钻石是从煤炭中取出来的,这种说法有什么科学依据?
钻石的主要成分是金刚石,煤炭的主要成分是石墨,而金刚石和石墨的成分都是碳。所以才会说钻石是从煤炭中取出来的。
石墨内部的碳原子呈层状排列,一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连,碳与碳组成了六边形的环状,无限多的六边形组成了一层。层与层之间联系力非常弱,而层内三个碳原子联系很牢,因此受力后层间就很容易滑动,这就是石墨很软能写字的原因。
金刚石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列,一个碳原子周围有4个碳原子相连,因此在三维空间形成了一个骨架状,这种结构在各个方向联系力均匀,联结力很强,因此使金刚石具有高硬度的特性。
石墨和金刚石的硬度差别如此之大,但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石,因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳,不是那么容易的。十八世纪后期,人们就开始寻找合成的途径,直至本世纪中叶。1938年学者罗西尼通过热力学计算,奠定了合成金刚石的理论基础,算出要使石墨变成金刚石,至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以,到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。石墨在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石。
主要成分一样,但是形成条件不一样,所以导致其物理性能具有巨大差异。
相信大家很难相信暗棕黑色的煤块和闪闪发光的钻石之间的关系,但它们之间都是由碳组成。那么,为什么他们看起来不同?是否有可能从煤的变成钻石?让我们来了解一下。
大家都知道碳是地壳中最丰富的元素之一。它被发现在不同的同素异形体(结构不同)的形式,大致可归类为无定形和结晶。最常见的无定形形式的碳是煤,焦炭,木炭,石墨及钻石,而众所周知的结晶形式的这些元素。而这些晶体结构,其中发现了石墨或钻石。
如果煤,钻石和石墨都是由碳组成,那么为什么他们看起来不一样?答案是石墨和钻石中碳原子的排列不同,造成他们完全不同的外观。虽然在一个六角形的构成的石墨中,碳原子的排列的钻石中,每个碳原子与其他四个四面体的构成。因此,石墨呈现状片材层叠的,在钻石中的碳原子数可以形成一个金字塔状结构。而扁平的石墨片材可吸收不同波长的光,因此是不透明的黑色。
在金字塔状结构中的碳发现钻石,是透明的,闪闪发光的。煤,它是一种无定形形式的碳,不完全是纯碳。除了由碳,腐烂的植物和动物材料,已被压缩了数百万年,在地壳中含有复杂的有机分子。煤炭受到各种改变其化学成分的地质过程形成石墨。这个过程需要合适的条件和数百万年发生。钻石形成深地球内部,其中的温度和压力都非常高。它们被熔融岩浆输送到地球表面上。
不行。
它们的本质上都是不一样的,是因为他们C结构的排列方式不一样的,一个是容易失去原子,一个比较稳定,不易失去原子。
简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。
扩展资料
钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。
因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.060)、光泽强、密度大,为5.8克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。
就是由于碳原子经过超高压等复杂变化而形成的~就是说你买块煤炭再经过超高压的复杂过程就能边成人工钻了~所以也不一定在煤炭下面行成的~而且自然形成需要的时间过长~一般煤炭下面都很少有砖石~
现在用石墨也能制造成钻石哦~不过人工钻的体积很小不能达到自然形成的那么大~
而且钻石+热到800度烧个30分钟就会变回原始碳~消失了哦~(其实就是变"烟"飞走了~
钻石
约45亿年前,地球诞生不久,钻石就孕育在地幔中,也就是地表下161千米处,一个非常复杂的地方,那里很热,温度高达1300度,压力也很大,约4500-60000个大气压。在这样的高温、极高气压及还原(缺氧)环境下,碳原子才结晶成为珍贵的钻石。这种条件极其罕见,所以地球数十亿年形成的钻石资源珍稀有限。
经过岁月悠长“炼狱”般的洗礼,随着火山剧烈爆发,才有机会让沉睡亿年的美丽重现人间。火山喷发,让岩浆像一台升降机一样,携带着160公里深处的钻石及其他岩石和矿物,一起向上穿过地幔,冲破地壳,来到地表。它们以钻石毛坯(原石)的形式,被人类发现和开采。
不是所有的钻石原石,都能成为首饰级钻石。在开采出的金刚石中,平均只有20%达到宝石级,而80%只能用于工业。要得到1克拉钻石的原石,需要250吨的金伯利岩,而且最终也只能打磨出大约20至50分的钻石成品。
煤炭
而碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。
钻石和煤炭主要是两者形成的环境不同:钻石形成环境需要有高温高压以及环境骤变;而煤炭形成环境需要及其稳定的、还原性的环境。