几倍的大气压可以让煤炭变成钻石？

人造钻石的生产方法： 在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下，在中心放一颗很小的天然钻石作为种子，在种钻周围是高温金属液体，在金属溶液的上层是石墨，在这种环境下石墨中的碳原子会从金属院子中列队走向钻石从而形成新的钻石。这个俄罗斯的研究小组在冷战结束后由于经费问题而使人造钻石研究一度停止，后来随着美国珠宝商的注资又重新恢复过来。2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期，俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与天然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深入，在不远的将来就可以造出与天然钻石一样的人工钻石。

主要成分一样，但是形成条件不一样，所以导致其物理性能具有巨大差异。

相信大家很难相信暗棕黑色的煤块和闪闪发光的钻石之间的关系，但它们之间都是由碳组成。那么，为什么他们看起来不同？是否有可能从煤的变成钻石？让我们来了解一下。

大家都知道碳是地壳中最丰富的元素之一。它被发现在不同的同素异形体（结构不同）的形式，大致可归类为无定形和结晶。最常见的无定形形式的碳是煤，焦炭，木炭，石墨及钻石，而众所周知的结晶形式的这些元素。而这些晶体结构，其中发现了石墨或钻石。

如果煤，钻石和石墨都是由碳组成，那么为什么他们看起来不一样？答案是石墨和钻石中碳原子的排列不同，造成他们完全不同的外观。虽然在一个六角形的构成的石墨中，碳原子的排列的钻石中，每个碳原子与其他四个四面体的构成。因此，石墨呈现状片材层叠的，在钻石中的碳原子数可以形成一个金字塔状结构。而扁平的石墨片材可吸收不同波长的光，因此是不透明的黑色。

在金字塔状结构中的碳发现钻石，是透明的，闪闪发光的。煤，它是一种无定形形式的碳，不完全是纯碳。除了由碳，腐烂的植物和动物材料，已被压缩了数百万年，在地壳中含有复杂的有机分子。煤炭受到各种改变其化学成分的地质过程形成石墨。这个过程需要合适的条件和数百万年发生。钻石形成深地球内部，其中的温度和压力都非常高。它们被熔融岩浆输送到地球表面上。

钻石

约45亿年前，地球诞生不久，钻石就孕育在地幔中，也就是地表下161千米处，一个非常复杂的地方，那里很热，温度高达1300度，压力也很大，约4500-60000个大气压。在这样的高温、极高气压及还原（缺氧）环境下，碳原子才结晶成为珍贵的钻石。这种条件极其罕见，所以地球数十亿年形成的钻石资源珍稀有限。

经过岁月悠长“炼狱”般的洗礼，随着火山剧烈爆发，才有机会让沉睡亿年的美丽重现人间。火山喷发，让岩浆像一台升降机一样，携带着160公里深处的钻石及其他岩石和矿物，一起向上穿过地幔，冲破地壳，来到地表。它们以钻石毛坯（原石）的形式，被人类发现和开采。

不是所有的钻石原石，都能成为首饰级钻石。在开采出的金刚石中，平均只有20%达到宝石级，而80%只能用于工业。要得到1克拉钻石的原石，需要250吨的金伯利岩，而且最终也只能打磨出大约20至50分的钻石成品。

煤炭

而碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。

钻石和煤炭主要是两者形成的环境不同：钻石形成环境需要有高温高压以及环境骤变；而煤炭形成环境需要及其稳定的、还原性的环境。

在关于Alchemy(炼金术)一词的中文翻译上，经常会让人产生误解，让人感觉炼金术师好像都是守财奴一样，他们所作的一切仿佛就是将各种金属炼成黄金，然后在一夜之间暴富当然在历史上确实不乏这样的人，哪怕是在中国也有类似的炼丹术。宋朝的皇帝曾经把自己炼制的“药金”赏赐给手下的大臣，并认为这种“药金”的价值远胜过黄金。我们今日若研究下，就会发现这些不过是某种廉价的合金，只不过它的颜色比黄金更鲜艳罢了。

但是，如果追本溯源，来仔细看一下Alchemy这个词的本意，你就会发现其实没有这方面的意思。

Alchemy一词来源于阿拉伯语的Al-Kimia，但是Kimia一词，又是阿拉伯人借用的希腊语Chemeia。这个词的原意是瞳孔，瞳孔被认为是眼中的黑色物质(现在我们知道那只是一个洞)。瞳孔能够观察到隐蔽之中的事物，所以炼金术也是能窥测自然奥秘的科目。所以，与其说按照某些人想象的，炼金术是金色的艺术，我们更应该说它是黑色的艺术。

另一说Chemeia可能的意思是浇铸，不过这个说法就没有之前的那么艺术化了。这里就很有可能指的是那些炼金术士“浇铸”假币的技艺了。这不还是说炼金术士是帮被黄金迷住眼睛的人么你如果这么说，是因为你还没有看到Kimia之前的那个Al的前缀。这个前缀的意思，表示“超越”。也就是说，炼金术士们的最终目标不是财富，而是在于藏匿于自然界之外的规律，以及对那种规律的认识。

另外，炼金术士甚至认为个人的道德修养也会影响炼金实验的过程，也就是说这个过程远远不只是你按照正确的步骤，放入正确的材料就可以达到的——不虔诚的、贪财的人是永远成功不了的。所以，你要想成为一个炼金术士，首先要起码达到“手中无金，心中也无金”的程度。不过这多多少少听起来令人矛盾：如果炼金术士不是因为财富而尝试着自己的实验，那么他们是为什么追求黄金呢实际上他们更多的追求不是在结果身上，而是在整个炼制的过程。这个过程也被称为“金属的嬗变”。

我们现代人有元素周期表，知道发生化学反应的最小单位是“元素”。铅不能变成银，铜不能变成金。但是炼金术士看待物质的角度，却和现代人不太一样。他们关于自然物质的分类方法更直观——一般是按照物质的性状来区分的。比如，“红色”的物质可以归为一组，所以珊瑚，玛瑙，血液，红色的花可能被当作一类;而“白色”的物质可以归为一组，所以铅，锡，汞和银可能被当作一类。所以，我们现在就比较能理解为何宋朝的皇帝，认为自己炼制的“药金”要比黄金更好的原因了——“药金”拥有更出色的颜色、更柔韧的性质。而在一些炼金术士看来，鸡血石则具有补血或者生血的效果，为什么呢恰恰就是因为鸡血石上面的那一抹血色。在这点上，东西方惊人地相似。

不仅如此，他们还认为物质的界限，不像我们今天看待的这么明显。他们之间是可以相互转换的，具体做法就是，只要你能把更多的“颜色”添加到缺乏这种“颜色”的物质之中。只要这样做，你就能让这种物质升华。所以，在他们看来，铅只是不太白的银子，而铜只是不太黄的金子，只要你能想方设法地添加进去，铅和铜都有机会变成为银和金。而这整个添加或者提炼的过程，也就被称为“嬗变”。

所以，我们可以看到，炼金术士不是因为把铜变成黄金而兴奋，他们真正兴奋是因为，他们能把一种“金属”变成另外一种“金属”。他们高傲地认为他们的工作就是在模仿上帝创造自然的过程。而他们所做的工作，只不过是加速了自然形成的过程——也就是说在他们看来，铅和铜都是放得不够久的低级金属。

这种看法就像我们今天在制造人工钻石。我们都知道煤炭和钻石都不过是由碳元素组成的，但是“煤炭”在自然界转变为钻石的过程，是漫长且不确定的。而我们如果用高温、高压的方法，促进了煤炭的“嬗变”，可以令其变成“钻石”。其实，从今天的角度来看，我们也在进行这种“炼金术”。

既然我们知道了如何让金属进行嬗变的原理，那么我们具体应该如何使金属嬗变呢

按照炼金术的理论，是首先提取出所有金属“共有的东西”。比如说，我们如果能提取出“**”，然后只要在铜这种贱金属中添加这种东西，就能将它变为贵金属——黄金。因为从炼金术的角度来说，贱金属与贵金属相比，不存在质的区别，存在的只是量的差异。

但是，“**”或者说“白色”这种本质的东西又应该长什么样子呢

在中世纪人眼中看来，上帝创造世界的过程就好像在拿粘土捏东西。你看，《圣经》里说过，人就是“来自于尘土的”。实际上，不只是人，动物、植物、石头，都是某种“粘土”构成的，这当然也包括了各种矿物。而炼金术士们给这种上帝捏造万物的粘土起了个名字，叫做“哲人石”，或者也称为“哲人汞”。

说得这么奇幻，这到底是一种什么样的物质呢首先它应该和粘土一样，能柔软到被捏成各种形状，因为它本身是没有任何形状的，才能被塑造为不同的东西。其次，在任何的环境下，它都应该是介于液体与流体之间的状态，因为所有的事物不外乎都是固体或者液体的。至于为什么没有气体因为中世纪的人们头脑子里还不知道气体是不是也该算是一种物质——有人认为是一种“物质”，有人则认为是一种“灵魂”。在提取出来之时，它应该闪烁着彩虹一般的颜色，因为它包含了世上所有的颜色。但是慢慢地，所有的光泽会褪去，直到变成肉色。其实我们现代人知道，如果所有颜色混合在一起，应该是黑色，但是那时候的人们就是认为肉色最好。所以，从这个角度来说，“炼金术”一词非常地不准确，也许应该把它翻译为“炼石术”更为恰当。

炼金术士要想得到这样一种奇特的物质，一共有两种方法：湿法和干法。因为耗时的不同，也被称为“长时间法”和“短时间法”。炼金术士们往往把两种方法同时采用。

“湿法”是要求制作一个密封的环境，往往是一个玻璃大烧瓶，在瓶中放上沙子，在沙子中埋入原材料，以便均匀加热。这样一个装置，又被称为“哲人蛋”。这个“蛋”是被视为一个微缩的蛋型的“小宇宙”(炼金术士们并不认为世界是一个平面的)。经过均匀的加热，里面的东西会进行蜕变，从而生出所需要的哲人石。因为里面会加入汞或者其他液体，所以这种方法也被称为“湿法”。不过要想加热这个玻璃装置，并维持住一定的温度，对于没有温度计的那个年代来说，是十分困难的，炼金术士的方法是使用炭火文烤，或者用粪肥发酵的热量。而“干法”，则是较多利用坩埚进行煅烧原材料。他们认为能够把附着在那“原始的粘土”上多余的物质烧掉，这样便可以留下最原初的那部分。不过，“湿”法在炼金术们看来更为高级，“干”法则有失文雅，稍显粗暴。

那么炼制哲人石的基本原材料又是什么呢在炼金术士看来，上帝捏造世界用到了最基本的四大元素——风、水、火、地，但是单单只是这些是不够的。风、水、火、地所代表的四种性质冷、热、干、湿，还不足以解释全部世界。他们认为除此之外，还有盐、汞和硫磺。只不过这并不是平常意义上的盐、汞和硫磺，它们代表的是更高一层的化学性质。汞代表着“挥发性”，因为它可以方便地在固态(在现代化学看来，实际上是被氧化了)、液态，以及气态之间相互转换。而硫磺则是代表“连接的媒介”，它能连接“挥发性”和“固定性”，这主要因为它很容易燃烧。盐则是“固定性”的终极状态，因为它很难燃烧。正因为如此，“盐”本身太过迟钝，就被认为太过缺乏“变通性”，而被排除在炼制“哲人石”的名单之外。而炼金术士们之所以偏爱自然界真实存在的硫磺和汞，是因为他们认为他们是“挥发性”，“变动性”的化身。如果能从它们身上提取出这种“变动性”和“挥发性”，那么自然也能让金属“变动”起来。

在历史上，不乏有某些炼金术士宣称自己已经炼得了“哲人石”，不过这可能就像妖怪们抓到唐僧，只是场“黄粱美梦”。因为在现代的化学分析看来，他们得到的很可能只是某种锑化物。这些东西多少具有传说中哲人石的性质。它的质地很柔软，颜色也可能接近肉色。而且这些锑化物的合金中，因为还包含着少量的贵金属(这些贵金属往往被作为“种子”放入到其中，炼金术士认为他们会在哲人石中自己慢慢发育增多)，所以闪烁着比较诱人的颜色。

但是哲人石这种物质，毕竟不是真正存在的。它在炼金术士们的思辨和幻想中升华了，他们相信“哲人石”，就如同宗教徒相信“神”的存在一样。渐渐地，有一部分炼金术士放弃了炼成哲人石的追求，开始把对炼金的追求转向对心灵的追求，这就是所谓的“心灵炼金术”。而很巧的是，在我们中国也有一种对应的东西，这东西被称为“内丹”。

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。

　　一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。

　　煤炭是这样形成的吗？有些论述是否应当进一步加以研究和探讨。一座大的煤矿，煤层很厚，煤质很优，但总的来说它的面积并不算很大。如果是千百万年植物的枝叶和根茎自然堆积而成的，它的面积应当是很大的。因为在远古时期地球上到处都是森林和草原，因此，地下也应当到处有储存煤炭的痕迹；煤层也不一定很厚，因为植物的枝叶、根茎腐烂变成腐植质，又会被植物吸收，如此反复，最终被埋入地下时也不会那么集中，土层与煤层的界限也不会划分得那么清楚。

　　但是，无可否认的事实和依据，煤炭千真万确是植物的残骸经过一系统的演变形成的，这是颠簸不破的真理，只要仔细观察一下煤块，就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹；如果把煤切成薄片放到显微镜下观察，就能发现非常清楚的植物组织和构造，而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西，有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石。值得探讨的是它为何形成得如此集中，而且又是那么如此的优质呢？

　　记得上小学的时候，我家住在离城不远的乡村，每当盛夏雨季来临时，一场暴雨过后，村子中央就会出现一条湍急的“小溪流”，我们许多小朋友就会跑到那里面去嬉戏，那小溪流也会因暴雨停止时间的延长，而变得越来越小，最后干涸。但在没有断流之前你会发现，很多水流处却被冲下来的木棍儿、杂草等漂浮物堵塞，形成一个个小的水坎儿。为了能让水流通畅，我们不时地把那些小水坎扒开，有的时候也会借此筑起一道小溪上的“堤坝”。既便是现在居住在城里，一场暴雨过后，街道上很多地方也会出现各种各样的漂浮物截住了水流，堵塞了下水道口，而且很多漂浮物又被集中地滞留在一个地方的现象。

　　小巫见大巫，由此我们便可以推断出煤炭的形成可能与洪水有直接关系。如果没有洪水那样强大的力量和搬运的功能，煤炭的形成绝对不会那么集中，也不会那么优质。

　　我们可以设想一下，在千百万年前的地质历史期间，由于气候条件非常适宜，地面上生长着繁茂高大的植物，在海滨和内陆沼泽地带，也生长着大量的植物，那时的雨量又是相当的充沛，当百年一遇的洪水或海啸等自然灾害降临时，就会淹没了草原、淹没了大片森林，那里的大小植物就会被连根拨起，漂浮在水面上，植物根须上的泥土也会随之被冲刷得干干净净，这些带着须根和枝杈的大小树木及草类植物也会相互攀缠在一起，顺流漂浮而下，一旦被冲到浅滩、湾叉就会搁浅，它们就会在那里安家落户，并且象筛子一样把所有的漂浮物筛选在那里，很快这里就会形成一道屏障，并且这个地方还会是下次洪水堆积植物残骸（也会有许多动物的残骸）的地方。当洪水消退后，这里就会形成一道逶迤的堆积植物残骸的丘岭，再经过长期的地质变化，这座植物残骸的丘岭就会逐渐地埋入地下，最后演变成今天的煤矿。

　　那么也许有人会问，1998年中国遭受的一场罕见的水灾，为何没有出现这样的情况呢？我认为，那是因为中国目前的森林覆盖率很低，而且有森林的地方多在高海拔地区，在平原到处是粮田，几乎到了没有什么森林可淹的境地，只不过是淹没了一些农田的防护林，并且农田防护林的树木很稀少，而且树木的根须又十分的发达，抓地抓得十分牢固，短时间的浸泡、冲击不会造成多大危害。而森林中的树木就不同了，很多树木都挤在一起生活，它们为了吸食太阳的能量，拼命地往上长，根须并不发达，一旦一处树木被洪水连根拨起，就会连带成片的树木被洪水毁掉，就如同放木排一样，顺流漂浮而下，势不可挡，最后全部堆积在一个地方。

　　另外，由于人类对大自然认识的增强，抵御突发性自然灾害的能力不断提高，兴修水利，筑起坚固的堤坝，加固江堤、河堤，大大地减缓了凶猛洪水的冲击力，泛滥的现象少了，甚至乖乖地听从人类的召唤，并把凶猛的洪水变成了电能、动能、热能，造福于人类，服务于人类社会。

　　不仅洪水有搬运动植物这样的能力，而且潮汐、台风、海啸也具备这样的能力。由于地震、火山喷发等因素引起的海啸，可以使海浪掀起三、四十米还高，并且在顷刻之间把一个岛屿上的动植物扫荡一空；把海岸线附近的一切生物全部洗劫。

　　再者，地球表面上的物质不可能永久的一成不变地等待着地球进行沉降运动的，而且地球表面上的物质是在不断地循环流动着的。因此，“水灾说”是使煤炭形成得如此集中、优质，还是有一定的道理的，是有说服力的，也是能够令人信服的。

　　由于古代的在植物大量沉积,被深深的埋在地层下,受到高压和高温,经过几亿年的时间,变成煤炭

　　煤矿和其它矿一样，是层状的，且不是到处都有，如果是地表植物积聚而成，则不会那么集中，应该到处都有，所以我认为，书上所说的不对。碳元素是地球故有的，地表的碳大部分以化合物形式存在，地心的碳以单质形式存在，地心的碳向地表喷出时，一部分为钻石，一部分为石墨，大部分为煤（不同条件下形成不同的物质），和其它大部分矿的成因一样。

　　植物当被压在地下，在长时间的缺氧高压的条件下便会形成煤。

　　石炭纪地球植物大繁盛，为煤的形成形成的强大的物质基础，后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。经过长年累月，便有了煤。

其实很简单~说白了~

就是由于碳原子经过超高压等复杂变化而形成的~就是说你买块煤炭再经过超高压的复杂过程就能边成人工钻了~所以也不一定在煤炭下面行成的~而且自然形成需要的时间过长~一般煤炭下面都很少有砖石~

现在用石墨也能制造成钻石哦~不过人工钻的体积很小不能达到自然形成的那么大~

而且钻石+热到800度烧个30分钟就会变回原始碳~消失了哦~(其实就是变"烟"飞走了~