1、物理结构不同。
金刚石和碳相比,结构更为致密。金刚石的密度大约是碳的15倍左右。金刚石的密度约为35-353g/cm³,碳的密度约为209–223g/cm³。
2、物理性质不同。
钻石每个碳原子都与周围的4个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合。“紧密结合”的两个碳原子之间的距离约为0155nm,从而形成致密的三维结构,正是这种致密的结构,使得金刚石成为天然存在的最坚硬的物质。
而碳是层状的结构,就一个片层而言,每1个碳原子会与其周围的3个碳原子通过强烈的相互作用紧密结合,“紧密结合”的两个碳原子之间的距离约为0142nm。
在碳中层与层之间相距为0335nm,由于距离比较大,碳原子的相互作用较弱,因此很容易沿着与层面平行的方向滑动、裂解,所以碳很软、有滑腻感。
3、稳定性不同。
金刚石的稳定性低于碳,可自发转变为碳,但常温常压下这一转变的速度很慢,可以忽略不计,因此钻石得以稳定存在。自然界形成的金刚石一般形成于地球内部高温高压的环境,后来被火山喷发等地质构造运动带到地表,因此许多金刚石发现在火山附近。
-金刚石
-碳
1,根据我国国家珠宝玉石质量检验师指定教材里,钻石一章,对钻石的专业解释。
2,天然形成的钻石含9995%的C元素。
3,微量元素有N,B,H Si,Ca,Mg,Mn,Ti,Cr,S,惰性气体级稀土稀有元素。
4,这些微量元素决定了钻石的类型,颜色,物理性质。
钻石的的分子结构是碳。
钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。
中文名称:金刚石,钻石
英文名称:Diamond
莫氏硬度:10
化学成份:9998%的碳
物理性能:是天然矿物中的最高硬度,其脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。
常见外形:圆形、椭圆形、榄尖形、心形、梨形、方形、三角型及祖母绿形等。圆钻,是最常见的形状。
折射率:2417
色散值:0044(较高)
全内反射:临界角:245°
主要产地:钻石的主要产地是澳大利亚、博茨瓦纳、加拿大、津巴布韦、纳米比亚、南非、巴西、西伯利亚;目前世界主要的钻石切磨中心有:比利时安特卫普,以色列特拉维夫,美国纽约,印度孟买,泰国曼谷。安特卫普有"世界钻石之都"的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成,“安特卫普切工”是完美切工的代名词。
钻石因为极其珍贵,因此它们的重量使用专用的单位“克拉” 来表示的。1克拉等于02克。现在世界上最大的钻石是一颗名叫 非洲之星的钻石,它镶嵌在英国女王的权杖上,重达5302克拉,合10604克。
虽然碳和钻石同样都是c元素构成的,但是他们的内在结构是完完全全不一样的,所以这也是导致碳和钻石差别巨大的重要原因。
石墨的内部结构排列是一个碳原子连接另外三个碳原子,排列的样子是呈现蜂巢式的多个六边形,每一层有微微的范德华引力,每个碳原子会释放一个电子。排列方式决定了硬度柔软,因为电子不饱和,会释放电子,导致石墨导电的特性。石墨的形成条件较为简单,可人工合成,导致是一种常见的化学物质。
钻石排列方式较与石墨就比较复杂,它是每个原子与周围的4个原子形成正四面体的结构,又叫做金刚石立方晶体结构,在晶体中碳原子都已SP3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键,构成正四面体,由于金刚石中的C-C键很强大,所以金刚石硬度特别大,熔点很高,又因为所有电子都形成共价键,没有游离电子,导致金刚石不导电。金刚石的形成条件很苛刻,人工不能合成不能达到珠宝层次,只能合成用于工业。
总的来说就是因为他们两种的原子排列顺序和密度不同,导致的巨大差距。钻石中的每个碳原子周围都有4个原子,并和中心碳原子保持等距离构成一个稳定的四面体,故其硬度较大,结构稳定。而碳并不是这样的。我们家里烧的碳的原子排列规律是呈正方体,所以钻石比碳坚硬。除非钻石有特殊的颜色,否则一般就的纯碳。
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