布、炭手套等。5.日用品：炭(复写)纸、炭(复印)粉、炭笔、炭黑墨水等。四、“碳纤维”与“炭纤维”由于所用原料不同,制备条件不同,含碳纤维可分碳纤维及炭纤维两种。在真空或高度净化大气和采用催化剂的条件下,热解碳化碳氢化合物得出碳的胡须或较长的纤维结晶,因含杂质微量,可称为碳纤维,经石墨化后,可以制作宇航或国防工业的高要求器件。在大气中热解碳化人造纤维,得到黑色的炭纤维,可用以织制炭布或炭毯。五、carbon的中文译名英文carbon的中文译名有两种。即按上列方法根据具体情况分译为“碳”或“炭”。适当的译词列举如下：carbon bond 碳键carbon chain 碳链carbon monoxide 一氧化碳carbon CP(chemical pure carbon) 化学纯碳carbon AR(analytical reagent carbon) 分析用碳carbon black 炭黑active carbon 活性炭carbon brick 炭砖carbon electrode 炭电极carbon blanket 炭毯文末,还有两点需要特别说明：1.炭疽、骨炭、白炭等名词与上述“碳”“炭”的区分无关。2.石炭酸学名为苯酚,系由煤炼焦的附产物,与本文关系不大,故未列入本文。     

《京都议定书》生效后我国耕地土壤碳循环研究若干问题

地球系统碳循环与全球变化研究的一个重要任务是阐明陆地生态系统的碳汇演变及其对日益升高的大气CO2 的收集与固定能力以及未来趋势。土壤有机碳是地球陆地生态系统最重要和活跃的碳库,同时又是土壤肥力和基础地力的最重要的物质基础,它影响着耕地生产力及其稳定性。随着《京都议定书》的生效,农业土壤碳循环及固碳潜力的研究将越来越成为国际全球变化研究中的主流趋势,国际科学界十分关注人为利用管理下土壤固碳潜力的变化。配合土壤固碳机理及其影响因素的研究,分析与预测未来通过改变管理政策与农业技术途径而可能达到的固碳能力成为今后研究的发展方向。我国农业面临着稳定耕地生产能力和补偿工业温室气体减排的压力和挑战,但我国耕地地力不稳、有机碳水平较低的现状又为实行固碳农业带来了机遇。我国所处的自然环境和社会经济背景条件的特殊性决定了我国耕地农业利用与土壤碳循环的特殊性,而这种特殊性对耕地土壤固碳潜力及其过程的影响是国际陆地生态系统碳循环研究中没有解决而又只能由我国自己来解决的重大科学理论问题。当前,我国急迫需要启动对耕地土壤碳循环与固碳潜力及其调控途径的重大基础研究,摸清国家尺度耕地土壤的固碳能力,认识耕地固碳与生产力保持的耦合机制,明确耕地土壤固碳与稳     

认清碳的身份碳中和如何科学理性

目前,欧盟、英国、中国、美国、日本、韩国、新加坡等50多个国家相继宣布在本世纪中叶实现碳中和,还有近100个国家正在研究自己的目标,碳中和已成为一场全球规模的运动,涉及人类的共同命运. 最近在与欧洲机构和企业交流过程中,发现欧洲许多企业和机构提出的碳中和路径存在两大问题:一是碳和二氧化碳(CO2)不分,存在"逢碳必反"的倾向,没有正确认识到碳元素在人类当今和未来的作用.二是在处理CO2问题上,强调以长期地质封存为最终目的的碳捕获与封存(CCS),而对碳转换和利用不够重视. 正视这两大问题并对此进行思辨,对中国制定基于科学、切实可行的碳中和路径具有重要意义.     

关于“碳”“炭”二词的用法

碳是化学元素C的中文名称,左旁“石”字表明碳是一种非金属元素。它有不定形碳、石墨及金刚石等同素异形体,各自有恒定的物理和化学性质。炭是概括的工业性名词,我国人民用炭这个字已有两千多年的历史。如煤炭、木炭、焦炭等。煤炭在古书中称为石炭,简称为煤。煤有不同种类。根据固定碳及挥发分含量的不同,有褐煤、硬煤(无烟煤)及烟煤。后者又分为气煤、肥煤、瘦煤及炼焦煤等。同类煤的化学成分及物理和化学性质随产地而异。同一产地同一煤层,而不同的采煤工作面,所采的煤的化学成分及物理和化学性质不尽相同。木炭随所用的木料及烧制工艺和条件的不同,其化学组成,特别是其灰分,及物理和化学性质也显然不同。焦炭由于各厂采用不同的配煤方法及不同的炼焦工艺,炼制的焦炭在化学成分及物理和化学性质上不可能相同。一个厂在不同时期生产的焦炭,其含碳量、含硫量及灰分以及抗压强度等指标均经常地在变化。我们不能任取一块煤炭、木炭或焦炭进行化学分析,那样分析的结果没有代表性。我们必须采取大量样品,用科学的取样(sampling)方法取得有代表性的样品进行分析,才能得到准确可靠的分析结果。从以上所述可以看出,炭有下列特点：1.炭是含碳物质(即含有化学元素碳的物质),但不是纯碳(不是100%C)。2.炭的含碳量不恒定。3.炭所含的杂质在组成及含量上均不恒定。4.炭的物理和化学性质均不恒定。所以,炭是化学成分不纯,一种随着原料来源不同,及制备工艺和条件不同而形成的无恒定组成及性质的含碳物质。碳则是化学元素,是纯物质(100%C);碳化合物则有恒定的含碳量,可以从分子式计算出来。可以看出,含碳物质是含化学元素碳的材料,简称碳素材料。它分两类：一是纯碳(100%C)的材料,即碳材料;二是含有杂质的不纯碳材料,即炭材料。炭砖的原料是天然石墨、无烟煤或焦炭,以沥青或树脂为结合剂,压制烧成。其含碳量一般小于95%,其余大部分是灰分。甚至同窑烧成的炭砖由于火焰温度的不均匀,其物理和化学性质存有差异。根据我国惯例应称为“炭砖”而不是碳砖。至于其他种类炭砖如镁炭砖,它含MgO 65%～85%,C 10%～25%,还有其他杂质氧化物,应称为镁炭砖,不是镁碳砖。炭电极的原料是人造石墨(由沥青焦、石油焦、焦炭、无烟煤及炭黑等石墨化后制得)及天然石墨。这些物质都或多或少含有灰分,不是纯碳,因而应称为“炭电极”。电炉炼钢用的炭电极石墨化程度很高,而铝镁电解的炭电极则石墨化程度不高。光谱纯石墨电极的原料是光谱纯碳,含碳量是≥99.999%C,充作光谱分析电弧发光之用,不允许有微量的任何灰分及杂质。这种电极可称为“碳电极”。近年来发现的C₆₀、C₇₀,英文称fullerene,中译名为富勒烯、富勒碳、球碳或笼碳等等。它是纯碳,所以可称为球碳或笼碳。以纳米(10^－9m)小颗粒碳制成的细管有特异的力学性能,因是纯碳材料,所以称作纳米碳管。炭纤维的原料有多种多样,某些原料含有微量灰分,例如沥青基纤维。热解处理以沉淀碳经常在含灰尘的大气中进行,难免有尘埃进入,使纤维的灰分增高。热解有时不完全,使纤维含有 N₂或H₂等元素。因而纤维不是纯碳。不称碳纤维而称“炭纤维”。结论 碳是化学元素C。凡涉及化学元素或化学成分变化的有关C(碳)的名词均用“碳”。例如：增碳(carburizing)、脱碳(decarburization)、渗碳(cementation)、碳化(carbonization)。碳化合物有分子式,有恒定的C(碳)含量。碳素钢是单纯含有元素C(碳)的钢。炭是不纯的C(碳)。炭材料、炭产品均含有或多或少的杂质,其含C(碳)量是不恒定的,因而其物理和化学性质均不恒定。一般来讲,工业上含C(碳)的产品都是炭产品,不能称为“碳产品”,因它不是纯碳。例如“炭砖”不能称为“碳砖”。* 魏寿昆院士是全国科学技术名词审定委员会冶金学名词审定委员会主任     

微生物酶法生产D-泛酸和D-泛醇项目

泛酸(维生素B5)是一种重要的药物、食品及饲料添加剂,用途广、市场大.在上世纪90年代以前,国内市场一直被DSM、BASF和日本第一制药这些国际大公司垄断,价格居高不下."九五"期间我国D-泛酸钙生产有了很大发展,相继建成一些D-泛酸钙生产厂家,改变了依赖进口的局面,也开始出口参与国际市场竞争.但是,我国90年代后期建设的D-泛酸钙生产装置仍采用国外60年代传统的化学拆分或钙盐诱导结晶方法.存在步骤多,分离困难,成本高,还有毒性和环境污染问题.     

关于“碳”与“炭”在科技术语中用法的意见

“碳”与“炭”在科技界由于用法界定不清,涉及的学科及行业领域较多,长期以来使用比较混乱,给科技人员,特别是新闻、出版及规范、标准、教育等部门的工作带来困难。《科技术语研究》编辑部在广泛听取了各相关学科科技人员的意见的基础上,经过反复讨论、协调,现提出以下意见,以期确定其规范用法。一、本方案考虑的基本原则1.科学性：给出简洁、明确、易行的,按科学概念区分的判据。2.约定俗成：个别已为大家习用的词,一般不宜改变。3.对同一概念有两种以上不同用法的词,一般应统一用比较科学的用法。争议较大、影响较大的词尽量协调解决,个别不易解决的问题可暂时并用。4.已确定的用法,适用于其衍生词、派生词。二、“碳”与“炭”的用法碳：①元素C对应的汉文名称为碳。②涉及碳元素、碳原子的名词及其衍生词、派生词,均用碳。如：碳-14 碳化^* 碳环 碳键 碳链 碳纤维^*碳源 碳族 碳元素 碳原子 碳八芳烃 碳纳米管^*碳同位素 碳正离子 碳质页岩 渗碳脱 碳无 定形碳增碳③碳的化合物的名词及其衍生词、派生词,均用碳。如：碳酸 碳化物 碳酸钠碳 酸水碳 酸盐 碳化硅砖碳素钢 碳水化合物 碳酸盐岩 芳碳率 芳香碳 高碳钢环烷碳 铁碳合金 一氧化碳炭：以碳为主并含有其他物质的混合物。常用于各种工业制品。如：AR炭 CP炭 炭棒 炭包 炭笔 炭布炭尘 炭粉 炭黑 炭化^* 炭火 炭精炭疽^* 炭块 炭蜡 炭粒 炭气凝胶 炭前驱体炭刷 炭素 炭-炭复合材料 炭毯炭渣炭砖 炭电极 炭弧灯 炭浆法 炭精灯 炭精条炭素墨水 炭膜 炭纤维^* 钯炭 白炭黑^* 玻离炭铂炭 残炭 草炭 沉积炭 导电炭 多孔炭钢炭 骨炭 活性炭 积炭 焦炭 结炭类金刚石炭 煤炭 木炭 泥炭 热解炭 软炭丝炭 土窑炭 析炭 硬炭三、几点说明和特例1.碳纤维与炭纤维是目前不同行业间使用较混乱的词。我们在广泛听取意见的基础上,建议按以下不同的概念分别使用：碳纤维与炭纤维都是含碳的纤维,但它们所指的物质的特性、范围和制备方法不同。炭纤维常指性能不等的,由高温处理合成纤维(如黏胶纤维)而得的炭化纤维。其中碳的含量变化很大。是一种以碳为主,并含有其他物质的耐高温黑色人造纤维,它有一系列工业产品,如炭布、炭毯、炭绳等。碳纤维是碳原子含量非常高的高纯纤维。例如含碳量99.9%以上的石墨化了的石墨纤维属于碳纤维。2.碳化与炭化的概念分别是：碳化(carbonation) 碳酸化的简称。例如,制碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢铵等)时,在溶液中通入CO2,生成碳酸盐的过程。炭化(carbonization,char(r)ing) 一般指有机物质受热分解、干馏、氧化等过程后留下炭或残渣的过程。3.carbon nanotubes一词,在我国有“碳纳米管”和“纳米碳管”两个名称(两个叫法都较普遍)。经讨论、协调,建议规范名为碳纳米管。4.“炭疽”(anthrax)是一种毒菌,使皮肤溃疡生成黑痂。此词的“炭”是指“黑色的”,与本规定所指碳、炭物质无关。仍按习用称炭疽。同类词还有炭疽杆菌、炭疽病、炭疽热、炭腐病等。5.已习用并统一的某些专用词保持不变。例如：石炭纪、石炭酸、炭青质、无碳复写纸。6.英文carbon不是判定用炭或碳的依据,应按本原则,根据科学涵义分别使用。例如：carbon dioxide二氧化碳,carbon black炭黑。有些名词也涉及carbon,如white carbon black白炭黑,但它与碳无关,是从四氯化硅制得的白色二氧化硅,可代替炭黑作橡胶补强剂。* 说明见第三条。     

关于“碳”“炭”用法的反馈意见摘录

总体意见师昌绪(国家自然科学基金委)关于碳、炭的争论已久,现在应该是有个定论的时候了。吴金源(宝钢研究院)碳、炭两字在科技活动中,长期混乱使用,给各种工作都带来困难,亟待澄清,统一用法。李行健(国家语委)①全国科技名词委组织讨论,规范两字用法,为文字规范使用做了一件大好事。②从引导方面说,两字一时难于决定时,提倡按科学定义用,如果还不行,提倡用炭不用碳。③现在是科技普及的时代,科技用语很易进入一般词语,对普通用语用字的规范影响日益显著。因此,在研究讨论某一科技名词用字时,似也可考虑今后一般用语规范的顺利接受情况。桂竞先(吉林炭素集团)①炭、碳的用法,有关专业人员都很难分清,何况广大群众。更给学生学字带来麻烦。可以考虑碳仅指碳元素及衍生词,其他都用炭。②“炭”是我国固有字,碳是随周期表造的字,1932年11月26日当时教育部公布的《化学命名原则》把第六号元素定名为碳,专指第六号元素。随汉字简化,取消碳,统一用炭,是解决混乱的好方案(迟早会改,晚改不如早改)。虽然少了一个专指第六号元素的碳字,却省了许多麻烦(请终审会专家考虑)。如暂时不能取消碳,碳定义为：元素C及其化合物。无机化合物容易确定,有机化合物含碳元素,芳香碳、环烷碳、芳碳率用碳。③国际炭素术语与表征委员会曾长期讨论,E.Fitzer建议：C/H原子比大于10,以碳为主要成分的固体物质,称为炭材料或炭素。故炭可定义为：以“碳”为主要成分的固体物质。周公度(北京大学化学学院)有些问题自相矛盾,例如将“AR炭”“CP炭”定为混合物。又如“炭素”可看做物质,也可作概念,作为混合物就不对了。碳化、析碳等和渗碳、脱碳一样,碳化是指变为碳原子(元素、单质),析碳是指析出碳单质过程,也不是混合物衍生的名称。所以应用碳单质、AR碳、CP碳、碳素、析碳、玻璃碳、碳纤维、碳材料。炭的定义应改为：工业制品中以碳为主并含有其他物质的混合物。并用于大家习用的词及其衍生物、派生词。张鎏、李治崇(天津大学)确定碳、炭二字的使用原则。我们认为,用碳字时,主要包括含碳的化合物。其中碳有明确的结构和含量,如碳化物、碳酸盐、碳键、碳环、高碳钢、低碳钢等,除此之外就用炭。黄仲涛(华南理工大学)炭常用于：①各种工业制品,以碳为主并含有其他物质的混合物。如炭素、炭素墨水。②高温热解、隔离空气的沉积物、析出物,各种金属表面析出物：析炭、积炭、结炭、炭化。③以活性炭等为载体制成的负载型催化剂。如Pt/C,Pd/C用炭：铂/炭,钯/炭。解思琛(中科院物理所)碳与炭两个都保留,我们新技术界用碳纤维,更科学些,但产业界炭有几十年的影响,还有产品、商品,要保留炭的用法,否则更乱了。炭化 碳化(carbonization,carbonation)刘明非(吉林炭素集团)有机物从700℃到1500℃之间属于炭化过程,生成炭物质,如焦炭、木炭、炭黑、炭电极;700℃～3000℃范围内所有生成物统称为碳化物。桂竞先(吉林炭素集团)有个炭化(碳化应不用),如木材→加热炭化→生成木炭;焦炉的炭化室;纤维→炭化→炭纤维。周公度(北京大学化学学院)用“碳化”。见“总体意见”栏。李圣华(吉林炭素集团)“碳化”应改为“炭化”,一般是指含大量碳元素的有机化合物、煤炭在一定的温度下大量排除氢、氧、氮等元素后残留下焦炭的过程(仍有少量的氢、氧、氮等元素存在)。如煤沥青炭化后生成沥青焦,石油渣油炭化后生成石油焦。炼焦煤焦化后得到冶金焦。王作明等(沈阳材料科学实验室)碳化物主要是指碳化硅、碳化钙等含有碳原子的化合物,而炭化物是指由有机物经过炭化得到的产物(如沥青炭化、PAN炭化等)。碳纤维 炭纤维(carbon fibre)张鎏、李治崇(天津大学)有些含碳物质,因制备方法不同,而应分别用碳或炭,例如“碳纤维”与“炭纤维”都是含碳纤维。但炭纤维常指由高温处理合成纤维而得的纤维,其中碳含量变化很大。而碳纤维则是指在催化剂存在下,甲烷分解成碳和氢,碳原子有序排列形成的纤维或纳米碳管。借此可表示出两种含碳纤维是不同的东西。徐延庆(《耐火材料》主编)不同的学者对此有不同的叫法主要是因为他们所处的位置不同。“碳纤维”应该是其中碳原子含量非常高的高纯纤维,其中的其他成分微量;而“炭纤维”则是黑色人造纤维,灰分等杂质含量相对较高,是以碳为主并含有其他物质的混合物。建议统一为炭纤维。刘明非(吉林炭素集团)碳纤维是指“碳化纤维和石墨化纤维”。炭纤维是指炭化纤维。……碳和炭使用时应注意所指物质的特性和范围。师昌绪(全国自然科学基金委)因为它是一种高纯,和碳纳米管类似;将来碳纳米管也可能发展成为“中空碳纤维”,强度更高,那时我们不能把碳纳米管做成的纤维称为炭纤维,只能称“中空碳纤维”。如果按照以纯度划分碳与炭的区别,碳纤维也不是炭纤维,因为目前所开发出来的碳纤维都是高纯,基本不含H、O、S和灰分等杂质,与炭布、炭毯不同。戴立信(上海有机化学所)化学化工词汇已用“碳纤维”多年,而且这里的“碳”的结构有较明确的鉴识或认定。桂竞先(吉林炭素集团)炭纤维是用聚丙烯腈纤维、黏胶纤维等高温处理炭化制成。萧成基(北京化工研究院)应该用“碳纤维”,不宜用“炭纤维”,因为碳纤维的高分子链是碳,至于其他少量成分并非主体。欧阳世翁(中国建筑材料科学研究院)“碳纤维”与“炭纤维”,我认为,从原则上讲似以用“炭纤维”更规范,因为纤维是一种材料和用品,而不是化合物或化学元素的单质。但是当我看到在意见稿碳的用法举例中列出了“碳纳米管”,这就使我犹豫了,因为“碳纳米管”和“碳纤维”在概念上是相似的,都是材料。如果允许用“碳纳米管”的话,那么就可以按原习惯用法用“碳纤维”;此外,大多数人已习惯用“碳纤维”,且时间久远,如同“碳纳米管”一样,不必再改。而“炭布”“炭毡”等则需统一用炭。李圣华(吉林炭素集团)炭纤维是以碳元素为主的炭素制品,称炭纤维。包括它的一系列产品——炭布、炭毡等。黄关泉(吉林炭素集团上海碳素厂)“炭纤维”作为一种以碳为主混有其他元素的材料,应该用炭字,且用炭纤维作材料延伸制成的产品,如炭布、炭绳等均用炭字,“炭纤维”作为一种材料的专用名字应固定下来。但有的地方或场合出现“炭素纤维”的使用方法,我认为这种使用不妥,此时应用“碳素纤维”为宜,这里的“碳素纤维”应理解为包含“炭纤维”“石墨纤维”等在内的碳素纤维类材料。任崇信(冶金出版社)从科学性上判断还是用“炭纤维”更科学。吴金源(宝钢研究院)炭纤维是一种工业制品,我们认为按“炭纤维”一词统一为好。王作明等(沈阳材料科学实验室)炭纤维是以碳为主并含有少量其他物质的混合物,应该使用炭。孙义诚(兰州炭素厂)生产工艺用聚丙烯腈丝(腈纶丝)作原料,其本身属化学纤维,无炭的含义,经预氧化、炭化后生成了炭纤维,成品的炭纤维除炭外,还含有少量的杂质元素,认为炭较合适。碳：化学元素C;炭：固体材料,C/H>10。吴伯群(钢铁研究总院)按照碳、炭用法拟用“炭纤维”。冶金出版社统一用炭纤维。炭素王作明等(沈阳材料科学实验室)炭素一词来自日本,很不科学,应该尽量避免使用,除约定俗成的“某某炭素厂”外,其他地方应该尽量改为炭材料为宜。黄关泉(吉林炭素集团上海碳素厂)①元素C对应的汉字名为碳,C称碳元素,这已是约定俗成的使用方法,凡“碳”与“素”构建成的词,如碳素、碳素材料、碳素纤维、碳素钢、碳素墨水等,一般均理解为含有碳元素的物质,应该用碳,而不是用炭。我认为,在界定的原则中应规定：凡与“素”字结合的词只能用碳,而不用炭。②目前碳与炭使用中最混淆、影响最大、最难统一的还在碳素行业中的企业冠名上。北方企业以炭为名：吉林炭素厂、兰州炭素厂、抚顺炭素厂……;南方企业以碳为名：上海碳素厂、南通碳素厂、茂名碳素厂……。孰是孰非,在行业中已争论几十年,企业使用方法上的各行其事给出版、新闻界造成了诸多不便。南、北方“碳”“炭”各自使用了几十年,“企业名称中已包含了相当的无形资产,所以我以为这次全国科技名词委很难,也没必要把现有企业的冠名用词强行统一起来,但对今后新建企业,可建议冠名时规范为“碳素厂”或“炭制品厂”“炭材料厂”,即与“素”结合在一起的只能是碳,而不是炭。崔东生(沈阳铝镁设计研究院)长期以来碳、炭二字一直在碳素行业混淆不清,有的厂名称为炭素厂,有的为碳素厂。这二字习惯用法,在本行业许多地方已约定俗成,并且杂志的名称如《炭素技术》也已使用20多年。刘明非(吉林炭素集团)“炭素”一词应以尊重传统习惯用法为妥。如炭素工艺、炭素厂、炭素材料。黄仲涛(华南理工大学)炭素是以碳为主,并含有其他物质的混合物。碳纳米管 纳米碳管(carbon nanotubes)白春礼(中国科学院)应该叫“碳纳米管”。纳米管是统称,有很多种纳米管,碳纳米管只是其中的一种。纳米碳管给人的感觉好像只有碳才能形成纳米管,是不对的。张立德(中科院合肥固体物理所)纳米管是一类物质,纳米是尺度。还有硅纳米管、无机纳米管等,碳材料的纳米管应称为碳纳米管,它是纳米管中的一种。解思琛(中科院物理所)我们习惯叫纳米碳管。应该说更科学点应叫碳纳米管,与英文名carbon nanotubes也一致。统一改称为碳纳米管我们没意见,我们不坚持,没影响什么学术问题。李行健(国家语委)中文词汇修饰部分一般放在被修饰的前面,如果碳是修饰纳米管的,那么应该叫碳纳米管。有了命名原则,才有利于名词系列化。玻璃炭 玻璃碳(vitreous carbon,glassy carbon)桂竞先(吉林炭素工业集团)玻璃炭是用糠醛树脂、酚醛树脂等高温处理炭化制成,应用“炭”。李圣华(吉林炭素工业集团)玻璃炭是以碳元素为主的炭素制品,应定名为“玻璃炭”。王作明等(沈阳材料科学实验室)是以碳为主,并含有少量其他物质的混合物,应称玻璃炭。周公度(北京大学化学学院)用玻璃碳(理由见前“总体意见”栏)。炭素墨水 碳素墨水(carbon black ink)黄仲涛(华南理工大学)是工业制品,以碳为主含有其他物质的混合物,用炭素墨水。崔东生(沈阳铝镁设计研究院)炭素墨水,大部分称碳素墨水。     

不饱和聚酯树脂的现状和发展趋势

不饱和聚酯(UP)树脂是含有碳碳双键的线性共聚物,在有游离基引发剂存在的条件下,这些双键可以进一步聚合.这种共聚酯通常是由一个饱和二元羧酸或它的酸酐(通常使用苯酐)、一个不饱和二元羧酸或其酸酐(通常用顺酐)和一个或多个二元醇生产的.不饱和羧酸提供了与乙烯基单体反应的活性中心,这种线型聚合物被溶解在苯乙烯等单体中,并在模具中与其共聚,形成三维的网状结构.     

“炭”与“碳”字用法探讨

“炭”与“碳”在化学、化工、能源和材料等专业的图书和资料中是很常见的两个字。本来它们本身的含义是很清楚的,无论是语言学家、科技专家还是一般读者都不会产生混淆和异议。但是,在用它们构成某些词时,使用者,尤其是某些专家,在用“炭”还是“碳”的问题上意见不一,甚至大相径庭。其后果是这些词在各种不同的出版物(甚至同一种出版物)上有用“炭”的,也有用“碳”的,有时还会使句子表达出现错误,既造成读者尤其是“外行”读者的理解误差,又造成了公开出版物用法“混乱”不一的现象。因此,将这二字的构词用法作一专题讨论实属必要。由“炭”与“碳”组成的词很多,其中大部分在两字的使用上不易混淆;但有一些词“炭”“碳”混用、乱用,多年来争论不休。下面就我们在工作中遇到由“炭”与“碳”组成的词的用法,及一般判断原则、使用的实际情况进行分析,然后将一些经常遇到的、难以判断的情况提出来供讨论。一、“炭”与“碳”使用的一些基本原则1.“炭”与“碳”两字中,“碳”指的是碳元素C,是“看不见,摸不着的”;“炭”多指那些“看得见,摸得着”或带黑色的实际物质。在判断使用“炭”或“碳”时可作为依据。2.英文char-派生的词如charring,charcoal等翻译出的词均应为“炭”。3.明显使用“碳”或“炭”的词,它们的派生词也使用同一个字。4.已形成约定俗成的词,使用时遵从习惯用法,包括专业和行业用语,及固定搭配。5.其他一些必须分别使用“炭”或“碳”的情况。二、“炭”与“碳”的含义及其常见词或词组以下主要是各专业出版物上基本不产生分歧的用法：1.“炭”字基本含义及用其组成的词炭：①木炭 ②煤 ③像炭的东西。由“炭”组成的词基本为下列两种情况。(1)由炭本义引出的词。常用的如：煤炭 木炭 炭火 焦炭 泥炭 草炭 骨炭 炭精(炭精灯、炭精条) 炭浆法 炭弧灯 炭蜡 炭渣 炭粒 炭粉 炭膜电 位器 炭尘 炭包 白炭(软炭、土窑炭) 黑炭(硬炭、钢炭) 沉积炭 药用炭 AR炭 CP炭 特殊炭等。尤其是化工及材料中最常用的活性炭、热解炭、炭黑等,它们用“炭”,而不用“碳”。(2)专用词。这种情况主要指专业用语及多年沿袭的用法。如：生物医药专业：炭疽(炭疽杆菌 炭疽病 炭疽热);催化剂专业：积炭 析炭 结炭 残炭(残炭量 残炭器 残炭值) 铂炭(或钯炭)催化剂等;其他：石炭纪 石炭酸(即苯酚) 炭青质 炭质岩等。2.“碳”字基本含义及用其组成的词碳：指碳元素C。“碳”在组成的词中,主要表达“碳元素”的意思,如：碳链 碳环 碳原子 碳族 含碳量 铁碳合金 碳-碳双键 碳源 碳宾 渗碳 增碳 减碳等。“碳酸×”、“×化碳”及“碳化×”产生的物质名词,如：碳酸钠 碳酸钾 碳酸氢铵 碳酸氢钠 碳酸盐 一氧化碳 碳化硅 碳化钠 碳化物等。三、需要讨论的几个问题以下提出的是在各种出版物中“炭”与“碳”混用,并尚无定论,而且经常出现的问题,应该进行讨论,得到明确、统一的意见：1.“碳化”与“炭化”碳化：①carbonization干馏②carbonation碳酸化。(《化工辞典》,下同)例：××加石灰成型并经碳(酸)化而成。配煤是炼焦或碳化前的煤料的准备过程。炭化：carbonification;char(r)ing有机质受热分解留下残渣成炭过程。例：××物质在200℃开始炭化。将烃类气体炭化直接蒸镀在人工关节的运动磨损表面。浓硫酸能使木材炭化。这两个词在使用时可以按词义判断,也可根据英文确定。两词如果用错了,词义就变了,句子概念会发生变化。2.“碳素”与“炭素”碳素：碳素钢(含碳元素的钢),低碳钢;炭素：炭素铅芯(木炭粉、炭黑、黏土制成),炭素电极(电化学专业词),炭素油墨及炭素墨水(炭黑及染料组成)。这两个词在使用过程中有向“碳素”过渡的趋势,很多地方已用“碳素墨水”,但在煤炭行业和电化学化工领域一般还用“炭素制品”、“炭素电极”等。一般来说,“炭素墨水”是黑的,因其中含炭黑;而“碳素墨水”有可能不是黑的,因为它含“碳元素”就可以了。同样“碳质”和“炭质”的使用也存在上述问题。3.“炭砖”及“碳砖”在《化工辞典》中使用“炭砖”,在《辞海》中使用“碳砖”;从定义上看“含碳88%～90%,以焦炭、无烟煤或石墨与焦油为原料,经混合、成型,在还原焰中烧至1450℃而成。”(《辞海》)。我们认为用“碳砖”比较合适,因为经烧结它已成为一个复杂的碳化物了。4.“无碳复写纸”“涂炭复写纸”由炭黑等制成,要用“炭”;另有“增炭过滤纸”也因填活性炭而用“炭”。“无碳复写纸”从它一问世就用“碳”,并沿袭下来了。根据其实际情况,有人也曾试图改用“炭”,但未得到认可,因为它的显色物质为活性白土、酚类物质,当然有含“碳”的物质。5.“碳纤维”和“炭纤维”作为用高分子物质生产的纤维材料,在化工和高分子行业,一般都使用“碳纤维”,这是多年的习惯用法,虽然原有“活性炭纤维”的叫法(《材料大辞典》),但近年来已将其理解成“活性的碳纤维”而趋向于用“碳”。同样的情况还有“玻璃碳”、“纳米碳管”等。总之,对于由“碳”和“炭”构成的词的用法,尤其是上述这些涉及面比较广、出现比较多的现实问题,有必要经过广泛的讨论,得到统一的认识,指导今后的工作。     

加强我国县(市)中小企业知识产权保护

随着经济体制改革的不断深入与完善,我国县(市)中小企业从体制、机制和竞争能力等多方面得到迅猛发展.企业在成长过程中需要多方面的配合,其中良好的法律环境是企业发展的必要条件,而其中知识产权保护制度显得尤为重要.因此,县(市)企业的知识产权保护制度已提到了重要议事日程,成为我国县(市)中小企业发展必不可少的支撑条件.中小企业间的竞争已从资本力量的竞争逐步转变为技术力量的竞争,从单纯追求已有产品的高质量、低价格的竞争逐步转移到以开发新产品、新工艺等方式来求发展.为此,县(市)中小企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟,需要开创知识产权保护工作的新局面.     

广西兴业县高岭古代遗址冶炼技术初步研究

高岭古代冶炼遗址位于广西兴业县龙安镇腾冲村高岭山腰处,面积约2000m2.作者于2006年、2008年和2011年秋季进行多次田野调查和取样.本研究采用金相、矿相、扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)等研究手段,对兴业高岭冶炼遗址的六个炉渣冶金遗物样品进行了成分和显微组织检测分析;采用加速器质谱(AMS)碳14断代方法对一份木炭样品进行碳14检测.结果表明,该遗址为炼铁遗址,采用生铁冶炼技术,炼铁渣属锰硅铝系高锰炉渣,炉渣基体以玻璃态为主;该遗址至迟于公元875±35(唐末)开始炼铁.     

北京正负电子对撞机上的粲夸克偶素物理实验研究

北京谱仪合作组在北京正负电子对撞机上采集了世界上最大的ψ(2 S)粒子数据样本,开展了粲夸克偶素物理的广泛研究.测量了粲阈下全部6个已知粲夸克偶素涉及质量、宽度和衰变分支比等的大批重要参数,其中21项为国际首次测量,相当一部分结果具有国际最高精度,51项数据被收入国际权威性文献<粒子物理评论>(2000年版).通过对ψ(2S)和J/ψ数据的比较研究,在若干种遍举强衰变的末态介子模式中,观察到了一系列反常现象,挑战常规理论图象,引发了深入探讨粲夸克偶素衰变机制的新的一轮理论努力.有关实验结果应用于粒子物理实验与理论研究的若干方面,揭示出多项重要物理性质.     

海洋生态系统储碳过程的多尺度调控及其对全球变化的响应研究进展

海洋储碳机制及其对全球变化的响应是当前全球变化研究领域的重大科学问题,也是薄弱环节和难点所在,如何阐明典型海洋生态系统固碳过程和储碳机制,评估全球变化的影响,并进一步探寻古海洋沉积记录及其与现代过程的关联,建立海洋典型生态系统沉积碳库变动与全球变化联系仍是当前全球变化研究的核心问题。针对这一重要科学问题,国家重点研发计划"全球变化及应对"重点专项"海洋生态系统储碳过程的多尺度调控及其对全球变化的响应"项目,围绕核心主题"固碳过程-储碳机制-酸化影响-碳库变动"开展了系统的研究。近两三年来研究工作取得若干显著进展,较系统地阐明了西太平洋中低纬度边缘海浮游植物群落的时空格局、多样性特征与演变机制,深入揭示了海洋酸化抑制固氮束毛藻固氮和生长及其机理,揭示了南海珊瑚钙化对气候变化和海洋酸化的响应,为进一步深入阐明海洋生态系统储碳的调控机制及其对全球变化的响应这一科学问题奠定了良好的基础。     

国际伦理学研究的新进展——第25届实践伦理与职业伦理学会(APPE)国际会议述评

<正>2016年2月18-21日,由国际实践伦理与职业伦理学会(Association for Practical and Professional Ethics,简称APPE)举办的第25届国际实践伦理与职业伦理年会在美国弗吉尼亚州雷斯顿(Reston)市举行。包括APPE执行主席德尼·艾略特(Deni Elliott)、执行董事会主席莎拉·K.A.法泰格尔(Sarah K.A.Pfatteicher)、新墨西哥大学医学伦理研究中心主任安妮·R.辛普森(Anne R.Simpson)、商业伦     

统一名词应考虑科学涵义及习惯用法——再论“碳”“炭”二词的用法

读本刊石磬“也谈碳与炭”^[1]一文,有所启迪。现就符合习惯用法及考虑科学涵义两方面,再论“碳”“炭”二词的用法,以作笔者1999年在本刊发表《关于“碳”“炭”二词的用法》^[2]一文的补充。一、问题的提出碳、炭二词用法的分歧在国内冶金工作者中是这样引起的：为了提高炼铁高炉炉缸的寿命,人们采用了含碳耐火砖;电炉炼钢及熔盐电解炼铝需用含碳电极,以导电;为了抗酸、抗碱、抗高温,许多炉内构件需用含碳纤维的制品。因此部分冶金学者认为既然是含碳物质,上列制品则应分别称为“碳砖”、“碳电极”及“碳纤维”。另有一部分冶金学者的意见是我国沿用“炭”字已有长久历史,上列用品应称为“炭砖”、“炭电极”及“炭纤维”。由此,“碳”、“炭”二词应用上引起争议,致使国内文献对“碳”、“炭”二词的应用比较混乱。例如1994年出版的《材料大辞典》^[3]中,carbon fiber为碳纤维,而activated carbon fiber则为活性炭纤维。carbon brick为碳砖,而activated carbon为活性炭。这里carbon译为“碳”还是“炭”,这个矛盾如何解决？究竟“碳”、“炭”二词有无不同？其差异何在？可否将碳、炭二词取消其中之一？这些都是待商榷决定的问题。二、碳是一种化学元素,碳=100%C化学元素C的中文命名为碳,即碳是100%C。碳有三个同素异形体,即无定形碳、石墨(六方晶系)及金刚石(立方晶系)。每个异形体有各自恒定的性质。无定形碳在空气中易燃,充作发热剂及还原剂,在密闭条件下通电加热到1500～2000℃,可得到石墨。石墨化程度随加热温度及时间而异。石墨能耐高温,在空气中难燃,但在2000℃以上则升华挥发,在氧气中也可燃烧。石墨能导电,导热性也高,又能抗酸性或碱性溶液的浸蚀。透明金刚石有五色灿烂的光彩,是最硬的物质。金刚石砂可制成切割金属的刀具。碳有3个同位素,其中¹⁴C考古学家用以测估文物的历史年代。三、从化学组成看“炭”的科学涵义燧人氏钻木取火,未完全燃烧的黑色遗留物,古人称之为木炭。考古学家证明,春秋时代国人已知冶铸青铜器皿、刀、剑的技术。用木炭供热熔化天然铜,或还原风化的含杂质的铜矿,得出青铜铸品。战国时代铁器出世。由于需更高的温度铁矿才能还原成铁,国人又发明用煤炭筑土窑烧制焦炭,充作供热及还原剂。这样,木炭、煤炭及焦炭三种燃料的“炭”字已沿用两千多年之久。那么,“炭”字从化学组成看,有哪些涵义呢？烧制木炭的原料是木材。木材含有大量的高分子聚合的有机化合物,主要是纤维素及木质素,又含无机化合物灰分及水分。有机化合物通过光化作用在大气中成长,而灰分则自土壤中吸取。炭窑中的还原气氛使木材不能全部燃烧。有机化合物遇热分解成碳,即所谓的“碳化过程”(carbonization)。木材中的灰分全部留存于木炭中。同时木炭在储存期间又吸入大气中的水分。木炭中含有H、O、N等元素说明木炭尚含有少量的能挥发的有机化合物。由以上木炭的化学组成足以说明,木炭是以碳为主、含有多种不恒定成分的杂质的混合物。同时,随着木材种类(软木或硬木)不同,同一树种,树枝和树干部位不同,以及炭窑中由于火焰分布不均,温度不同等因素,所烧成的木炭含碳量也不尽相同。木炭中的灰分包含各种金属氧化物,形成硅酸盐化合物或互溶成为固溶体。煤炭古称石炭,是古代植物遗体深埋地下,经长期的高温高压的煤化作用生成的。煤炭灰分来源于植物本身全部的无机物质,又含有沉积过程中由风力或流水搬运的矿物杂质,因而煤炭的灰分可高达40%。煤炭有多种多样。根据产地、煤层及采煤工作面的不同,煤炭的化学组成在很大范围内波动。即使在同一采煤工作面,不同时间采得的煤块,其含碳量也有差异。煤炭灰分尚含有MnO,V₂O₅,及微量的稀有金属氧化物。焦炭是由炼焦煤料经干馏焦结(900～1050℃)炼制的可燃固体产物。炼焦煤料由4种烟煤,即气煤、肥煤、焦煤及瘦煤配合而成。焦炭是高炉炼铁必需的原料。通过煤料配比可以提供高炉需要的低硫、低灰分,高发热值及高抗压强度的高质量焦炭。以上对木炭、煤炭及焦炭的化学涵义进行的分析可以看出炭、碳不能等同,它们的区别可用下列式(1)表达：炭=碳(无定形碳或石墨)＋有机挥发分＋无机灰分＋水分 (1)也即：炭=碳(C)＋C,H,O,N,S等有机物＋SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,CaO,MgO,MnO,TiO₂,V₂O₃,SO₃,P₂O₅等无机物＋水分 (2)由上看出,炭是以碳为主并包含多杂质的混合物。多杂质的意思有二：一是杂质种类多,有挥发性的有机化合物,有金属与非金属氧化物组成的灰分,又有水分;二是杂质的量相当多,而且在大范围内波动。特别是灰分的杂质很难与独立存在的碳分离。因此,如果说炭是黑色易燃的物体则不大准确。因为焦炭是银灰色,而有的煤炭呈金属光泽。木炭、煤炭及焦炭是易燃物,是由于它们含有无定形碳。后者一经高温处理石墨化后,则变成耐高温而在空气中难燃。所以易燃难燃不是碳的特性。四、工业上含碳的制品应称炭制品根据碳、炭关系式,木炭、煤炭及焦炭可称为炭材料。由炭材料制备的工业上含碳的制品应称为炭制品。烧制含碳耐火砖的原料有无烟煤、焦炭或天然石墨(含有灰分)。配以沥青或无机黏合剂,经粉碎、混合、压型及烧制,烧成耐火砖,原料中的灰分全部留在砖内,因窑内还原火焰温度不超过1000℃,可能遗下一小部分挥发性的有机物,砖内的碳也停留为无定形碳,因此必须使砖冷到室温,方能从窑内搬出,否则红热的砖取出后将自燃。在高炉炉缸使用过程中,砖中的碳将逐渐石墨化。此类含碳耐火砖由炭材料制成,当然应称为炭砖。制备含碳电极的原料与炭砖相同,它们也应称为炭电极。电炉炼钢所用的电极的石墨化程度应较高,而自焙炭电极则在向电炉内下降过程中逐步石墨化。电极所含的灰分在电炉冶炼过程中熔化进入炉渣。含碳纤维主要由再生纤维、合成纤维、沥青纤维等多种人造纤维经热解碳化制成。造丝和碳化通常在大气或隋性气体中进行。气体中含有尘埃,所以纤维内留有少量灰分无法去除。随着原料、造丝工艺及碳化条件(包括温度、碳化速度及环境)的不同,纤维所含的碳量在90～99%范围内波动。含碳纤维为符合习惯应称“炭纤维”。所织成的成品应称炭制品,如炭布、炭毯等。炭纤维中炭和碳的关系可由式(3)表达：炭=碳＋有机化合物(未碳化)及分解物＋无机物(灰分,来自环境)＋水分(吸自大气) (3)石墨化的炭纤维不吸水。由于高温,石墨化的炭纤维含未碳化的有机化合物及分解物也较少。由有机化合物经热解碳化的炭黑,其中炭、碳的关系也由式(3)表达。五、哪些名词用“碳”化学元素C(碳)和其他元素结合成碳化合物,如碳化钙、碳酸钠等。凡涉及元素C的化合物名词都用“碳”。以碳命名的钢称碳钢,又称碳素钢。后者实际上是plain carbon steel合金的译名。“素”意为“单纯”,说明只含碳而不含其他合金元素。研究碳原子结构关系的名词用“碳”,例如碳键、碳链、碳环等。为提高机械零件表面的耐磨性,采用渗碳法(cementation,carburizing)提高表面层的含碳量,再经淬火热处理提高硬度,从而增加其耐磨性。该方法采用粉状木炭(焦炭或无烟煤)覆盖需加硬的部分,在高温下加热一定时间,木炭中的碳原子扩散固溶于铁原子中成为奥氏体,但木炭中的无机物灰分则遗留在外(当然,木炭中的有机物及水分挥发逸散)。此物理过程称为渗碳而不能称为渗炭。转炉炼钢吹炼末期,钢液含碳较低。如欲炼高碳钢,则向钢包中钢液投入粉状木炭(焦炭或无烟煤),木炭中的碳溶入钢液,而其中的灰分则溶入熔渣。此物理过程称为增碳(recarburization)而不能称为增炭。又如炼钢过程是降低铁液中含碳的氧化过程。此化学反应称为脱碳(decarburization),因为是碳和氧的化学反应。至于有机化合物加热分解沉积成碳的碳化反应(过程)(carbonization)绝不能称为“炭”化,因为分解沉积的是碳。后者和未分解的原有机物,部分分解的新有机物,环境带入的无机灰分以及自空气吸入的水分,合并组成含碳物质,根据用字的习惯,此有杂质的含碳物质称为“炭物质”,例如炭黑,活性炭等等。六、高纯碳及原子级碳“金无足赤”,古有名言。自然界存在的天然金含银、铜,天然铜含锌、锡,最纯的天然石墨仍含3～4%灰分。但化学家经常在研究发明元素提纯的各种方法。例如光谱纯石墨电极是由光谱纯或高纯碳制得。所谓“高纯”系指高于“化学纯”的纯度,也即大于99.9999%C、小于1ppm杂质的C,因而称为碳。原料通常采用石油焦。近代发明碳60(C₆₀,富勒烯,fullerene),系由60～70碳原子组成的内空外呈球形的结构体。曾有学者建议称为碳的第4个同素异形体。但尚无定论。纳米碳管是由小于50纳米的,由1至几个碳原子自弯成管的碳结构体。它是由特殊方法,用高新技术和设备,在特殊条件(高温、无尘埃的真空或氩气)下制成。七、碳、炭二字应予分别选用在已发现的109种元素中,其中气态元素11种,如氢、氦、氮、氧、氯、氩等,均冠以“气”首。液态元素两种,即溴、汞,两字带有“氵”及“水”。固态元素分两类,即非金属固态元素10种,如硼、碳、硅、磷、硫、砷等,诸字均带有“石”旁;金属固态元素86种,即金、银、铜、铅、锌、铁等,诸字除金外,均带有“金”旁。非金属元素和金属元素主要的区别之一是：非金属氧化物与水化合成酸,其氧化物呈酸性;而金属氧化物与水化合成氢氧化物,其氧化物呈碱性。元素命名有这样的规律性、系统性是我国前辈化学家的创举,有利于学习化学。如果弃“碳”不用而只用“炭”,则破坏了化学命名的规律性。为一元素而伤大局,似无必要而且不妥。如果废“炭”而全部用“碳”,则忽略我国已沿用两千多年的“炭”字,又不符合汉字简化的意义,因而废弃“炭”字也属不宜。建议保持“碳”、“炭”根据前述含义具体情况,分别选用。八、结论根据化学组成,考虑我国国情,建议对“碳”、“炭”二词按下列原则分别选用。1.碳是一种元素,碳=100%C。凡涉及化学元素C的名词均用“碳”,例举如下：(1)碳的化合物,如碳化钙、碳酸钠等。(2)以碳命名的钢称碳钢(又名碳素钢)。(3)结构化学的名词,如碳键、碳链、碳环等。(4)参加物理过程的C,如渗碳、增碳等。(5)参加化学反应的C,如脱碳、碳化等。(6)99.9999%C,如光谱纯碳。(7)原子级C,如碳60、纳米碳管等。2.工业用含碳物质称炭物质。炭是多杂质含碳且以碳为主的混合物,其特点为：(1)含碳量不恒定。(2)杂质多种多样。(3)杂质含量不恒定,而且相当多,并在大范围内波动。(4)物理及化学性质不恒定。炭材料如：木炭、煤炭、焦炭、炭黑、活性炭、炭纤维等。炭制品如：炭砖、炭电极、炭块、炭刷、炭纤维、炭布、炭毯等。3.“炭”、“碳”的区别可由下式表达：炭=碳(无定形碳或石墨)＋有机物＋无机物＋水分4.英文carbon一词根据上述原则,分别译为“碳”或“炭”,例如carbon dioxide二氧化碳,carbon black炭黑等。 ① 魏寿昆院士是冶金学名词审定委员会主任。