Ⅰ 請問各位,為什麼石墨和鑽石都是由碳組成的,但石墨不透光,是黑色,而鑽石卻透光.麻煩各位高手.急用!!!!!
提起鑽石，人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景，它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴價格，大多數人只能望而卻步。盡管如此，人們對鑽石還是很嚮往的。你知道鑽石是什麼嗎？它的化學成分是碳(C)，天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂「鑽石」。天然的鑽石是非常稀少的，世界上重量大於1000克拉(1克=5克拉)的鑽石只有2粒，400克拉以上的鑽石只有多粒，我國迄今為止發現的蠢銷此最大的金剛石重158.786克拉，這就是「常林鑽石」。物以稀為貴，正因為可做「鑽石「用的天然金剛石很罕見，人們就想「人造「金剛石來代替它，這就自然地想到了金剛石的「孿生「兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(C)，稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同的「質」，但「形」或「性」卻不同，且有天壤之別，金剛石是目前最硬的物質，而石墨卻是最軟的物質之一。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大，但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石，因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳，不是那麼容易的。石墨在5-6萬大氣壓（（5-6）×103MPa）及攝氏1000至2000度高溫下，再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑，可使石墨轉變成金剛石粉末。
目前世界上已有十幾個國家（包括我國）均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細，主要用途是做磨料，用於切削和地質、石油的鑽井用的鑽頭。當前，世界金剛石的消費中，80%的人造金剛石主要是用於工業，它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色，0.5mm大小，重約0.1克拉（用於寶石的金剛石一般最小斗埋不能小於0.1克拉）。現在我國研製的大顆粒金剛石達3mm以上，美國、日本等已製成6.1克拉多的金剛石。我們說金剛石已從石墨中「飛」出，寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應於市場。
石墨熔點比金剛石高
金剛石的熔點是3550℃,石墨的熔點是3652℃～3697℃(升華)。石墨熔點高於金剛石。
從片層內部來看,石墨是原子晶帶迅體；從片層之間來看,石墨是分子晶體(總體說來,石墨應該是混合型晶體)；而金剛石是原子晶體。石墨晶體的熔點反而高於金剛石,似乎不可思議,但石墨晶體片層內共價鍵的鍵長是1.42×10－10m,金剛石晶體內共價鍵的鍵長是1.55×10－10m。同為共價鍵,鍵長越小,鍵越牢固,破壞它也就越難,也就需要提供更多的能量,故而熔點應該更高。 (主要就是石墨的分子晶體屬性導致它的熔點高)
石墨的用途
石墨1、作耐火材料： 石墨及其製品具有耐高溫、高強度的性質，在冶金工業中主要用來製造石墨坩堝，在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護劑，冶金爐的內襯。
2、作導電材料：在電氣工業上用作製造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機顯像管的塗層等。
3、作耐磨潤滑材料：石墨在機械工業中常作為潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃溫度中在很高的滑動速度下，不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備，廣泛採用石墨材料製成活塞杯，密封圈和軸承，它們運轉時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。
4、石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導熱性好，滲透率低等特點，就大量用於製作熱交換器，反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用於石油化工、濕法冶金、酸鹼生產、合成纖維、造紙等工業部門，可節省大量的金屬材料。
5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料：由於石墨的熱膨脹系數小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨後黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經加工或稍作加工就可使用，因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料製成壓模和燒結用的瓷舟。單晶硅的晶體生長坩堝，區域精煉容器，支架夾具，感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管，棒、板、格棚等元件。
6、用於原子能工業和國防工業：石墨具有良好的中子減速劑用於原子反應堆中，鈾一石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點，穩定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高，雜質含量不應超過幾十個 PPM 。特別是其中硼含量應少於 0.5PPM 。在國防工業中還用石墨製造固體燃料火箭的噴嘴，導彈的鼻錐，宇宙航行設備的零件，隔熱材料和防射線材料。
7、石墨還能防止鍋爐結垢，有關單位試驗表明，在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用 4~5 克)能防止鍋爐表面結垢。此外石墨塗在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。
8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經過特殊加工以後，可以製作各種特殊材料用於有關工業部門。
9、電極：石墨何以能取代銅做為電極？
20世紀60年代，銅做為電極材料被廣泛應用，使用率約佔90％，石墨僅有10％左右；21世紀，越來越多的用戶開始選擇石墨作為電極材料，在歐洲，超過90％以上的電極材料是石墨。銅，這種曾經占統治地位的電極材料，和石墨電極相比它的優勢幾乎消失殆盡。是什麼導致了這個戲劇性的變化？當然是石墨電極的諸多優勢。
石墨（1）加工速度更快：通常情況下，石墨的機械加工速度能比銅快2~5倍；而放電加工速度比銅快2~3倍；
材料更不容易變形：在薄筋電極的加工上優勢明顯；銅的軟化點在1000度左右，容易因受熱而產生變形；石墨的升華溫度為3650度；熱膨脹系數僅有銅的1/30。
（2）重量更輕：石墨的密度只有銅的1/5，大型電極進行放電加工時，能有效降低機床（EDM）的負擔；更適合於在大型模具上的應用。
（3）放電消耗更小；由於火花油中也含有C原子，在放電加工時，高溫導致火花油中的C原子被分解出來，轉而在石墨電極的表面形成保護膜，補償了石墨電極的損耗。
（4）沒有毛刺；銅電極在加工完成後，還需手工進行修整以去除毛刺，而石墨加工後沒有毛刺，節約了大量成本，同時更容易實現自動化生產；
（5）石墨更容易研磨和拋光；由於石墨的切削阻力只有銅的1/5，更容易進行手工的研磨和拋光；
（6）材料成本更低，價格更穩定；由於近幾年銅價上漲，如今各向同性石墨的價格比銅更低，相同體積下，東洋炭素的普遍性石墨產品的價格比銅的價格低30％～60％，並且價格更穩定，短期價格波動非常小。
正是這種無可比擬的優勢，石墨逐漸取代銅成為EDM電極的首選材料.
石墨新用途
石墨新用途：
隨著科學技術的不斷發展，人們對石墨也開發了許多新用途。
柔性石墨製品。柔性石墨又稱膨脹石墨，是年代開發的一種新的石墨製品。
年美國研究成功柔性石墨密封材料，解決了原子能閥門泄漏問題，隨後德、日、法也開始研製生產。這種產品除具有天然石墨所具有的特性外，還具有特殊的柔性和彈性。
因此，是一種理想的密封材料。廣泛用於石油化工、原子能等工業領域。國際市場需求量逐年增長。
石墨輕工業應用
此外，石墨還是輕工業中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，是製造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鑽石不可缺少的原料。它是一種很好的節能環保材料，美國已用它做為汽車電池。隨著現代科學技術和工業的發展，石墨的應用領域還在不斷拓寬，已成為高科技領域中新型復合材料的重要原料，在國民經濟中具有重要的作用。
Ⅱ 在理論上怎麼把煤塊變成鑽石
煤塊在高壓、高溫下形成鑽石。大多數鑽石的歷史比地球上最早的植物和植被還要久遠，而這些植物和植被就是今天煤炭的來源。
被科學家和地質學家廣泛接受的主要理論是，鑽石是數百萬年前在地球地幔深處形成的。後來由於劇烈的火山噴發和災難性的板塊運動，鑽石被帶到了地表。
地質學家通常會尋找這些噴發的痕跡（稱為管道），以勘測可以建立有利可圖的鑽石礦的地點。一旦確定某條管道有經濟上可行的開采礦藏，采礦公司就會使用重型設備進行開采。平均而言，采礦公司將不得不篩過數千噸的土，以產生一克拉的鑽石，這就是為什麼采礦是一種資本程度上的風險。
(2)鑽石能量管道怎麼做擴展閱讀
有些人以鑽石的主要成分是碳，來攻擊它沒有什麼價值。他們還說：最早人們發現鑽石時，發現它除了夠硬以為，別無它用，於是只能做成玻璃刀、拉絲模等工具供一些工業領域使用。到了1955年，人們掌握了人造鑽石的技術後，天然鑽石的最後一點工業價值也沒有了。
奧本海默家族和另外幾個大牛珠寶商一起控制了全世界的鑽石礦藏，雖然現在他們的經營方式轉為建立自己的品牌（戴比爾斯），自產自銷，但是由於上游還是被其控制，所以消費者永遠也不可能拿到低價鑽。