钻石的化学碳化学与金刚石的晶体结构

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钻石的化学碳化学与金刚石的晶体结构

时间:2013-07-06 17:49 来源:未知作者:环保点击: 次

　　“钻石”字派生从希腊adamao，意思是“我驯服'或'我征服”或 ??相关的字阿达姆斯，这意味着“重钢”或“最坚硬的物质”。大家都知道钻石是坚硬和美丽，但是你知道钻石可能是最古老的材料，你可能拥有？虽然钻石被发现的岩石可能是50％至1,600亿岁，钻石本身是约3.3 亿年的历史。这种差异是因为火山岩浆凝固成岩石的钻石被发现没有创建它们，但只运送钻石从地球的地幔的表面。陨石撞击的部位的高压力和温度下也可形成钻石。在发生碰撞形成的钻石可能是相对“年轻”，但一些陨石包含星级灰尘，碎屑从一个明星的死亡，其中可能包括金刚石晶体。一个这样的陨石是已知含有微小的钻石超过5亿岁。这些钻石是年纪比我们的太阳系！

　　了解了钻石的化学反应需要的元素碳的基本知识。中性碳原子有6个质子和6个中子，它的原子核，由6个电子平衡。碳的电子层结构为1s 2 2 2 2 2P 。碳具有4 价，可以接受的，因为4个电子，以填补的2p轨道。钻石是由碳原子的重复单元的连接四个其他通过强烈的化学连接，共价键的碳原子数的。每个碳原子在一个刚性的四面体的网络中，这是从它的相邻的碳原子数等距。金刚石的结构单元由8个原子的，从根本上布置在一个立方体。这个网络是非常稳定和刚性的，这就是为什么钻石是非常辛苦，并且具有较高的熔点。

　　几乎所有的碳来自地球上的星星。在钻石中的碳同位素比率研究使得能够跟踪历史的碳。例如，在地球表面的同位素碳-12和碳-13 的比例略有不同星级尘。此外，某些生物过程积极形式的碳同位素组成，按质量，因此，已经在活物的碳同位素比率是不同于地球或分。因此，它是已知的大多数天然钻石的碳来自最近从地幔，但几颗钻石的碳回收碳的微生物，通过板块构造的地壳形成钻石。有些分钟所产生的陨石钻石是碳可在现场的影响;，一些陨石钻石晶体内仍记忆犹新星星。

　　一个菱形的晶体结构是一个面心立方或FCC晶格。每个碳原子连接其他四个碳原子在定期的四面体（三角棱镜）。基于立方形式和高度对称的原子排列，金刚石晶体可以发展成几种不同的形状，被称为“水晶习惯”。最常见的结晶习性是八角形的八面体或菱形的形状。也可以形成金刚石晶体的立方体，十二面体，以及这些形状的组合。除两个形状类，这些结构是立方晶系的表现。唯一的例外是平坦的形状被称为双晶，这是一个真正的复合晶体，和其他异常类的蚀刻晶体，它有圆形的表面，并且可以具有细长的形状。真正的钻石晶体不具有完全光滑的面孔，但可能引发或缩进三角赘生物，叫做'trigons'。钻石有四个不同的方向，这意味着钻石会整齐地分开，而不是沿着这些方向的突破锯齿状的方式完美乳沟。线切割结果的金刚石晶体化学键较少比在其他方向沿平面八面体的脸。利用钻石切割刻面宝石的切割线。

　　石墨是只有少数几个电子伏特比钻石更稳定，但，激活转换障碍需要几乎同样多的能量摧毁整个格子和重建。因此，一旦形成金刚石，将不重新转换回石墨，因为阻挡过高。钻石被认为是亚稳态的，因为它们是动力学而不是热力学稳定的。在高形成金刚石所需的压力和温度条件下，它的形式实际上是比石墨更稳定，经过数百万年的积碳可能慢慢结晶成钻石。

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