【金剛石和石墨的區別】石墨和金剛石哪個更穩定 金剛石和石墨的化學式
石墨與金剛石的區別:
提起鉆石,人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景,它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴價格,大多數人只能望而卻步。盡管如此,人們對鉆石還是很向往的。你知道鉆石是什么嗎?它的化學成分是碳(C),天然的鉆石是由金剛石經過琢磨后才能稱之謂“鉆石”。天然的鉆石是非常稀少的,世界上重量大于1000克拉(la)(1克=5克拉)的鉆石只有2粒,400克拉(la)以上的鉆石(shi)只(zhi)有多粒,我(wo)國迄今為止發(fa)現的最大的金剛石(shi)重(zhong)158.786克拉,這就是“常(chang)林(lin)鉆(zhan)石”。物以(yi)稀為貴,正因為可做“鉆(zhan)石“用的天(tian)然金(jin)剛(gang)石很(hen)罕見,人們就想“人造“金(jin)剛(gang)石來代(dai)替它,這就自然地想到了金(jin)剛(gang)石的“孿生“兄弟--石墨了。
金剛石(shi)(shi)和(he)石(shi)(shi)墨(mo)的(de)化學成分都是碳(C),稱“同(tong)素異形體(ti)”。從這種稱呼可(ke)以知道它們具有相同(tong)的(de)“質”,但“形”或“性”卻不同(tong),且有天壤(rang)之別(bie),金剛石(shi)(shi)是目前最(zui)硬的(de)物(wu)質,而(er)石(shi)(shi)墨(mo)卻是最(zui)軟的(de)物(wu)質之一。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大,但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石,因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳,不是那么容易的。石墨在5-6萬(wan)大氣壓((5-6)×103MPa)及攝氏1000至2000度高(gao)溫下(xia),再用(yong)金屬鐵(tie)、鈷(gu)、鎳等做催化劑,可使石墨(mo)轉(zhuan)變成金剛石粉末。
目前世界上已有十幾個國家(包括我國)均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細,主要用途是做磨料,用于切削和地質、石油的鉆井用的鉆頭。當前,世界金剛石的消費中,80%的(de)人造(zao)金剛石主(zhu)要是用于工業,它的(de)產量也遠(yuan)遠(yuan)超過天然金剛石的(de)產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大小,重約(yue)0.1克(ke)拉(用(yong)于寶(bao)石的金剛石一般最小不(bu)能小于0.1克拉)。美國、日本等(deng)已(yi)制(zhi)成6.1克(ke)拉多(duo)的金(jin)剛石,現在我國人造金(jin)剛石企業黃河旋風(feng)公司實驗室生成(cheng)的大顆粒金(jin)剛石達8mm左右(you),代表了(le)我(wo)國在該(gai)領(ling)域研究前沿。我(wo)們說金剛石已從(cong)石墨(mo)中“飛”出,寶石級(ji)的(de)人造金剛石也會在不久的(de)將來(lai)供應于(yu)市場。
金剛石用途
用途1:當人服食下(xia)金(jin)剛石粉(fen)末(mo)后,金(jin)剛石粉(fen)末(mo)會粘在(zai)(zai)胃(wei)壁上,在(zai)(zai)長期的摩擦中(zhong),會讓人得胃(wei)潰瘍,不及時治(zhi)療會死(si)于(yu)(yu)胃(wei)出血(xue),是種難以讓人提防的慢性毒劑。在(zai)(zai)中(zhong)世紀的歐洲曾廣泛流(liu)行于(yu)(yu)王公(gong)貴族之(zhi)間。
用途2:地質鉆(zhan)頭和石(shi)油(you)鉆(zhan)頭金(jin)剛(gang)石(shi)拉絲模用(yong)金(jin)剛(gang)石(shi)磨料用(yong)金(jin)剛(gang)石(shi)修整(zheng)器用(yong)金(jin)剛(gang)石(shi);
用途3:涂在音響紙(zhi)盆上音箱音質(zhi)會大為(wei)改善。
石墨和金剛石哪個更穩定
金剛石的硬度
摩氏硬度10,新摩(mo)氏硬度15,顯微(wei)硬度10000kg/mm2,顯微(wei)硬度比石英(ying)高1000倍,比(bi)剛玉高150倍。金剛石硬度(du)具有(you)方(fang)向性(xing),八面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬度(du)大于(yu)菱(ling)形(xing)十(shi)二面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬度(du),菱(ling)形(xing)十(shi)二面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬度(du)大于(yu)六面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬度(du)。
依照摩氏硬度標準(Mohs hardness scale)共分10級(ji),鉆石(金剛石)為最高級第10級;如小刀其硬度(du)約(yue)為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約(yue)為(wei)2至3、玻璃(li)硬度(du)為(wei)6。
等級1:滑石
等級2:石膏
等級3:方解(jie)石
等級4:螢石(shi)
等級5:磷灰石
等級6:正長石(shi)
等級7:石英(ying)
等級8:黃玉
等級9:剛(gang)玉
等級10:鉆(zhan)石
金剛石和石墨的化學式
金剛石和石墨化學(xue)式(shi)都是C,它們都屬于碳單質,是碳的同素異形體。
金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我(wo)們常說的(de)(de)鉆石的(de)(de)原身,它是一種由碳元素組成的(de)(de)礦(kuang)物(wu),是碳元素的(de)(de)同(tong)素異形體。金剛(gang)石是目前在地(di)(di)球上發(fa)現的(de)(de)眾多天(tian)(tian)然存在中最堅(jian)硬的(de)(de)物(wu)質,同(tong)時“金剛(gang)石”不是只有(you)在地(di)(di)球才有(you)產(chan)出,現發(fa)現在天(tian)(tian)體隕(yun)落(luo)的(de)(de)隕(yun)石中也有(you)‘金剛(gang)石’的(de)(de)生(sheng)成態相。金剛(gang)石的(de)(de)用途非(fei)常廣(guang)泛,例如(ru):工(gong)藝品(pin)、工(gong)業中的(de)(de)切割工(gong)具(ju)。
石(shi)墨可以在高溫、高壓下形成(cheng)人造金剛石(shi),也是貴(gui)重寶石(shi)。石(shi)墨每(mei)個碳(tan)原子(zi)(zi)的周邊連結(jie)著(zhu)另外(wai)三個碳(tan)原子(zi)(zi)(排列方式呈(cheng)蜂巢式的多個六邊形)以共(gong)價鍵結(jie)合,構成(cheng)共(gong)價分子(zi)(zi)。由于每(mei)個碳(tan)原子(zi)(zi)均會(hui)放(fang)出一(yi)個電(dian)子(zi)(zi),那些電(dian)子(zi)(zi)能夠自由移動,因此石(shi)墨屬于導電(dian)體。 石墨是(shi)其(qi)中一種最軟的礦物,它的用途包括制(zhi)造鉛筆芯和(he)潤滑劑(ji)。