碳如何变为钻石?

在高温高压下结晶(如钻石) ：在高温高压反应腔内，碳在高温区溶解，低温区结晶生长晶体。

在高温高压下合成宝石：主要用来合成金刚石。

基本原理：利用高温高压原理，将碳源放在叶蜡石反应腔高温熔解碳，在反应腔中高温熔融金属内输运金属，采用Ni-Fe合金或Fe-Al合金，最后碳在低温区籽晶上结晶。

生活中，我们经常听到对钻石的夸赞——钻石恒久远。坚硬的钻石似乎是永恒的，但是钻石的本质只是碳元素，木炭、石墨、钻石，这些物质都由碳元素组成，只是分子结构存在差异。

木炭、石墨，都可以燃烧，钻石也不例外，只要给予钻石足够的温度和氧气，钻石也可以像木炭一样燃烧，逐渐化为乌有。相比之下，黄金才是真正的真金不怕火炼， 钻石其实并不是永恒的~

燃烧钻石，过程非常困难：

燃烧普通的木炭、活性炭非常简单，很多人喜欢的烧烤，就需要点燃这些物质提供热量；石墨也由碳原子组成，但是石墨的分子形式更加稳定，因此点燃石墨需要到达750℃的高温。

钻石的分子结构更加稳定，因此点燃钻石需要更高的温度以及更纯的氧气，钻石的燃点大约是900℃，但是室内空气很难点燃钻石，必须在氧气纯度更高的地方，才有可能点燃钻石。

900℃的温度，其实并不是非常高的燃点，如果你愿意，使用常见的工具就可以点燃自己的钻石，但是应该没有人想要浪费昂贵的钻石。

钻石在燃烧时，会先发出橙红色的亮光，之后变为白色的亮光。加热钻石的过程中，钻石的碳原子会和氧原子发生反应，优先生成一氧化碳，钻石开始发出橙红色光芒，随着一氧化碳和氧原子再次发生反应，生成二氧化碳，产生更高的温度后，钻石开始发出白色光芒。

钻石燃点虽然高，但不要加热钻石：

钻石的燃烧，是相对剧烈的氧化反应，能够快速消耗钻石的质量，生成二氧化碳，昂贵的钻石会在短时间内丧失大量质量。

温度和氧气浓度，是加速钻石氧化的关键，即使我们不加热钻石，钻石本身也会自然氧化，只是速度非常缓慢，略微加热钻石，也会加速钻石的氧化，因此经过精心加工的钻石成品，还是需要好好保管，燃烧钻石的实验，往往会使用工业碎钻。

将钻石温度提高至燃点，同时让燃烧的钻石处于高浓度的氧气环境中，钻石就会像木炭一样持续燃烧，钻石的碳原子结构相对紧密，因此钻石燃烧时的质量消耗并不明显，少量钻石就可以持续燃烧很长时间。

钻石燃烧过程中，如果降低环境的氧气浓度，钻石很快就会停止燃烧。这是由于钻石的燃点非常高，温度的降低会让钻石立刻停止燃烧，理论上钻石可以被燃烧殆尽，但绝大多数钻石内部存在杂质，这些杂质的燃点一般要比钻石更高。

总结：

钻石，凭借自身晶莹剔透的特征以及后期精制的切割工艺，为自己赢来了非常昂贵的身价，但是从本质上而言，钻石只是最普通的碳原子，搭配特殊的结构形式，燃烧钻石，你只能得到二氧化碳。

和钻石一样属于贵重物品的黄金，本身就是非常稳定的金元素，相比碳元素更加稀有，并且真金不怕火炼，高温只会让黄金更加纯净。

钻石和黄金等贵金属，都已经成为随处可见的收藏品，但钻石的价格，往往远远超过普通的贵金属，而这种价格差距，主要体现在钻石对净度、亮度、质量、切割工艺的分级，在多个方面抬高价格，而黄金只是单纯的黄金。

钻石和黄金，你更喜欢哪一个呢？

钻石和石墨都完全由碳制成，最近发现的buckminsterfullerene（一种离散的足球状分子，含有60个碳原子）也完全由碳制成。但是，对于三种材料，碳原子在空间中的排列方式不同，这使它们成为碳的同素异形体。碳和钻石的不同特性来自其独特的晶体结构。 

在钻石中，碳原子是四面体排列的。每个碳原子与另外四个碳原子相连，距离为1544×10-10米，C-C-C键角为1095度。它是一个坚固的、刚性的三维结构，形成了一个无限的原子网络。由于其四面体结构，钻石表现为一种绝缘体，它的电阻、光透过率和化学惰性也十分显著，因此钻石是透明的。

石墨中的碳原子也排列成无限的阵列，但它们是分层的。这些原子之间有两种相互作用：每个碳原子与另外三个碳原子结合，排列在规则六边形网络的角上，形成120度的C-C-C键角。这些平面排列在两个维度上延伸，形成一个水平的六边形阵列；此外，这些平面阵列被称为叠加相互作用的弱力连接在一起，这种三维结构说明了石墨的物理性质。石墨的平面结构使电子在平面内容易移动，这使得石墨能够传导电、热、吸收光，因此与钻石不同，它的颜色是黑色的。

同时，由于钻石的内部结构和石墨的明显区别，使得钻石拥有强大的硬度、强度和耐用性，钻石的密度高于石墨（每立方厘米3514克）。钻石也表现出很强的抗压性，它可以划伤其他所有的材料，是已知最硬的材料。此外，钻石能分散光线，这意味着红光和紫外光的折射率是不同的（分别为2409和2465）。因此，钻石就像一个棱镜，将白光分为彩虹色，其色散为0056（差值）。色散越大，获得的颜色光谱越好。钻石的“光彩”来源于光的折射、内反射和色散。

因为原子排列顺序不同

组成金刚石的碳原子呈晶格状,好像空心的蜂窝一样。这种结构使原子间相互的作用力很大,十分坚固。金刚石是硬度最大的一种物质,可以用来切割很坚硬的物体,划玻璃的刀头上就镶有金刚石。而组成石墨的碳原子为层状成片状。层与层之间很容易相对滑动,这种结构使石墨比较柔软