nhỏ|phải|8 thù hình của [[cacbon|carbon:
a) Kim cương,
b) Graphit,
c) Lonsdaleit,
d) C60 (Buckminsterfullerene hay buckyball),
e) C540,
f) C70,
g) Amorphous carbon, và
h) single-walled carbon nanotube hay ống nano carbon]]
Thù hình của carbon là những dạng tồn tại khác nhau của carbon, chúng khác nhau về cấu trúc mạng nguyên tử mà các nguyên tử tinh khiết có thể tạo ra. Các dạng này có những ứng dụng khác nhau trong đời sống. Một số dạng phổ biến nhất như carbon vô định hình, graphit và kim cương.
Đặc điểm
Ở áp suất bình thường carbon có dạng của graphit, trong đó mỗi nguyên tử liên kết với 3 nguyên tử khác trong mặt phẳng tạo ra các vòng lục giác, giống như các vòng trong các hydrocarbon thơm. Có hai dạng của graphit đã biết, là alpha (lục giác) và beta (rhombohedral), cả hai có các thuộc tính vật lý giống nhau, ngoại trừ về cấu trúc tinh thể. Các loại graphit có nguồn gốc tự nhiên có thể chứa tới 30% dạng beta, trong khi graphit tổng hợp chỉ có dạng alpha. Dạng alpha có thể chuyển thành dạng beta thông qua xử lý cơ học và dạng beta chuyển ngược thành dạng alpha khi bị nung nóng trên 1000 °C.
Vì sự phi tập trung hóa của các đám mây pi, graphit có tính dẫn điện. Vật liệu vì thế là mềm và các lớp, thường xuyên bị tách ra bởi các nguyên tử khác, được giữ cùng nhau chỉ bằng các lực van der Waals, vì thế chúng dễ dàng trượt trên nhau.
Ở áp suất cực kỳ cao các nguyên tử carbon tạo thành thù hình gọi là kim cương, trong đó mỗi nguyên tử được liên kết với 4 nguyên tử khác. Kim cương có cấu trúc lập phương như silic và germani và vì độ bền của các liên kết carbon-carbon, cùng với chất đẳng điện nitride bo (BN) là những chất cứng nhất trong việc chống lại sự mài mòn. Sự chuyển hóa thành graphit ở nhiệt độ phòng là rất chậm và khong thể nhận thấy. Dưới các điều kiện khác, carbon kết tinh như là Lonsdaleit, một dạng giống như kim cương nhưng có cấu trúc lục giác.
Các fulleren có cấu trúc giống như graphit, nhưng thay vì có cấu trúc lục giác thuần túy, chúng có thể chứa 5 (hay 7) nguyên tử carbon, nó uốn cong các lớp thành các dạng hình cầu, elip hay hình trụ. Các thuộc tính của các fulleren vẫn chưa được phân tích đầy đủ. Tất cả các tên gọi của các fulleren lấy theo tên gọi của Buckminster Fuller, nhà phát triển của kiến trúc mái vòm, nó bắt chước cấu trúc của các "buckyball".
Các dạng thù hình của carbon là rất khác nhau về nhiều thuộc tính.
Giữa kim cương và graphit:
- Kim cương là cứng nhất, nhưng graphit là một trong những vật liệu mềm nhất.
- Kim cương là chất mài mòn siêu hạng, nhưng graphit là chất bôi trơn rất tốt.
- Kim cương là chất cách điện tuyệt hảo, nhưng graphit là vật liệu dẫn điện.
- Kim cương thông thường là trong suốt, nhưng graphit là mờ.
- Kim cương kết tinh trong hệ lập phương nhưng graphit kết tinh trong hệ lục giác.
Giữa carbon vô định hình và carbon ống nano:
- Carbon vô định hình là một trong những chất dễ tổng hợp nhất, nhưng carbon ống nano thì cực kỳ khó tạo ra và rất đắt tiền.
- Carbon vô định hình là hoàn toàn đẳng hướng, nhưng carbon ống nano thì lại là một trong số các vật liệu phi đẳng hướng nhất mà con người đã tạo ra.
Kim cương
Kim cương là một dạng thù hình cứng nhất của carbon cho đến khi A.Geim và S. Novoselov tìm ra một thù hình khác của carbon là graphene. Cấu trúc: mỗi nguyên tử được liên kết với 4 nguyên tử khác theo kiểu tứ diện, tạo thành các lưới 3 chiều gồm các vòng 6 thành viên.
Graphit
Graphit hay than chì là một trong những chất mềm nhất. Cấu trúc: mỗi nguyên tử được liên kết theo kiểu tam giác với 3 nguyên tử khác, tạo thành các lưới 2 chiều của các vòng 6 thành viên ở dạng phẳng; các tấm phẳng này liên kết lỏng lẻo với nhau.
Carbon vô định hình
Carbon vô định hình (chất dạng thủy tinh). Cấu trúc: các nguyên tử carbon trong trạng thái phi tinh thể, không có quy luật và giống như thủy tinh.
Trong dạng vô định hình, carbon chủ yếu có cấu trúc tinh thể của graphit nhưng không liên kết lại trong dạng tinh thể lớn. Chúng chủ yếu nằm ở dạng bột và là thành phần chính của than, muội, bồ hóng, nhọ nồi và than hoạt tính.
Graphene
Graphene là khoáng vật cứng nhất cũng như bán dẫn tốt nhất, có cấu trúc là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử cácbon với liên kết sp2 tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong. Chiều dài liên kết carbon - carbon trong graphen khoảng 0,142 nm. Graphen là phần tử cấu trúc cơ bản của một số thù hình bao gồm than chì, ống nano carbon và fulleren. A.Geim và S.Novoselov đã phát hiện ra chất này năm 2004 và được trao giải Nobel Vật lý vì phát hiện này năm 2010.
Các dạng khác
Một số thù hình kỳ dị khác cũng đã được tạo ra hay phát hiện ra, bao gồm các fuleren, carbon ống nano và lonsdaleit. Muội đèn bao gồm các bề mặt dạng graphit nhỏ. Các bề mặt này phân bổ ngẫu nhiên, vì thế cấu trúc tổng thể là đẳng hướng. Carbon thủy tinh là đẳng hướng và có tỷ lệ độ xốp cao. Không giống như graphit thông thường, các lớp graphit không xếp lên nhau giống như các trang sách, mà chúng có sự sắp xếp ngẫu nhiên.
- Các fuleren. Cấu trúc: Một lượng tương đối lớn các nguyên tử carbon liên kết theo kiểu tam giác, tạo thành các hình cầu rỗng (trong số đó nổi tiếng và đơn giản nhất là buckminsterfulleren).
- Ceraphit (bề mặt cực kỳ mềm). Cấu trúc chưa rõ.
- Lonsdaleit (sự sai lạc trong cấu trúc tinh thể của kim cương). Cấu trúc: Tương tự như kim cương, nhưng tạo thành lưới tinh thể lục giác.
- Carbon xốp nano (lưới cực nhẹ từ tính). Cấu trúc: lưới mật độ thấp của các bó có cấu trúc giống như graphit, trong đó các nguyên tử được liên kết theo kiểu tam giác trong các vòng 6 hay 7 thành viên.
- Carbon ống nano (các ống nhỏ). Cấu trúc: mỗi nguyên tử liên kết theo kiểu tam giác trong tấm cong để tạo thành ống trụ rỗng.
Thù hình xốp nano đã được phát hiện và nó là một vật liệu sắt từ.
👁️
1 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
nhỏ|phải|8 thù hình của [[cacbon|carbon: a) Kim cương, b) Graphit, c) Lonsdaleit, d) C60 (Buckminsterfullerene hay buckyball), e) C540, f) C70, g) Amorphous carbon, và h) single-walled carbon nanotube hay ống nano carbon]] **Thù hình
**Carbon** (tiếng Pháp _carbone_ (/kaʁbɔn/)) là nguyên tố hóa học có ký hiệu là **C** và số nguyên tử bằng 6, nguyên tử khối bằng 12. Nó là một nguyên tố phi kim có hóa
Mô hình 3D của ba loại ống nano carbon đơn vách. Hoạt hình cho thấy cấu trúc 3 chiều của một ống nano. **Các ống nano carbon** (Tiếng Anh: Carbon nanotube - CNT) là một
Chemical compound
**Nguyên tử carbon**, được đặt tên theo hệ thống là **carbon** và **λ
0-methan**, là một chất vô cơ dạng khí, không màu, có công thức hóa học
**Carbon vô định hình** (còn được gọi là **trạng thái chuyển tiếp của carbon**; tiếng Anh: **Amorphous carbon**) là carbon phản ứng tự do, một thù hình của carbon không có cấu trúc tinh thể.
**Q-carbon** là một dạng thù hình của carbon (vô định hình), được phát hiện năm 2015. Q-carbon rất cứng (theo các nhà nghiên cứu, nó đã thay thế kim cương như là chất cứng nhất
nhỏ|302x302px|Tấm carbon nhiệt phân. **Carbon nhiệt phân** là một vật liệu tương tự như than chì, nhưng có một số liên kết cộng hóa trị giữa các tấm graphene của nó do kết quả của
**Than chì** hay **graphit** (được đặt tên bởi Abraham Gottlob Werner năm 1789, từ tiếng Hy Lạp _γραφειν_: "để vẽ/viết", vì ứng dụng của nó trong các loại bút chì) là một dạng thù hình
**Kim cương** là một trong hai những dạng thù hình quý được biết đến nhiều nhất của carbon (dạng còn lại là than chì), có độ cứng rất cao và khả năng khúc xạ cực
thumb|Đuôi máy bay trực thăng điều khiển bằng radio, làm bằng CFRP **Polyme gia cố sợi** **carbon**, **polyme cốt sợi carbon**, hoặc **nhựa nhiệt dẻo gia cố sợi carbon** (**CFRP**, **CRP**, **CFRTP**, hoặc thường đơn
phải|nhỏ| Vải làm từ sợi carbon dệt lại nhỏ|Sợi carbon dài 8 mm cắt nhỏ **Sợi** **carbon** hoặc **sợi** **cacbon** (xen kẽ sợi cacbon, sợi graphite hoặc sợi than chì) là những sợi có đường
**Lonsdaleit** (được đặt theo tên Kathleen Lonsdale), hay còn gọi là **kim cương lục phương** khi xét về cấu trúc tinh thể, là một dạng thù hình của cacbon với ô mạng lục phương. Trong
**Carbon-14**, **14C**, hay **carbon phóng xạ**, là một trong các đồng vị phóng xạ của nguyên tố carbon với hạt nhân chứa 6 proton và 8 neutron. Sự có mặt của nó trong vật chất
Graphen là một dàn tinh thể hình tổ ong của các nguyên tử carbon. **Graphen** hay **graphene** là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử carbon với liên kết sp2
Than hoạt tính **Than hoạt tính** là một dạng của carbon được xử lý để có những lỗ rỗng bé thể tích nhỏ để tăng diện tích bề mặt cho dễ hấp phụ hoặc tăng
nhỏ|262x262px|Lá nhôm nhăn với một phần được phủ bằng Vantablack. Phần lá nhôm được phủ Vantablack trông giống như mặt phẳng đen tuyền. **Vantablack** là một chất làm bằng mảng ống nano carbon liên kết
thumb|right|[[Michael Jackson tại Nhà Trắng vào tháng 5 năm 1984]] Michael Jackson (29 tháng 8 năm 1958 - 25 tháng 6 năm 2009) là một ca sĩ nổi tiếng người Mỹ, người có hơn 42
Biểu đồ chu trình carbon. Các số màu đen chỉ ra lượng carbon được lưu giữ trong các nguồn chứa khác nhau, tính bằng tỉ tấn ("GtC" là viết tắt của _GigaTons of Carbon_ (tỉ
**Năng lượng sinh học kết hợp thu nạp và lưu trữ carbon** (BECCS – Bio-energy with carbon capture and storage) là quá trình khai thác năng lượng sinh học từ sinh khối và đồng thời
**Carbon dioxide** hay **carbonic oxide** (tên gọi khác: _thán khí_, _anhydride carbonic_, _khí carbonic_) là một hợp chất ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khí quyển Trái Đất, bao gồm một nguyên
thumb|alt=Refer to caption|Các bên tham gia Kyōto với các mục tiêu giới hạn phát thải khí nhà kính giai đoạn một (2008–12), và phần trăm thay đổi trong lượng phát thải cacbon dioxide từ đốt
nhỏ|240x240px| Máy khoan lấy mẫu vòng gỗ hàng năm và đếm vòng tăng trưởng nhỏ|240x240px|Vòng sinh trưởng của một cây ở Thảo cầm viên Bristol, [[Anh. Mỗi vòng gỗ tượng trưng cho một năm; các
**_Need for Speed: Carbon_**, còn được biết đến là **_NFS Carbon_** hay **_NFSC_** là một trò chơi điện tử của hãng Electronic Arts trong dòng game _Need for Speed_. Phát hành năm 2006, nó là
thế=Filamentous cyanobacterium|nhỏ|[[Vi khuẩn lam thực hiện quá trình quang hợp. Sự xuất hiện của chúng đã báo trước sự tiến hóa của nhiều loại thực vật quang hợp, tạo ra bầu không khí oxy của
nhỏ|Các bể chứa carbon (thanh màu xanh lá bên phải) giúp loại bỏ carbon khỏi khí quyển, trong khi các nguồn phát thải carbon ([[phát thải khí nhà kính, thanh màu xám bên trái) lại
**Hội nghị thượng đỉnh về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc năm 2021** (tiếng Anh: _2021 United Nations Climate Change Conference_), thường được biết đến nhiều hơn với tên viết tắt **COP26** là
phải|nhỏ|380x380px| Hệ thực vật núi cao tại Đèo Logan, [[Vườn quốc gia Glacier (Hoa Kỳ)|Vườn quốc gia Glacier, ở Montana, Hoa Kỳ: Thực vật núi cao là một nhóm được cho là rất dễ bị
**Tăng carbon-14 trong giai đoạn 774–775** là mức tăng quan sát được khoảng 1,2% của hàm lượng đồng vị carbon-14 trong các vòng lõi vỏ cây trong các năm 774 hoặc 775. Tỷ lệ tăng
phải|nhỏ|Than cốc thô. **Than cốc** là một loại nhiên liệu xám, cứng và xốp có hàm lượng carbon cao và ít tạp chất, được tạo ra bằng cách nung nóng than mỡ hoặc dầu trong
**Chiến dịch tranh cử tổng thống năm 2024 của Donald Trump** là chiến dịch tranh cử tổng thống cho cuộc bầu cử tổng thống Hoa Kỳ 2024 đang diễn ra của cựu tổng thống thứ
phải|[[Sao Hải Vương (trên cùng) và Triton (ở giữa), 3 ngày sau khi _Voyager 2_ bay qua]] Tính đến tháng 2 năm 2024, Sao Hải Vương có 16 vệ tinh, được đặt tên theo các
thumb|Biểu tượng nguy hiểm của tác nhân gây ung thư trong _[[Hệ thống hài hòa toàn cầu về phân loại và ghi nhãn hóa chất_]] Các **tác nhân gây ung thư** gồm các chất, đồng
**Phosphor trắng**, hay **phosphor vàng**, hoặc đơn giản là tetraphosphorus (P4) là một dạng thù hình của Phosphorus. Nó là một chất rắn dạng sáp trong mờ, nhanh chóng trở màu vàng khi tiếp xúc
nhỏ|phải|Than gỗ nhỏ|[[Binchōtan]] nhỏ|[[Ogatan]] **Than gỗ** hay **than củi** là một chất màu đen, rất nhẹ, được chế từ gỗ qua quá trình chưng khô gỗ (tách nguyên tố cacbon ra khỏi các thành phần
nhỏ|Bồ hóng được thải ra trong khói của một chiếc xe tải [[động cơ diesel lớn, mà không có bộ lọc hạt]] **Bồ hóng** là một khối lượng lớn các hạt cacbon không tinh khiết
nhỏ|Đang đốt Binchō-tan **Than trắng** hay **Binchō-tan** hoặc **binchō-zumi** (備長炭) là một loại than truyền thống của người Nhật, đã sử dụng từ lâu đời. Loại than này được người Nhật nhập khẩu sử dụng
thumb|Giá trị mua bán phát thải carbon – giá trợ cấp từ năm 2008 **Mua bán phát thải carbon** hay **giới hạn và giao dịch carbon** là một dạng của mua bán phát thải, có
thế=Giải thích dấu vết Cacbon|nhỏ|Giải thích dấu vết carbon Trong quá khứ, **vết carbon** (hay vệt carbon) được định nghĩa là tổng khí thải được tạo ra bởi một cá nhân, một sự kiện hay
phải|nhỏ|181x181px| Mô phỏng [[Sao Hỏa sau khi địa khai hóa qua bốn quá trình phát triển.]] **Địa khai hóa** là quá trình giả thiết biến đổi bầu khí quyển, nhiệt độ, địa hình bề mặt
phải|nhỏ|Sơ đồ cho thấy cả quá trình cô lập phát thải carbon dioxide từ nhà máy chạy bằng than trên mặt đất và dưới lòng đất **Cô lập carbon** là quá trình lưu trữ cacbon trong
Sự gián đoạn trên toàn thế giới do Đại dịch COVID-19 tạo ra đã mang lại nhiều tác động tích cực đến môi trường và khí hậu. Việc giảm hoạt động của con người hiện
nhỏ|phải|Một [[nhà máy nhiệt điện chạy bằng than ở Luchegorsk, Nga. Thuế carbon sẽ đánh thuế việc sản xuất điện sử dụng than.]] **Thuế carbon** hay **thuế cacbon** là một loại thuế môi trường đánh
**Thu hồi và lưu trữ carbon** (**Carbon capture and storage**) (hoặc **thu hồi và cô lập** **carbon** hoặc **kiểm soát và cô lập carbon** ) là quá trình thu giữ carbon dioxide thải ra ()
**Định tuổi bằng carbon-14** (còn gọi là **định tuổi bằng carbon phóng xạ** hay đơn thuần là **định tuổi bằng carbon**) là phương pháp lợi dụng các thuộc tính của đồng vị carbon-14 – một
❁ Bột diệp lục: là chất màu xanh của cây, là một sản phẩm tự nhiên quan trọng, mang lại lợi ích cho nhân loại. Người Hy Lạp cổ đại, hoan nghênh cho trình độ
**Nhóm carbon** hay **nhóm nguyên tố 14** là một nhóm trong bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố carbon (C), silic (Si), germani (Ge), thiếc (Sn), chì (Pb) và flerovi (Fl). Nhóm này nằm trong
**Sao carbon** thường là một ngôi sao thuộc dãy cận khổng lồ, một ngôi sao khổng lồ đỏ sáng, có bầu khí quyển chứa nhiều carbon hơn oxy; hai nguyên tố này kết hợp với
̣̆ ̣ ̛̀ ̣ ́ - ̣̂ ̂̉ ́ ̉ đ̣̂ ̂́ ℎ ℎ̣ ́ℎ, ̣̂ ℎ̂̉ đ̂́ ̛̀ ℎ̂ ℎ̂!✨Khác với than thông thường, than hoạt tính là loại carbon được xử lý hoạt
MẶT NẠ CẤY TRẮNG THẢI ĐỘC CHỐNG LÃO HÓA MAGIC SKIN ̣̆ ̣ ̛̀ ̣ ́ -yến sào tuyệt phẩm ́ ̉ đ̣̂ ̂́ ℎ ℎ̣ ́ℎ, ̣̂ ℎ̂̉ đ̂́ ̛̀ ℎ̂ ℎ̂! ✨Khác với
MẶT NẠ CẤY TRẮNG THẢI ĐỘC CHỐNG LÃO HÓA MAGIC SKIN-yến sào tuyệt phẩm ✨Khác với than thông thường, than hoạt tính là loại carbon được xử lý hoạt hóa ở nhiệt độ cao -