1. 碳的發現
人類何時發現了碳是一個沒有確切答案的問題。大概從掌握了火的那一天起就有了。又過了不知多少年，人們掌握了燒木炭的技能，白居易的《賣炭翁》就是證據。
賣炭翁
很多很多年前的冬天，在路邊洗車。老闆在院子裡洗，我在門口坐著烤火跟他聊天。火是用鐵盆盛木炭燒起，效果並不好，人得緊緊圍著火盆才能感受到溫度。聊天時問老闆，他說木炭五毛錢一斤，比用煤實惠。
在城市裡，人們聚會燒烤，用的也是這種木炭。
木炭
燒木炭的過程，一是保證氧氣的量少、二是保證有足夠的溫度。土法燒木炭是先讓木柴燒起來，有了溫度以後封窖，在缺氧條件下燒成木炭。現代乾餾也是同樣的原理，將煤在隔絕空氣條件下加熱分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤氣等產物。
說了那麼多，唯一能確認的事，是Antoine Lavoisier在1789年將碳列入元素周期表。
Antoine Lavoisier
（1743.08.26-1794.05.08）
種種原因，最終Lavoisier在法國大革命中被送上斷頭臺。
法國數學家Joseph Lagrange說,「人們可以一眨眼就把他的頭砍下來，但那樣的頭腦一百年也長不出一個。」
Joseph Lagrange
（1736.01.25-1813.04.11）
2. 水能變油
1984年3月，哈爾濱司機王洪成宣布發明「水變油」，三份水中加進一份汽油，再加少量的洪成基液就可以變成「水基燃料」，熱值超過汽油和柴油，還無汙染，成本極低。這項「發明」受到不少權威人士肯定，被新聞媒體的炒得火熱。
吹牛大王
在2012年，同樣的場面再次出現——電影《泰囧》裡的油霸。我想，王洪成如果有什麼貢獻的話，大概一是教會人們變聰明，二是給藝術創作提供了素材。
泰囧劇照
每次碰到水變油這種事，都感到好笑——騙人就不能有點新意嗎？他們大概是認準了人性中那種不勞而獲、坐享其成的僥倖心理，所以才能屢試不爽。
2019年5月23日，一篇名為《水氫發動機在南陽下線，市委書記點讚！》的報導稱，水氫發動機在該市正式下線，這意味著車載水可以實時製取氫氣，車輛只需加水即可行駛。市委書記張文深到氫能源汽車項目現場辦公時，為氫能源汽車項目取得的最新成果點讚。
騙子藉助媒體欺騙大眾，還順帶侮辱了真正做研究的人。
其實每次見到水變燃料這種「梗」，就自然會想起光合作用。人們那麼費勁研究水變油，屢次三番各種水變油，真的還不如回到田地裡，春夏耕種，秋冬燒柴，不也挺好嗎？還不用釋放地質層中的碳，多好。
畢竟，大自然饋贈了我們那麼好用的光合作用，這麼現成的東西為什麼不好好利用呢。
都想偷懶，還都想把錢賺了，你真美啊~
光合作用
光合作用的反應方程是，
6CO2 + 6H2O→ C6H12O6+ 6O2
C6H12O6就是葡萄糖，就是在之前介紹鈹（Be）時候說到的「甜」的glucose。
說來說去，現代人依賴的煤、石油、天然氣，其實都離不開開光合作用。光合作用是自然為人類積攢的能源資本。
葉綠素a
可是人類不滿足，還要自己合成有機物——人工光合作用，順帶混進像水變油這種騙局，真真假假讓人眼花繚亂。
3. 碳與氣候
全球變暖是個政治命題，CO2排放是這裡面的主要因素。人們不知道想了多少辦法來減少它。
也許，農業能解決全球的CO2排放問題，順帶可以解決人類的糧食問題。只不過，這樣的話，人們就要很辛苦地去勞動了。返回到農業文明，怕是沒人能接受的一種倒退，因為人都是要進步的。
社會快速發展，誰願意種田辛苦？
3. 碳與歷史
3.1 墨
墨是碳的歷史，是說古人用墨寫字作畫，在歷史裡保留了下來，今天的人們才能有機會看到、了解過去。如果沒有墨，估計也就沒有那麼豐富的古文獻資料了。
這全都要歸功於常溫下碳的化學穩定性。
墨，從土從黑。土，是來源，黑，是特徵。用現代的語言來說，墨就是碳黑。制墨的原理，是有機物不充分燃燒，和燒木炭近似。
蘇軾的《寒食帖》
（公元1082年）
秦時就有了正式的人工墨品，湖北雲夢睡虎地秦墓1975年出土的墨塊，是迄今所見最早的墨。
墨按原料成分大致可分為松煙墨和油煙墨。松煙墨是燃燒松木取其煙製得，油煙墨是燃燒桐油取其煙製得。
煙就是墨的主要成分，是燃燒後形成的碳黑。收集好的煙粉，摻入動物膠、香料、麝香、冰片等，經過無數次捶壓（古代制墨法有「十萬杵」之說），再放到墨模中，壓出造型文字，乾燥後描上金銀圖案文字，加上包裝就是成品了。整個制墨過程都是手工操作的，具體方法和配料比例等一般屬於廠家的核心商業秘密，外人不得而知。
古時取黃山多年的松木為燃料，木料中有一定松脂，所以早年的松煙墨比油煙墨的墨色更有另一番味道，這也是徽墨之所以聞名於天下的原因。現在黃山不能砍伐松樹，只能燃燒松樹枝制墨，一般用於畫山水人物。較好的純松煙墨價格在每兩30元以上。
桐油燃燒製得的碳黑含有脂類成分，書寫後的字跡有光澤，比較適合書法創作，每兩價格一般在50元以上。
購買墨錠時，墨都是以兩為單位衡量的，沿用的是古代每斤十六兩標準，即每兩31.2克。由於墨稱的是溼重，放置過程中重量有所出入，屬正常現象。
有時候想想，現代雷射印表機的墨粉，大概也類似。了解了一下價格，一兩不超過10元錢，估計競爭比較大。
燒墨和燒木炭道理是一樣的，按照現在的觀點看，墨和木炭基本上是無定型碳。
除此之外，碳還有多種同素異形體，有鑽石、C60、碳納米管、石墨烯等。近幾年又出現了石墨炔的研究，我們國家僅僅2017年立項的石墨炔項目經費就超過3000萬元人民幣。按理說，也應該有石墨烷，可是沒見過多少報導。
碳納米管據說差點就得了諾貝爾獎，可惜了Sumio Iijima教授。C60和石墨烯的發現，分別成就了1996年的諾貝爾化學獎和2010年的諾貝爾物理獎的獲獎者。
碳的同素異形體們
象徵永恆的鑽石
Sumio Iijima
（1939.05.02-）
發現碳納米管
Robert Floyd Curl Jr.
（1933.08.23-）
1996年諾貝爾化學獎
Harold Walter Kroto
（1939.10.07-2016.04.30）
Richard Errett Smalley
（1943.06.06-2005.10.28）
Andre Geim
（1958.10.21-）
2010年諾貝爾物理獎
Konstantin Novoselov
（1974.08.23-）
很多人都說石墨烯，是現代版皇帝的新衣。是就是吧，關鍵有人敢穿，真應該上時裝秀走一圈。
3.2 年代測定
在上大氣層中，宇宙射線的中子作用於14N形成14C。14C通過光合作用等進入地球的有機體系參與碳循環，比如綠葉、貝殼、蛋白質、核酸。
14C與14N原子核構成
14C在地球的行蹤
假定：
1）地表碳與大氣碳處於平衡，活的動植物體內14C的比例與大氣的14C的比例相同；
2）只要生命有新陳代謝，動植物體內14C比例就應該維持不變；
3）動植物一旦死亡，就停止參與14C的動態平衡，不會再有14C的補充，體內原有的14C只能因衰退而減少。
根據這些條件，人們便可通過測定考古發掘出來的物件中14C的比例，按照14C的半衰期，算出文物停止生命的年代進而判斷其生活的年代。
這就是碳定年法，是1949年Willard Frank Libby領導的芝加哥大學的科學家團隊所發現。他們測定14C的半衰期是5568年，就是說經過一個5568年，14C就剩下50%，經過兩個5568年，14C就剩下25%。以此類推，經過十個5568年，14C就剩下0.098%。所以，碳定年法的極限為55680年。
Willard Frank Libby
(1908.12.17-1980.09.08)
1960年諾貝爾化學獎
4. 碳與鋼鐵
想到一個故事。
傳說，鍊石鑄劍的時候，莫邪剪下自己的頭髮、指甲，扔進火爐裡，又叫三百童男童女鼓風裝炭。莫邪爬上爐臺，在炭火最為猛烈的時候跳進爐中，鑄成了幹將莫邪兩把寶劍。
總是以為，是投身其中的人，將自己碳化，然後摻雜到鐵石裡煉成了鋼。
鋼的相圖
5. 碳與健康
碳與有機化學關係那麼密切，烷、烯、炔、醇、醛、酯、酐、呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、吲哚、喹啉、蝶啶、吖啶、苷、嘧啶、嘌呤......
那麼多代謝過程，那麼多代謝物質，那麼多治病藥物......
說不完的。
安眠藥
格列衛
紅黴素
此外，14C近幾年被用於幽門螺旋桿菌呼氣檢測，提前預防腸胃的感染。為了健康，人們的辦法真是層出不窮。
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