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钻石是怎么形成的(钻石的基本知识介绍)

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  钻石是怎么形成的(钻石的基本知识介绍)

  钻石,也称为“金刚石”,是地球上最坚硬的物质。 人们发现在自然界中,存在着由碳元素构成的晶体物质:碳单质和有机化合物(钻石)。 虽然碳单质的化学性质与金刚石相近,但从根本上讲钻石与金刚石还是有区别的。 金刚石是自然界中最坚硬的天然物质;钻石则是地球上最坚硬的天然物质之一。

  1.金刚石

  金刚石是一种由碳元素构成的晶体,也是最坚硬的物质之一。 在自然界中,绝大多数碳元素都以单质状态存在,而金刚石则是由碳元素组成的。 金刚石被人们誉为“宝石之王”,它具有“钻石之王”的美誉。从外表看,钻石像个大珠小珠落玉盘般晶莹美丽,而它的颜色则千变万化:白色、粉色、黄色等。 钻石是唯一一种可以通过人工合成来制造的宝石类物质。 金刚石在地壳中含量非常丰富,大约占地壳总质量的98%。

  2.钻石的形成

  (1)从碳原子上分离出碳,并把它固定在一个新的晶格上:碳单质原子被固定在石墨晶格上,石墨是一种由三个碳原子组成的材料。 (2)在石墨中加入少量的金刚石,就可以形成一种新的矿物--金刚石。 从一粒钻石到另一粒钻石的转变:当将钻石压入到石墨中时,晶体就会产生一定程度的弯曲,并在压力下产生裂纹。 (3)当钻石受到机械应力和化学压力时,就会发生晶体生长。 (4)如果你将钻石从高温高压下剥离(例如从空气中移除),它最终会变成固态:碳单质颗粒形成玻璃状晶体。 这种转变过程称为“金刚石转化”或“热转化”。

  3.钻石的性质

  钻石是最坚硬的物质,具有高硬度,它对热的抵御能力是非常强的。即使温度达到1300摄氏度时,钻石也不会发生变形、熔化或挥发。 此外,钻石还具有很强的化学稳定性,它在室温下不溶于任何化学溶剂(酒精、丙酮等)和有机溶剂(苯、二甲苯等)。 然而,在加热至1000摄氏度以上时,钻石会变软,出现明显的熔融现象。 钻石是一种多面体晶体,具有一系列不同晶面。 当光线从钻石上反射时,产生不同的折射率;当光线从钻石上反射时还会产生各种不同的颜色(无色、白色及黄色)。 除了颜色外,我们可以通过检测来判断一颗钻石是否是金刚石。