碳的存在方法是多種多樣的,，有晶態(tài)單質(zhì)碳如金剛石,、石墨，因此說金剛石和石墨其實(shí)是碳的一種,，碳具有可燃性,，同時(shí)穩(wěn)定性：在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，點(diǎn)燃或高溫的條件下能發(fā)生化學(xué)反響,，這個(gè)問題重視考慮金剛石和石墨的成分,。
    把任何兩種不同的礦藏互相刻劃，兩者中必定會(huì)有一種受到損傷,。有一種礦藏,，能夠劃傷其他全部礦藏，卻沒有一種礦藏能夠劃傷它,，這就是金剛石。
    直到18世紀(jì)后半葉,，科學(xué)家才搞清楚了構(gòu)成金剛石的“資料”,。如前所述,，早在公元1世紀(jì)的文獻(xiàn)中就有了關(guān)于金剛石的記載，但是,，在這以后的1600多年中,，人們始終不知道金剛石的成分是什么。
    直到18世紀(jì)的70至90年代,，才有法國化學(xué)家拉瓦錫(1743～1794)等人進(jìn)行的在氧氣中焚燒金剛石的試驗(yàn),，結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的是二氧化碳?xì)怏w，即一種由氧和碳結(jié)合在一起的物質(zhì),。這里的碳就來源于金剛石,。終于，這些試驗(yàn)證明了組成金剛石的資料是碳,。
    知道了金剛石的成分是碳,，仍然不能解說金剛石為什么有那樣大的硬度。例如,，制造鉛筆芯的資料是石墨,，成分也是碳，但是石墨卻是一種比人的指甲還要軟的礦藏,。金剛石和石墨這兩種礦藏為什么會(huì)如此不同,？
    這個(gè)問題，是在1913年才由英國的物理學(xué)家威廉·布拉格和他的兒子做出答復(fù),。布拉格父子用X射線調(diào)查金剛石,，研討金剛石晶體內(nèi)原子的排列方法。他們發(fā)現(xiàn),，在金剛石晶體內(nèi)部,，每一個(gè)碳原子都與周圍的4個(gè)碳原子緊密結(jié)合，構(gòu)成一種細(xì)密的三維結(jié)構(gòu),。這是一種在其他礦藏中都未曾見到過的特別結(jié)構(gòu),。并且，這種細(xì)密的結(jié)構(gòu),，使得金剛石的密度為每立方厘米約3.5克,，大約是石墨密度的1.5倍。正是這種細(xì)密的結(jié)構(gòu),，使得金剛石具有最大的硬度,。換句話說，金剛石是碳原子被揉捏而構(gòu)成的一種礦藏,。
    碳是一種很常見的元素,，它以多種方法廣泛存在于大氣和地殼之中。碳單質(zhì)很早就被人認(rèn)識(shí)和利用,，碳的一系列化合物——有機(jī)物更是生命的底子,。碳是生鐵,、熟鐵和鋼的成分之一。碳能在化學(xué)上自我結(jié)合而構(gòu)成很多化合物,，在生物上和商業(yè)上是重要的分子,。生物體內(nèi)大多數(shù)分子都含有碳元素。
    常溫下單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,，不溶于水,、稀酸、
    稀堿和有機(jī)溶劑,；高溫下與氧反響焚燒,，生成二氧化碳或一氧化碳；在鹵素中只要氟能與單質(zhì)碳直接反響,；在加熱下,，單質(zhì)碳較易被酸氧化；在高溫下,，碳還能與許多金屬反響,，生成金屬碳化物。碳具有還原性,，在高溫下能夠鍛煉金屬,。此外，近年的研討發(fā)現(xiàn),，石墨能夠被氯磺酸溶解,，構(gòu)成單層石墨烯的氯磺酸“溶液”。
    石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦藏,，它的結(jié)晶格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu),。每一網(wǎng)層間的間隔為340pm，同一網(wǎng)層中碳原子的間距為142pm;,。屬六方晶系,，具完好的層狀解理。解理面以分子鍵為主,，對(duì)分子吸引力較弱,，故其天然可浮性很好。