【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(1克=5克拉(la))的鉆石只有2粒,400克拉以上的鉆石(shi)只有多(duo)粒,我國迄(qi)今(jin)為止(zhi)發現的最大的金剛石(shi)重158.786克(ke)拉,這就是“常林鉆石(shi)(shi)”。物以稀為貴,正因為可做“鉆石(shi)(shi)“用的(de)天然金剛石(shi)(shi)很罕見,人(ren)們(men)就想“人(ren)造“金剛石(shi)(shi)來代替它,這就自然地想到了金剛石(shi)(shi)的(de)“孿生(sheng)“兄(xiong)弟--石(shi)墨了。
金(jin)剛(gang)石和石墨(mo)的(de)(de)化學成分都(dou)是碳(C),稱“同素(su)異形(xing)體”。從(cong)這種(zhong)稱呼可以知道它們具有相(xiang)同的(de)(de)“質(zhi)”,但“形(xing)”或“性”卻不同,且有天壤之(zhi)別(bie),金(jin)剛(gang)石是目前(qian)最硬的(de)(de)物質(zhi),而(er)石墨(mo)卻是最軟的(de)(de)物質(zhi)之(zhi)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(qi)壓((5-6)×103MPa)及攝氏1000至(zhi)2000度高溫下,再用金(jin)屬鐵、鈷、鎳等做催(cui)化劑,可使石墨轉變成金(jin)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%的人造金(jin)(jin)剛石主要(yao)是用于(yu)工業,它(ta)的產(chan)量也(ye)遠遠超過(guo)天然金(jin)(jin)剛石的產(chan)量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大(da)小(xiao),重(zhong)約0.1克拉(用于(yu)寶石的金剛(gang)石一般(ban)最(zui)小(xiao)不能小(xiao)于(yu)0.1克拉)。美(mei)國、日本等(deng)已制成6.1克(ke)拉(la)多的(de)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi),現在我國人造(zao)金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)企(qi)業(ye)黃河旋風(feng)公(gong)司實驗室生成的(de)大顆粒金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)達8mm左右,代表了我(wo)國在(zai)該領域研究前沿(yan)。我(wo)們說金剛(gang)石已從石墨(mo)中“飛”出,寶石級(ji)的(de)(de)人(ren)造金剛(gang)石也會在(zai)不(bu)久的(de)(de)將來(lai)供應于(yu)市場。
金剛石用途
用途1:當人服食下金剛石粉末(mo)(mo)后,金剛石粉末(mo)(mo)會粘在胃壁上,在長期的摩擦(ca)中,會讓人得胃潰瘍,不及(ji)時治(zhi)療會死(si)于胃出血,是種難以(yi)讓人提防的慢(man)性毒(du)劑。在中世紀的歐(ou)洲曾廣泛流行于王公貴族之間。
用途2:地質鉆(zhan)頭和石(shi)油鉆(zhan)頭金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)拉絲模(mo)用金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)磨料用金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)修(xiu)整器(qi)用金(jin)剛(gang)(gang)石(shi);
用途3:涂在音響(xiang)紙盆上(shang)音箱音質會(hui)大為改善。
石墨和金剛石哪個更穩定
金剛石的硬度
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯(xian)微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉(yu)高150倍。金(jin)剛(gang)石硬(ying)度(du)具有方向性,八面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬(ying)度(du)大(da)于菱(ling)形十二面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬(ying)度(du),菱(ling)形十二面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬(ying)度(du)大(da)于六面(mian)(mian)體晶面(mian)(mian)硬(ying)度(du)。
依照摩氏硬度標準(Mohs hardness scale)共分10級,鉆石(金剛石)為最高級第10級;如小刀其硬度(du)約為5.5、銅幣約為3.5至(zhi)4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。
等級1:滑石
等級2:石膏
等級3:方解石
等級4:螢石
等級5:磷灰石
等級6:正長石
等級7:石(shi)英(ying)
等級8:黃玉(yu)
等級9:剛玉
等級10:鉆石
金剛石和石墨的化學式
金(jin)剛(gang)石和石墨化(hua)學式(shi)都是C,它們都屬于(yu)碳(tan)單質,是碳(tan)的同素(su)異形體。
金剛石(shi)俗稱“金剛鉆”。也就是(shi)我們(men)常說的(de)(de)(de)(de)鉆石的(de)(de)(de)(de)原身,它是(shi)一(yi)種由碳(tan)元(yuan)素(su)組(zu)成的(de)(de)(de)(de)礦物,是(shi)碳(tan)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)同(tong)素(su)異形體。金剛石是(shi)目前在(zai)地(di)球上發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)眾多天然存在(zai)中(zhong)(zhong)最堅硬(ying)的(de)(de)(de)(de)物質,同(tong)時“金剛石”不是(shi)只有在(zai)地(di)球才有產出,現(xian)(xian)發現(xian)(xian)在(zai)天體隕落(luo)的(de)(de)(de)(de)隕石中(zhong)(zhong)也有‘金剛石’的(de)(de)(de)(de)生成態(tai)相。金剛石的(de)(de)(de)(de)用途非(fei)常廣(guang)泛(fan),例如:工藝品、工業(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)切割工具。
石墨(mo)可(ke)以在高(gao)溫、高(gao)壓下形成人造金剛石,也是(shi)貴重寶石。石墨(mo)每(mei)(mei)個(ge)碳(tan)原(yuan)子的周邊連結(jie)著另(ling)外三個(ge)碳(tan)原(yuan)子(排列方式呈蜂巢(chao)式的多(duo)個(ge)六邊形)以共價(jia)鍵結(jie)合,構(gou)成共價(jia)分子。由于(yu)每(mei)(mei)個(ge)碳(tan)原(yuan)子均會放(fang)出一個(ge)電(dian)子,那些電(dian)子能夠自(zi)由移動,因此(ci)石墨(mo)屬于(yu)導電(dian)體。 石墨是其中一種最軟的(de)礦物,它的(de)用途包括制造鉛筆芯和潤滑劑。