钻石和石墨的成分都是C，为什么钻石的硬度在天然石

　　石墨

　　英文名称：

　　graphite

　　石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为340人，同一网层中碳原子的间距为1．42A。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。

　　石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体

　　山东省莱西市为我国石墨重要产地之一,石墨探明储量68711万吨，现保有储量63993万吨

　　石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1．9～2．3。在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。

　　自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的分析，除测定固定碳含量外，还必须同时测定挥发分和灰分的含量。

　　石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。

　　1．致密结晶状石墨

　　致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于0．1毫米。晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造。这种：石墨的特点是品位很高，一般含碳量为60～65％，有时达80～98％，但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。

　　2．鳞片石墨

　　石墨晶体呈鳞片状；这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高，一般在2～3％，或100～25％之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的工业价值最大。

　　3．隐晶质石墨

　　隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的60～80％。少数高达90％以上。矿石可选性较差。

　　石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：

　　1） 耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。

　　2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。 石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷

　　3） 润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。

　　4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

　　5） 可塑性：石墨的韧性好，可年成很薄的薄片。

　　6） 抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。

　　名字来源：源于希腊文逗graphein地，意为逗用来写地。由德国化学家和矿物学家A G Werner 于1789命名；

　　化学组成：成分纯净者极少，往往含各种杂质；

　　类别：自然元素-非金属元素-碳族

　　晶系和空间群：六方晶系，P63/mmm；

　　晶胞参数:a0=0246nm，c0=0670nm；

　　形态：单晶体常呈片状或板状，但完整的很少见。集合体通常为鳞片状，块状和土状；

　　颜色：铁黑色；

　　条痕：光亮黑色

　　透明度：不透明

　　光泽：呈半金属光泽

　　硬度：1-2

　　解理和断口：平行解理极完全；

　　比重：221-226g/cm3

　　其他性质：薄片具挠性，有滑感，易污手，具有良好的导电性；

　　鉴定特征铁黑色，硬度低，一组极完全解理，有滑感和染手；

　　成因和产状：石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床，系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成；

　　主要用途：石墨在工业上用途很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯；广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。鳞片石墨经过深加工，又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品，成为各个工业部门的重要非金属矿物原料

　　石墨新用途：

　　随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。

　　柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨，是年代开发的一种新的石墨制品。

　　年美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德、日、法也

　　开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。

　　因此，是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求

　　量逐年增长。

　　著名产地：纽约Ticonderoga，马达加斯加和Ceylon，我国以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。

　　石墨粉里逗飞地出金刚石

　　提起钻石，人们就会联想到光彩夺目、闪烁耀眼的情景，它随着拥有者的活动而光芒四射。但因它的昂贵价格，大多数人只能望而却步。尽管如此，人们对钻石还是很向往的。你知道钻石是什么吗看它的化学成分是碳(C)，天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才能称之谓逗钻石地。天然的钻石是非常稀少的，世界上重量大于 1000克拉(1克=5克拉)的钻石只有2粒，400克拉以上的钻石只有多粒，我国迄今为止发现的最大的金刚石重158786克拉，这就是逗常林钻石地。物以稀为贵，正因为可做逗钻石逗用的天然金刚石很罕见，人们就想逗人造逗金刚石来代替它，这就自然地想到了金刚石的逗孪生逗兄弟--石墨了。

　　金刚石和石墨的化学成分都是碳(C)，称逗同素异形体地。从这种称呼可以知道它们具有相同的逗质地，但逗形地或逗性地却不同，且有天壤之别，金刚石是目前最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。

　　石墨和金刚石的硬度差别如此之大，但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石，因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳，不是那么容易的。石墨在5-6万大气压（（5-6）×103MPa）及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石。

　　目前世界上已有十几个国家（包括我国）均合成出了金刚石。但这种金刚石因为颗粒很细，主要用途是做磨料，用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前，世界金刚石的消费中，80%的人造金刚石主要是用于工业，它的产量也远远超过天然金刚石的产量。

　　最初合成的金刚石颗粒呈黑色，05mm大小，重约01克拉（用于宝石的金刚石一般最小不能小于01克拉）。现在我国研制的大颗粒金刚石达3mm以上，美国、日本等已制成61克拉多的金刚石。我们说金刚石已从石墨中逗飞地出，宝石级的人造金刚石也会在不久的将来供应于市场。

C。

延展阅读：

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。是爱情和忠贞的象征。

钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的，属等轴晶系。常含有005%-02%的杂质元素，其中最重要的是N和B，他们的存在关系到钻石的类型和性质。

晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417，色散中等，为0044。均质体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试，反应最为灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。

一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性，日光照射后 ，夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射，发出天蓝色荧光。

钻石的化学性质很稳定，在常温下不容易溶于酸和碱，酸碱不会对其产生作用。

钻石是碳12钻石也叫金刚石。

它是原子晶体，它本身不是分子，所以分子式并不适用C表示，它只是由碳这一种元素组成而碳60是足球烯，是另一种物质，之所以有60是因为它是分子晶体，每个分子由60个碳组成。钻石是指抛光钻石，是天然矿物和毛坯钻石，金刚石是在地球深部高压高温下形成的由碳组成的简单晶体。

钻石的成分是碳，其碳12原子的结构特征是每个碳原子都有四个共价键，C原子间等间距排列，C-C键长为0154nm，原子间结构牢固，组成具有四个角相等的正四面体，形成一个钻石晶胞。

钻石介绍

同时，四个角又是其它四面体晶胞的一部分，由四面体组成的钻石，常见有立方体、八面体、菱形十二面体晶体。钻石结构具有低的热膨胀性及高的导热性，无裂、无包裹体的钻石，真空加热1000℃以上再冷却，仍然完好。

由于C原子轻，共价键力强，原子振动频率高，等轴有序结构，各方向均匀快速散热，使得钻石在常见的非金属宝石中具有最高的导热性。钻石生产国有巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、几内亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

A、氧化物是由两种元素组成的，碳不属于氧化物．故错误；

B、化合物至少有两种元素组成，碳不属于化合物．故错误；

C、碳是由一种元素碳元素组成的纯净物，属于单质．故正确；

D、盐至少由两种元素组成，碳不属于盐．故错误．

故选C．

钻石的化学成分是碳，钻石是经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物质，是钻石的原材料，但有时人们对二者并不加以区分。其实，钻石是在地球很深的地方经过高温高压条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体。这是一种特殊的化学反应，需要特殊的外在条件以及大自然的密切配合。所以，现在的人工制造技术固然很厉害，但是人工钻石和天然钻石相比还是有很大的差距的。这种单质晶体具有坚强的外壳美丽的外貌以及朴素的内心。

天然钻石形成：钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体，碳原子呈立方最紧密堆积， 彼此以共价键相连时， 就形成了自然界最硬的钻石

大部分钻石是在地质的高温高压下形成的。而钻石形成条件的压力在45到6Gpa，温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的深度。在地球深处只有很少的地方具有这种钻石形成的物理、化学条件。

从目前开采的钻石矿中发现，绝大多数的钻石形成年代都在20亿至30亿年前，在南非地区发现的一些钻石的年龄甚至达到了45亿年左右，这也能在一方面证实钻石是在地球诞生后不久便开始在地球内部结晶的。钻石也是世界上最古老的宝石。

那么钻石形成于年代久远的地层深处，是怎么被发现的呢？钻石一般是通过火山爆发而被岩浆带到地表。有些钻石矿石恰好落在河流上游，经过千百年的风吹日晒自然瓦解，钻石暴露在外，随着径流的冲刷来到下游，被有缘人的发现。所以在最开始的时候人们都是直接在河边“淘钻石”，就像淘金那样。