“炭”這個漢字歷史悠久。東漢許慎所著《說文解字》中就有“炭”的定義：“燒木余也”，意為燒木材后生成的物質(zhì)。但此定義在當(dāng)下過于狹窄，難以作為使用判定。2006年，《科學(xué)技術(shù)術(shù)語》期刊文獻(xiàn) 給“炭”的使用場合提出了三原則，簡便好用。
具體而言，“炭”需滿足：
原則一：幾乎以碳元素為主
所描述的物質(zhì)不能是有機(jī)物或其他未完全成炭的物質(zhì)。熱處理溫度低于成炭溫度形成的有機(jī)物不是炭。生物質(zhì)成炭一般要在600 °C以上。
原則二：無定形
非晶或結(jié)晶度低。碳結(jié)晶一般發(fā)生于1500°C以上。如形成洋蔥碳（球形結(jié)晶）溫度要達(dá)到1700°C以上；人造石墨是焦炭在2500 °C以上維持相當(dāng)時間后生成的六方晶系石墨。高溫下結(jié)晶的含碳材料不是炭。
由聚丙烯腈（polyacrylonitrile）等高分子纖維高溫形成的纖維應(yīng)為“碳纖維”而不是“炭纖維”。因為碳纖維的制備過程中需要高溫使碳結(jié)晶以提升力學(xué)強度和高導(dǎo)電性。自行制備的低結(jié)晶度含碳纖維稱“炭纖維”雖不違反此條原則，但廣泛接受的寫法還是“碳纖維”。
原則三：人造物
炭一般由炭化反應(yīng)（carbonization）合成。這里要區(qū)分“炭化”和“碳化”的區(qū)別。“炭化”構(gòu)詞法同“液化”、“固化”、“氣化”，指生成炭。而“碳化”指同碳元素化合，構(gòu)詞法與“硫化”、“氧化”（狹義）相同。實驗室carbonization熱處理時溫度往往低于1500 °C，所得產(chǎn)物結(jié)晶度低，應(yīng)為“炭”。因此，該反應(yīng)譯為“炭化反應(yīng)”。 除個別特殊情況外，同時滿足以上三原則就可放心使用“炭”字。反之則用“碳”字。
什么是“碳”？
“碳”位于元素周期表的第二周期IVA族。碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼和生物之中。碳單質(zhì)很早就被人認(rèn)識和利用，碳的一系列化合物——有機(jī)物更是生命的根本。
19世紀(jì)末，徐壽翻譯元素周期表時雖然創(chuàng)新地使用了許多形聲字來代表元素，但對于第六號C元素，使用的還是古老的“炭”字，并非形聲字。后來給炭加上了石字旁，以表明C為非金屬元素，遂有“碳”。
從碳的起源我們可以看到，“碳”字側(cè)重碳元素，多和化學(xué)概念相結(jié)合。如碳水化合物、滲碳（carburization，在碳源存在下通過加強熱向被處理對象滲入碳原子）、碳納米管、二氧化碳、碳?xì)滏I活化等。此外，對于近幾十年來出現(xiàn)的新型含碳材料，取“碳元素”之意，統(tǒng)冠以“碳”。如碳纖維、碳布等。
以下兩種情況雖不同時滿足炭之使用三原則，但積習(xí)已深，不便硬行修改，仍沿用“炭”。
1.“碳”字出現(xiàn)之前（19世紀(jì)末前）已有的物質(zhì)。
典型例子包括：
（1）煤炭、石炭（煤之舊稱）等是天然形成的物質(zhì)，不滿足第三原則“人造物”，但仍用“炭”。
（2）泥炭（由沼澤植物的殘體在多水、空氣不足條件下部分分解而成。含大量水分和未被徹底分解的植物殘體、腐殖質(zhì)及礦物質(zhì)）、石炭酸（苯酚）等為有機(jī)物，不滿足原則“幾乎以碳元素為主”，但仍用“炭”。
2. 與日文“炭素”相關(guān)的舶來品。
C元素的日文為“炭素”。20世紀(jì)初科技工作者從日語中借鑒了不少專業(yè)名詞，“炭素”二字也隨之舶來。典型例子有炭素墨水、炭素筆、炭素印刷等。“炭素”二字必作為一個詞組整體出現(xiàn)。但隨著“碳”字使用日益平常，“炭素”早已沒落甚至開始消亡。
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下面列舉了十個含炭或碳的詞語及其釋義。聰明的你能否為它們補上正確的tan字呢？
（1）___黑：質(zhì)輕、蓬松、細(xì)小的黑色非晶粉末。由含碳物質(zhì)經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得。
（2）活性___：通過將有機(jī)原料（如椰殼）在隔絕空氣條件下加熱并被水蒸氣或二氧化碳活化后得到的黑色粉末。結(jié)晶度低，比表面積一般在1000 m2/g以上。
（3）鎂___磚：于150 °C – 200°C下電熔或燒結(jié)鎂砂、天然鱗片石墨、酚醛樹脂等而成的一種耐火材料。
（4）___磚：以無煙煤為原料，瀝青為粘結(jié)劑，于明火800 °C-1100 °C燒結(jié)成的黑色磚塊。
（5）木___：木材或木質(zhì)原料經(jīng)不完全燃燒，或在隔絕空氣條件下熱解，所殘留的深褐色或黑色多孔固體。
（6）低___生活：減少能量消耗，特別是二氧化碳排放量的一種生活方式。
（7）___化反應(yīng)：高溫生成碳化物的化學(xué)反應(yīng)。
（8）___氣凝膠：一種輕質(zhì)、多孔、非晶態(tài)、塊體納米材料，可由石墨烯納米片堆疊而成。
（9）___鋼：含0.0218 wt.%~2.11 wt.%碳的鐵-碳合金。
（10）___疽桿菌：一種細(xì)菌，可感染羊、牛、馬等動物及人類并致死。
答案：
（1）炭黑 | 符合炭字使用三原則。
（2）活性炭 | 符合炭字使用三原則。
（3）鎂碳磚 | 化學(xué)概念。成分中至少含鎂和碳元素，不幾乎為碳元素。
（4）炭磚 | 符合炭字使用三原則。注意燒結(jié)溫度低于碳結(jié)晶溫度，故結(jié)晶度低。
（5）木炭 | 雖從“深褐色”可推測木炭含有不完全炭化的有機(jī)物，與“炭之原則一”違背。但此物古已有之，屬例外。
（6）低碳生活 | 由釋義可知此概念與二氧化碳相關(guān)。
（7）碳化反應(yīng) | 化學(xué)概念，與碳元素化合的反應(yīng)。注意與“炭化反應(yīng)”區(qū)別。
（8）碳?xì)饽z | 新型含碳材料且石墨烯片結(jié)晶度可能較高（與制備方法和溫度有關(guān)）。
（9）碳鋼 | 與碳元素相關(guān)且碳元素含量低。“碳鋼”由“炭素鋼”演變而來，是“炭素”一詞沒落的典型例子。
（10）炭疽桿菌 | 炭疽桿菌會引起炭疽病，其典型癥狀之一是在皮膚上形成如煤炭一般的黑痂，故名。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 曲學(xué)斌，“碳”“炭”的定義、關(guān)系及區(qū)分?！犊茖W(xué)術(shù)語研究》，2006，第8卷，第3期，第6-7頁。
[2] 石磬，“炭”還是“碳”？《科學(xué)術(shù)語研究》，2006，第8卷，第3期，第8-9頁。
參考資料：
1. https://mp.weixin.qq.com/s/rsVr3DfYAh4jml-zGrUZnw
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