金刚石石墨(如果石墨和金刚石一样坚硬会怎样?)

如果石墨和金刚石一样坚硬会怎样?

石墨和金刚石看上去并不像,石墨很柔软,稍稍用九城能在纸上留下痕迹:而金刚石却是世界上最坚硬的物质。现在我们把它们放在一块儿说,是因为它们是由同一种元素构成的,那就是碳。如果石墨能够像金刚石一样坚硬,那么我们的铅笔只能将白纸划破,却写不出字来了。如果金刚石像石墨一样柔软的话,那么钻探用的钻头就不能打碎坚硬的岩石了。

那么问题来了,为什么同一种元素,却能够表现出不同的硬度呢? 因为构成石墨和金刚石的碳原子排列顺序不一样。构成石墨分子的碳原子是按照层状结构排列的,层与层之间的碳原子结合力很小。当有外界力量作用时,层之间很容易就发生滑动。所以我们用铅笔写字的时候,会感到笔尖在纸上滑动还可以做这样一个实验,来证明石墨的润滑。取一张白纸,用铅笔涂满一大块地方,再用手指在铅笔印上轻轻滑动,可以很明显地感到,这里比没有用笔芯涂过的地方要滑。抬起手指,会有一些石墨粉末沾在手指上,这也是滑动的结果构成金刚石的碳原子按照一种立体结构排列,彼此交错,和周围的碳原子紧密结合。这个结构非常稳定,外力很难使它发生变化。所以,金刚石的性质非常坚硬。它形成于地球深处,那里的碳原子在高温高压的环境下形成了这种坚定稳固的排列方式。正是因为稀少,所以金刚石显得尤为珍贵。在工业钻探上,金刚石常常被用来做钻头,对付那些地下异常坚硬的石块。另外,金刚石还有一个特点就是晶莹剔透,在阳光下能够反射出七色的光彩,非常好看,因此金刚石也被作为世界上最宝贵的宝石,制作成了各种各样的饰品。

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