同样都是碳，为什么钻石是透明的，而石墨就不透明？

钻石恒久远、一颗永流传。可能很多小伙伴都会好奇，同样是碳元素组成的，为什么钻石就是透明的，而石墨却是黑的呢？原因是它们的微观结构不同导致的。具体原因且听老郭为您细细道来。

碳是自然界中最常见的元素之一，也是地球上含量最丰富的元素之一，有很多常见物质都主要由碳元素组成。比如动植物和菌类等生命物种本身和这些生物遗体形成的煤、石油、天然气等，再如石头的主要成分是碳酸钙，其中也有大量的碳元素。

我们在日常生活中遇到的透明物质也是有不少的，空气、玻璃、水晶、钻石、水、某些树脂材料等等都能透光，甚至是一些很薄的纸张也是能透光的。我们看到，其实所谓的透明就是透光，光可以从物质的一个表面进入，从与这个表面平行的另外一个面透出的现象这就是透明。

金刚石可以做成钻石，也可以说钻石就是金刚石，其硬度非常高，是自然界中已知硬度最高的物质，其摩氏硬度是硬度为10，也是唯一一种摩氏硬度为10的自然界物质。但是石墨就不同了，它是自然界中最软的物质之一，而且是又滑又软，因此常被用作润滑剂。

答案是否定的。首先拿玻璃来说，玻璃是我们日常都非常常见的透明物质，但实际上，我们真正接触的玻璃，在平时的应用当中，也就是几毫米的厚度，100毫米的玻璃砖都是很少见的。

硬度不同之外，这两种东西的色泽度也很不相同，石墨的颜色非常黑，是漆黑而不透明的，但是钻石却是透明的，透光性很好。

说到这里，我们不能不提一句石墨烯这种材料，因为最近几年它实在是太火了。其实石墨烯也是石墨的一种，只不过它是更薄的石墨，甚至是只由一层碳原子结构组成的薄膜，它的透光率也是很高的，毕竟只有一层原子，它的吸收能力有限。

1、内含级（P1，P2和P3）

钻石的瑕疵在10倍放大镜下明显可见，并且可能会影响钻石的透明度和亮泽度。

2、微内含级（SI1和SI2）

在10倍放大镜下观察，钻石有可见的内含物。

3、轻微内含级（VS1和VS2）

在10倍放大镜下观察，钻石的内部有微小的内含物。

4、极轻微内含级（VVS1和VVS2）

在10倍放大镜下观察，钻石内部有极微小的内含物，即使是专业鉴定师也很难看到。

5、内无瑕级(IF）

在10倍放大镜下观察，钻石内部没有任何内含物。

6、无暇级(FL）

在10倍放大镜下观察，钻石没有任何内含物或表面特征。

扩展资料

4C钻石评价标准

1、色泽：最白的钻石定为D级（即从Diamond的第一个字母开始）。钻石色泽共分为11个级别，依次分别为：D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N。

2、切工：IGI国际宝石学院的切工等级从高到低分为 ID（标准）、EX（优)、VG（很好）G（好），中国国检分为：VG （很好）、G（好）。

3、净度：已镶嵌钻石划分为极好、很好、好、较好，一般5个级别。P级钻又称为I级钻。P级钻以下一般不作为宝石用钻，所以一般只分到P级，不再分P1\P2\P3。

——钻石4C分级——钻石净度

——4C钻石评价标准

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。

一般用美国宝石学院建立的GIA色泽分级来区分无色系列钻石。越是透明无色的钻石越是珍贵，越是接近Z的钻石则成份不均，火彩差，相对劣等，价值越低。根据钻石颜色等级表的区分中可知道越是透明无色的钻石越是珍贵，而越是接近Z的钻石，则成分不均，火彩差，相对劣等。D级钻石完全透明无色，在无色系列钻石中仍是精品，而越是往下的钻石，则会根据钻石掺杂的颜色往下区分。E级钻石则是几乎无色。F级则是仅可检测出少量颜色。在钻石颜色级别表中，字母越靠近Z的钻石，等级就越低。

宝石可透过可见光的程度，一般说来宝石透明度越高越贵重，透明度直接关系到宝石反射能力的强弱，越透明反射光能力越强，使宝石晶莹透亮，反光折射强烈使宝石烁烁闪光，五彩斑澜让人爱不释手。钻石、红蓝宝石、祖母绿等晶体宝石的透明度好坏直接与其价值密切相关，越透明越值钱。透明度与宝石的色彩、明亮和光泽关系十分密切，据此，人们将透明度分为：

透明----光线透过厚度1厘米以上的宝石碎片或薄片时可清晰看见底面图像。

半透明----光线透过厚度1厘米以上的宝石碎片或薄片时底面图像不甚清楚。

微透明一一光线透过厚度1厘米以上的宝石碎片或薄片时底面图像模糊但可见大致轮廓。

不透明——光线全部吸收或反射，完全看不见底部图像。

自然界宝石多为透明或半透明。透明度与宝石内部纯净，含杂质多少，包体或裂纹程度密切相关。透明或半透明的宝石加工成各种刻面宝石，微透或不透明宝石多加工成素面宝石。宝石透明，其高折射率使之更明亮而灿烂。

首先拿玻璃来说，玻璃是我们日常都非常常见的透明物质，但实际上，我们真正接触的玻璃，在平时的应用当中，也就是几毫米的厚度，100毫米的玻璃砖都是很少见的。如果我们把玻璃碾碎成为玻璃渣，我们会发现玻璃就不透明了。其次，我们再来说说水。从超市里面买回来的纯净水和矿泉水都是清亮透明的，我们捧起一捧海水也是如此（有泥沙的除外）。然而我们都知道，在海洋300米以下除了微弱的蓝光，基本上就没有光线了。同样，在大雾天（空气充满了小水滴）能见度很差，我们的视野看不了多远的距离我们小结前面的分析可以看出，一个物体是不是透光，跟它的组成材料，形状、状态和透光的厚度等物理参数有关。那么这里面是不是有什么科学道理呢？是有的，由于光具有波粒二象性，透光的科学原理可以从波动性和粒子性两个角度给出说明。

从波动性的角度来说，透光物质的分子一般都比较小，分子间的间距都比较大。这种情况下，光波可以轻松绕过阻挡它前进的分子，就像湖水中的一个小物体不能阻挡水面波动的传播是一个道理的。从量子力学的角度来说，空隙很大，绝大部分光线可以轻松穿过，没有阻挡。这就像是两个人在操场上相向跑步，他们是很难撞在一起的，因为太开阔了。但如果这两个人是在一个狭窄的胡同里相向而行，那撞上的几率就大。

前面提到的海底过了300米深度就基本上不透光了，这是因为，光在前进的过程中遇到的物质实在是太多了，虽然一点点的绕射能量损失没有什么，但是经过不断的积累，达到一定深度的时候光线基本上都被海水吸收完毕。所以300米下的海水是漆黑一片的。那种透明的薄纸也是这个道理，虽然透明度没有玻璃高，但是一张纸的透明效果还是不错的。如果我们把这种薄纸叠加起来，一张、两张……十张呢？我们就会发现，不透明了。

大雾和碎玻璃不透明又是个什么情况呢？其实这是因为不论是大雾还是碎玻璃，已经不是一整块的物体了在这些碎片之间还有空气这个介质。光线在通过不同介质的时候会发生折射和反射，由于碎片是大量的杂乱无章的，所以光线就会在这些界面上不断地发生折射和反射，光程增加，反射面增加，最后光被碎玻璃或者是小水滴完全吸收，所以它们就不透明了。