炭素知识介绍
试论“炭”与“碳”的区别和用法

《炭素工艺与设备》特刊，2003年，兰州 第120～130页
(1986年)

在炭素文献中，目前，带石旁的“碳”与不带石旁的“炭”常常混用，不加区别。如炭素、炭黑、炭石墨材料、炭素厂等等，这两个字常常可以互换。这种混用状态，有时会导致语意模糊，甚至混乱。如“……由此制得的碳，含硫较高，含碳较低。”这句话中，前一个“碳”指的是炭素材料，后一个“碳”指的是碳元素。对炭素比较熟悉的同志，这个意思一看就明白，但对一个具有一般化学知识而对炭素材料很陌生的人来说，就觉得难以理解。这句话中的两个“碳”因为是同一个字，如果理解为同一的实体，即都理解为碳元素或都理解为炭素材料，那么，从化学的角度来看，这句话是不通的。又如“碳桥”一词，既可指有机化学中两个基团或原子团之间的碳链，又可指焦炭骨料之间的黏结剂炭，常易误解。“炭”与“碳”这两个字，有什么区别，应当如何使用，近年来引起了炭素学术界的注意；规划设计院的同志提过这个问题，湖大陈蔚然教授[1]也提出过一些建议。在这里，打算首先把这两个字的字源搞清楚，并对实际使用情况作一番调查，然后再讨论如何区别和使用。

　

一、“炭”字的渊源和本义

“炭”是我国古已有之的一个字，见于古代字书、后汉许慎著《说文解字》中。《说文》(大徐本)上说：“炭，烧木余也。”炭就是烧木所余之物，即现在的木炭。《说文》的另一种版本(小徐本)中则称：“炭，烧木未灰也。”炭就是烧木而未灰化之物，说得更为科学准确。《周礼、月令》上也说：“草木黄落，乃伐薪为炭”，即到了秋天，把树木砍伐下来烧成炭。这句话也是一个佐证。唐代著名诗人白居易的名篇《卖炭翁》的第一句：“卖炭翁，伐薪烧炭南山中”明白指出炭是由薪材烧成的。古代还有一个与炭相近的字“ ”(音chi)表示一捆木炭，此字含义极窄、现已废。

我国古代，炭就是木炭，无可置疑。这个字，后来又孳生了很多转义，如“炭，火也”(《玉篇》)；“炭，墨也”(《孟子》，公孙丑上，注)；汉代还有以炭为姓的人(《西京杂记》)等等。但最为重要的一个转义是，炭也指煤炭，如《正字通》：“炭、石炭，今西北所烧之煤。”现在日本人仍把煤叫做石炭，发音也和汉语基本相同，这显然是古汉语的遗迹。自古以来，炭是一个常用的字，出现了很多有关的名词、成语和典故，如“炭妇羞”、“抱炭希凉”、“吞炭为哑”、“握炭流汤”、“生灵涂炭”、“炭场”、“炭皮”等等。白居易的名作《卖炭翁》，更是家喻户晓，在短短的一百多字的诗歌中，一共用了七个炭字。炭字出现频率之高，令人惊异。由此可见，不管是天然的炭，还是人造的炭，在我国一直是用不带石旁的炭来命名的，这种用法，至少已有2000年的历史。目前，我国拥有500万职工的煤炭部、一直用这个炭字，用煤炼成的焦，也一直叫“焦炭”，也用这个炭字，绝不加石旁。有的同志认为，带石旁的‘碳’，像石头一样是指天然生成的、从地下开采出来的炭质物质。过去我也相信这一说法。这显然是一种望文生义的误解。

前清光绪二年(1876)在上海开办的格致书院是我国第一所工科大学。该院在成立之初，即创办木刻线装、用文言撰写的《格致汇编》月刊。该刊四年后停刊，停刊八年之后又复刊，改为季刊。这恐怕是我国介绍西方科学技术的最早的一份期刊。《格致汇编》第四卷第十一期(光绪七年、1881)、第一及第二页上，在连载的《格致释器》栏内，有几段关于炭素材料的记载，并附图多幅，现摘录一段如下：

“作锅代炭，一种为镕化物质之用：作锅之料，以木炭细粉十分，米粉半分，水八分，先将米粉在水内沸之成浆，次加炭粉成膏。二种为矿内提出金、银、铅等用锅料，以木炭细粉九分，水略八分，次加硼砂与钠养炭养二化之，再加米粉成浆，后添炭粉成膏。造锅法，以模压成之。”

上文中所说的“锅”即现在的炭质坩锅，“钠养炭养二”即碳酸钠。同一页上还附有“炭锅”和压制炭锅的模型的图(原文七O九图及七O六图)，另外在有一幅图(七一一图)，图形为一空心的厚壁圆柱，正文中对这一图的说明为：

“为作圆柱形炭块之模，以黄杨木为之。”

原文对七O九图的说明为：“为吹火筒工内，化分求数所需之小炭锅”。此处“吹火筒工”即现在的炉前化验工，“化分求数”即现在的定量化学分析。在以上所引文字中出现的“木炭”、“炭粉”、“炭锅”、“炭块”等，正是现在一部分炭素材料的原始刍形。值得注意、所有炭字都没有加石旁。

从以上的论述，可以肯定的说：从古自今，直到带石旁的“碳”出现之前，我国一直用不带石旁的“炭”来作为炭素材料的名称。

　

二、“碳”字的渊源和本义

至于带石旁的“碳”，这个字，《说文》上没有，号称收字最全的《康熙字典》上没有，近代编辑的比《康熙字典》收字还更多的《中华大字典》上也没有。《中华大字典》成书于1915年，在辛亥革命之后。1983年才出齐的、收集古词语相当完备的《辞源》增补本上仍然没有。可以断定，“碳”是一个近代新造的字，造字的时间，或者更确切的说，流行的时间，可能不会早于本世纪二十年代。一个字，流行之后，才能为字书所收集。有人认为：带石旁的“碳”是正字，不带石旁的“炭”是由正字“碳”简化而来。这种说法，过去我也认为不无道理，实则大谬不然。不带石旁的“炭”才是从我们老祖宗那里沿用下来的正字，“碳”不过是再加以繁化而已。

为什么要加以繁化呢？看来正如鲁迅先生所说，这是近代“化学仓颉”的杰作。鲁迅是反对乱造新字的，特别是化学上新造的字，把乱造新字的人贬之为“化学仓颉”。仓颉亦作苍颉，相传是黄帝的史官，认为是汉字最初的创造者。所以现在计算机用的汉字库，常以仓颉命名。鲁迅[2]在1925年写的一篇文章中说：“咱们学化学，在书上很看见许多‘金’旁和非‘金’旁的古怪宇，据说是原质名目。(即元素的名称——引注)”

“ 、锡、错、矽(即现在的铯、锶、锡、铈、硅——引注)连化学先生也讲得很费力。……现在渐渐译起有机化学来，因此这类怪字就更多了，也更难了。……中国的化学家多能兼做新仓颉。”

带石旁的“碳”，显然是在翻译化学元素周期表上第六号元素时，由化学家杜撰的一个新字。

“碳”这个字，究竟是什么时候由化学仓颉创造出来的呢？我国翻译西方近代化学著作，始自徐寿。徐寿(1818—1884)，字雪村，江苏无锡人，是中国近代化学的先驱和杰出的开拓者。他和英人傅兰雅(John Fryer，1839—1928)合作，介绍和翻译了：《化学鉴原》六卷(1871年刊行)、《化学鉴原续编》二十四卷(1874年刊行)、《化学鉴原补编》六卷(1879年刊行)、《化学分原》八卷(1872年刊行)、《化学考质》八卷(1883年刊行)、《化学求数》十六卷(1883年刊行)、《物体遇热改易记》十卷(1899年刊行)、《法律医学》二十六卷(1899年刊行)等等。其中最早译出的《化学鉴原》(Wells’Principle and Applicatons of Chemistry)的原文是1858年在纽约和芝加哥出版[15]。十三年后，由徐寿和傅兰雅在江南制造局翻译馆译出。这本书对我国化学界影响很大，三十年后出版的《东西学书缘》还称之为善本。这是我们系统地介绍西方近代化学的最早的一本书。在江南制造局开译《化学鉴原》的同时，广州博济医院的美国医师嘉约翰(Kerr John Gla)和中国学者何了然也合译此书，名为《化学初阶》共四卷，同治九年(1870年)刊行，内容较《化学鉴原)略简，但早一年刊出。当时已知64种元素，元素的名称，《鉴原》和《初阶》的译法大体相同。金属元素都加金旁，如钡、锰、镁、锂等，至今沿用。但非金属元素，并未都加石旁，如磷，两书都译为燐；硅，《初阶》译为“玻”，《鉴原》译为“矽”；氢、氮、氧，《初阶》译为“轻”、“淡”、“养”，《鉴原》译为“轻气”、“淡气”、“养气”。值得注意，对碳这个元素，两书都译为“炭”，都没有加石旁，此时的“炭”字，相当于现代英语中的carbon，身兼二任，既指炭材料，又指碳元素。非金属元素加石旁，这一条造字规则，看来，在当时尚未形成。

在本世纪二十年代末、三十年代初出版的词书上开始出现带石旁的“碳”宇，如1930年出版的《王云五大字典》[22]就收录了这个字，指明其唯一意义是符号为C的元素。但就在这同一本字典所附的中英名词对照表中，在carbon一字之下，只注明“炭质”一义。所谓“炭质”即“炭原质”就是碳元素。可见当时，“碳”作为元素名称的合法地位，尚未完全确立。

民国二十一年(1932年)十一月二十六日，前民国政府教育部公布了《化学命名原则》[3]，其中第七条把历来已通行的化学元素的订名原则，加以总结，说得很清楚：

“元素之名，各以一牛表之，在平常状况下为气态者，从气；为液态者，从水；金属元素之为固态者，从金；非金属元素之为固态者，从石。”

同条附元素表，把第6号元素第一次正式订名为“碳”。确定这些原则，费了不少周折，看来比较慎重。从当时国立编辑馆的负责人陈可忠1933年为《化学命名原则》写的序言上，可知其概略：

“化学之入中国，垂五十年，译名时有变更。董其事者，在清季前后，有江南制造局及京师译学馆。民四，教育部颁布无机化学命名草案；民七，医学名词审查会，又有所拟议；其后科学名词审查会，复审定无机有机各名词；及大学院成立，组织科学名词统一委员会，进行未久，而大学院改组。于是教育部编审处继之，虽前后叠经变革，要于化学名词，仍未有所裁定也。去夏编译馆成立，即拟厘化学译名；同时教育部召集化学讨论会，亦以审查名词之贵付本馆， 有化学名词审查委员会之设，由教育部及本馆合聘郑贞文等七人为委员，以郑贞文君主其事。根据化学讨论会议决之化学定名原则，奉以历来各家草案及论著，并此次大会各专家提案及意见，悉心整理，审慎取舍，复旁徵英、德、法、日各种化学书籍以期其完备，系统上一以日内瓦议定之万圆命名法则为依归，并收集结构已定之代表化合物二百余种，反复证验，又经郑重审查，凡四易稿，始成斯帙”。

毫无疑问，带石旁的“碳“宇，其正式诞生日期十分明确，是1932年11月26日，今年才满53岁。“碳”的本义，就其创造者的用意而言，只专指第6号化学元素，别无其他意义。1978年出版的《现代汉语词典》[11]，1977年出版的《辞海》[16]，都充分肯定了这一点。在“碳”字条下，只指明是一种化学元素，别无其他意义。

　

三、混乱的根源

“炭”和“碳”的字源和含义，泾泪分明，十分清楚。相信比较细心的作者，一般都不会弄错。很想在经典作家的著作中找到使用这两字的例证。搜索工作，相当繁重。终于找到了一篇郭沫若[4]写的文章，在同一篇文章中，同时使用了炭、碳两字。现在把有关部分摘引如下：

“天然放射性碳(C14）分布于……一切含碳物质中”

“黑彩所使用的颜料不可能是含炭素的物质(如后来的墨)。因为含炭素的物质一经火烧便化成乌有了。”

引文中炭、碳两宇下的圆点，为引者所加，以示注重。郭沫若不愧为具有丰富自然科学知识的文学家和历史学家，他对炭、碳两宇的用法，完全符合这两个字的本来意义。

　碳——化学元素，C。

　炭——固体材料，C/H>10。

炭素材料的主要化学成分是碳，但还含有氢、氧、硫、甚至金属等其他元素。其中氢这一元素，不管选用什么原料，在制造过程中热处理的温度，不管高到什么程度，也始终是不能完全除掉的。什么样的物质才叫炭素材料，对这一问题，国际炭素术语与表征委员会，曾经有过较长时间的讨论。E·Fitzer曾建议C/H原子比大于10的、以碳为主要成份的固体物质，才可以称为炭素。这是一种简单明了，而又相当科学的方法，很有价值。当然，“10”这个界限，还可以再斟酌。物料和元素，在概念上是截然不同的。正如郭沫若所说，作为一种物料的炭素，一烧就“化为乌有”了。但作为元素的碳，则是烧不掉的，只是存在的形式改变了，变成存在于气态的二氧化碳之中。总之，碳元素和炭素材料不是一码事，不能混为一谈，应避免用同一个字来加以表述。

为什么在化学化工界，特别是在从事炭素材料的研究和生产的专业人员中反而弄混乱了呢，现在在这里略加分析。

一个相当重要的原因，就是炭素界的国外同行，他们所用的词汇，相当混乱。通过粗心的移译，就可能把这种混乱引了进来。试以英语为例，carbon一词，在炭素行业的使用中，至少有下列三种含义：

1.碳，第六号化学元素。

用例：carbon dioxide二氧化碳

carbon chain碳链

carbon compound碳化合物

2.炭素、炭素材料的总称

用例：Carbon Chemistry and Physics炭素化学与物理学(丛书名)

The Carbon Society of Japan日本炭素学会(正式译名)

Biennial Conference on Carbon炭素双年会(定期举行的国际会议)

Science of carbon materials炭素材料科学(大学中的一个专业)

Nippon Carbon Company日本炭素公司(正式译名)

Great Lakes Carbon Corporation大湖炭素公司(美国公司名)

Carbon Products Division，UCC炭素制品部(联合碳化物公司)

3. 炭质、炭质材料、非石墨质炭素材料

用例：Carbon and Graphite Handbook炭和石墨手册(书名)

Carbon material炭质材料(国际委员会[6]，术语草案第23条)

carbon black炭黑

这三种含义，在使用中常常互相混淆，如上面举出carbon material一词，有时指炭素材料的总称，有时又单指炭质材料；又如carbon bridge一词，有时指有机化学中原子团与原子团之间的碳链，指的是“碳桥”，即碳原子所搭之桥；但有时又指炭素制品中焦炭骨料之间的黏结剂炭，则又应为“炭桥”，即一种炭材料所成之桥。在这种情况下，如果一律译为带石旁的“碳XX”或“XX碳”，或一律译为不带石旁的，常常就把国外的混乱引进来了。在一份非常正式的译文中，就把“炭质材料”译成了“碳材料”。”’把碳元素和炭材料两种不同的概念，用同一个字来表述，必然会引起混乱。这点早已引起国际炭素术语与表征委员会的严重关注，曾建议把元素碳(carbon as an clement)与材料炭(carbon as a solid)加以严格区别。就已公布的术语草案来看，委员会想把这两种含义加以区别的措施，却不甚可取。在所提《术语草案》[6]的第一条及第23条的注释中，一再提到：单独使用“carbon"一字，不附加名词或形容词，应只表示碳元素；单独用这个字表示非石墨质的炭质材料，是不对的；此字可与名词或形容词组合在一起，用以表示某些特殊类型的炭素材料。这样的界限，并不清楚，如primary carbon(伯碳)、radioactive carbon(放射性碳)、terminal carbon(端碳)等很多与别的名词和形容词组合在一起的词汇，仍然表示碳元素，不是炭素材料。又如：carbon/carbon combination”一词，按照上述规定，也是既可以是“碳/碳化合”，也可以是“炭/炭复合”，元素与材料这两层含义，难以分开，只能依据前后文和语言环境来加以判断。这样的规定，显然还不足以解救目前用字上的困境，混乱仍将继续，对我们不能没有影响。

第二个原因，可能是翻译和使用时的疏忽。解放前，我国炭素工业可以说接近于空白，炭、碳两字混用的情况，似不太显著。如1936年增订出版的《综合英汉大辞典》[8]中carbon条下、炭、碳两字的用法就很合乎规范。解放初期，由于发展速度很快，技术资料又大多译自俄语；解放前会俄语的技术人员不多，只能按当时的字典或词汇进行翻译。当时俄汉科技词汇的编辑，可能由于时间仓促，对有关炭素的词条，未遑深究。这点不难从经过整理，后来在1963年才出版的《俄汉化学化工词汇》[5]中看出。

уголъная шётка 碳刷

уголёк 碳丝、碳丝的、细碳条

угпециковая 炭酸锌

карбоиизапкя 碳化作用

карбоиизироватъ (动)碳化

以上几条都是误译，石旁的加与不加，恰恰弄颠倒了。特别是“碳刷”和“碳化”这两个词的影响可能很大。值得注意的是，在其他语种的词汇中，(如德汉、法汉)“炭刷”这个词却不加石旁。电炭行业以生产“碳刷”为主，又较早开展科研工作，所以在电炭行业和科研系统，用带石旁的“碳”作为炭材料的同义语，比较普遍。把煤炭转化为焦炭的焦化工作者，虽然所用的原料和所得到的成品，都一直坚持用不加石旁的炭，但又把焦化过程叫作“碳化过程”，把进行焦化的炉室称为“碳化室”，却又都加了石旁。字典或词汇弄错了，再经过照译不误的急就式译作的传播和使用者的疏忽，日积月累，习以为常，这种用法难免就视为当然了。当然，上述俄汉词汇中，也有不少正确的译名，如炭黑、炭丝、炭电极、炭化等，但由于已经形成的在炭字上加石旁的习惯，在不少技术文献中，这些词汇又都通通加上了石旁。这恐怕是出自不查字典的技术人员之手了。所以除误译之外，技术人员的疏忽，当然包括我自己在内，不能不是引起混乱的原因之一。以上是就解放初期影响较大的俄汉词汇来说的。英汉、德汉、法汉等化学化工词汇，也是正误杂糅。但一般来说，错的很少，正确部份占95％以上。这在下一节当前使用情况的调查中再谈。

造成我们目前碳、炭两字用法混乱的原因，初步印象是：一、词汇编辑者的错误，二、使用者的疏忽；或两者互为因果，而逐渐形成的。再加上国外同行在用字上的混乱，使我们的混乱更有所加剧。

　

四、当前使用情况的调查—— “贪石”现象的发现

从现在已出版的通用的英汉、俄汉、德汉、法汉等化学化工词汇中，逐条进行检查和统计的结果，十分令人高兴，元素碳和材料炭，这两个字互相用错的情况，并不严重，即使是错用情况较多的《俄汉词汇》[5]，在含有碳或炭字的条目中，用错也只有约5％。具体情况，前面已作了介绍。现在来看一下收词最多(120,000条)，屡经全国化学化工专家审订、1984年才增订出版的《英汉化学化工词汇》第三版[3]中所收有关词汇的情况。含有碳或炭字的词条约250条，其中关于元素碳的条目，都用带石旁的碳，没有一条搞错。关于材料炭的条目也绝大部份用了不带石旁的炭，错加了石旁的只有几条。同一个词，有时用了正确的“炭”字，有时却又错加了石旁，这种半正半错的情况有四条。总的来说，搞错了的条目，为数极少，只占有关条目的3％以下。这一情况，相当令人鼓舞。碳炭两字，在炭素行业虽然用得比较混乱，但从全国来看，使用这两个字最多的化学化工界，除个别几个词语之外，可以说基本上坚持了这两个字的正确用法。

《英汉化学化工词汇》[9]第三版，1984

1. 正确使用材料炭一字的词例

activated carbon活性炭　carbon contact炭精接头

carbon sangulnarlus血炭　carbon electrode炭精电极

carbon animalis动物炭　carbon gel炭黑凝胶

carbon lignius木质炭　carbon lining炭质内衬

carbon black炭黑　carbon paper炭纸(俗)

carbon bleach炭漂白 carbon powder炭末

carbon brick炭砖 carbon residue炭渣

carbon binders炭结合料　carbon white白炭黑

carbon block炭精块　carbon stick炭精棒

carbon burning烧炭　glassy carbon玻璃化炭黑

2. 在材料炭一字上误加石旁，只找到几例

carbon particles碳粒子　carbon dust碳尘

carbon fiber碳纤维　carbon molecular sieve碳分子筛

carbon filament碳灯丝

3. 同一个词，有时用了正确的炭字，有时又误加了石旁；只找到5例：

glassy carbon玻璃化炭黑(正)

vitreous carbon玻璃碳(误)

carbonization of wood木材炭化(正)

carbonization process碳化过程(误)

carbon burning烧炭(正)

carbon burning load碳燃烧负荷(误)

carbon plate碳板，炭精板(前误、后正)

carbon steel碳钢，炭素钢(前正、后误)

《英汉词汇》中，没有收“炭刷”一词，令人感到遗憾。《德汉词汇》[10]、《法汉词汇》[11]中，也发现类似情况，搞错的也极少。特别是把Konlenburste及charbon collecteur都分别正确地译为“炭刷”，不像《俄汉词汇》那样，在“炭”字上误加了石旁。这两本词汇，确有其高明之处。《辞海》[16]所收“炭刷”一词，写法也正确。

从以上的调查统计中不难看出：我国化学化工界历来重视炭、碳两宇的区别，可以说一丝不苟。在《化工刊物编辑出版手册》[17](1984)上列举的科技期刊常见69条错别字中，炭碳两字就占了两条，特别着重指出“炭素钢”中的“炭”是错字，应加石旁，“活性碳”中的“碳”也是错字，应把石旁去掉。化学化工界对这两个字的正确使用，十分重视，由此可见一斑。

“贪石”现象 这里有一条明显的规律，我们称之为“贪石”现象，即在俄、英、德、法等《词汇》中，所有搞错的情况，几乎全是在少数表示材料的炭字上，误加了石旁。这种现象，在炭素行业中比较显著，如“碳块”、“碳纤维”、“热解碳”、“碳刷”、“碳电极”、“电碳”、“碳素”等等，常可以见到。所谓混乱，可以说几乎全是由于“贪石”引起的。贪食有损于健康，何况吃的是石头呢。从事化学化工的专业人员，在大学中对“碳”(carbon)这个字是很热悉的，因为要学习很多关于碳的化合物的知识。在解放前或解放初期，在湖大的炭素专业成立之前，表示材料的炭字在化学教学中用得并不多，只有煤炭、木炭、焦炭、丝炭之类，就英语来说，其名称分别为coal、charcal、coke、fusain，从字面上看，好象都与carbon无关。自然，对carbon这个字，不管它指的元素还是材料，就习惯地通通译为“碳”，因而就把国外的混乱引到我们的技术文件、学术报告、甚至教科书中去了。这也许就是“贪石”现象的原因之一吧。这种情况十分自然、无可厚非。但要搞炭素术语标准化，这是件极为严肃的事，却就非要有意的加以严格区别不可。

　

五、对带石“碳素”一词的商榷

采用不带石旁的“炭素”一词，来作为炭素材料的总称，这种情况，目前逐渐增多，如金属学会炭素学术委员会，冶金部炭素制品情报网、《炭素技术》、《炭素工艺与设备》、广州炭素厂、四川省炭素厂、兰州炭素厂、苇河炭素厂等。特别是最近才出版的关于炭素材料检验标准方法的书，一本译自ASTM、一本译自JIS。两本书都在封面上醒目地标示了四字大字“炭素材料”，“炭素”两字作为炭石墨材料的总称，不但很合理，而且有相当长的历史。1930年出版的《王云五大词典》[12]在炭字条下，列有“炭精”、“炭精纸”两条；对前一条的解释是“纯粹的炭质，如电灯中所用的炭丝便是”，对后一条的解释是“复写用的炭纸”。“炭精”后来又