钻石是从煤炭中取出来的,这种说法有什么科学依据?
钻石的主要成分是金刚石,煤炭的主要成分是石墨,而金刚石和石墨的成分都是碳。所以才会说钻石是从煤炭中取出来的。
石墨内部的碳原子呈层状排列,一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连,碳与碳组成了六边形的环状,无限多的六边形组成了一层。层与层之间联系力非常弱,而层内三个碳原子联系很牢,因此受力后层间就很容易滑动,这就是石墨很软能写字的原因。
金刚石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列,一个碳原子周围有4个碳原子相连,因此在三维空间形成了一个骨架状,这种结构在各个方向联系力均匀,联结力很强,因此使金刚石具有高硬度的特性。
石墨和金刚石的硬度差别如此之大,但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石,因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳,不是那么容易的。十八世纪后期,人们就开始寻找合成的途径,直至本世纪中叶。1938年学者罗西尼通过热力学计算,奠定了合成金刚石的理论基础,算出要使石墨变成金刚石,至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以,到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。石墨在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石。
钻石的形成,需要高温高压,温度约1100-1500摄氏度,压力4.5-6.0Gpa比煤炭承受更多的压力,更多的碰撞,更多的化学方应,其外部环境要比煤恶劣的多,这个条件不会形成煤炭,所以 煤炭里是不会有钻石,多数为水晶体。
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。
主要成分一样,都为碳。
煤其主要成分为碳、氢、氧和少量的氮、硫或其它元素。硫是煤最主要杂质之一,其通常以硫化物之形式出现于煤的燃烧生成物中。于某些国家,例如美国已设立规范管制硫化物之排放量,因除去此类有害杂质花费不低,故政府均奖励生产低硫煤以减少污染。
而金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的金刚石。
扩展资料:
煤炭的优缺点:
优点:煤炭资源量丰富,且因世界各地都有煤炭矿藏,因此开采及供给皆很稳定,价钱也较石油及天然气便宜。
缺点:煤炭的发热量比石油或天然气小,煤炭在燃烧时,所排放出的二氧化碳量高于石油及天然气。产量有限,是不可再生能源。
参考资料来源:百度百科-煤
参考资料来源:百度百科-钻石
需要工具:压缩机一台、打粉机一台
一、将煤炭放入打粉机中打粉打成煤粉。
二、在工作台内,使用1个燧石和8个煤粉,制作出煤球。
三、在将煤球放进压缩机,做成压缩煤球。
四、在1个黑曜石和8个煤球制作出煤块。
五、最后将煤炭块放进压缩机即可做出一个钻石。
自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。
另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。
科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。
稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。
因此,我觉得煤不太可能形成钻石
不行。
它们的本质上都是不一样的,是因为他们C结构的排列方式不一样的,一个是容易失去原子,一个比较稳定,不易失去原子。
简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。
扩展资料
钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。
因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.060)、光泽强、密度大,为5.8克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。
麻烦采纳,谢谢!
桌上摆着一块光彩夺目的钻石,墙角的火炉边并放有一些煤炭。
煤炭们哀声叹气:“唉!为什么我们天生身体黑?天生没价值?天生这副德性?唉!”钻石听了很不忍,便开口安慰道:“同胞们,别难过了嘛!”
煤炭们一听,七嘴八舌回答“同胞?不会吧!我们是同胞?我们可不像你天生好命,材质非凡呢!别挖苦我们了!我们怎么可能是同胞?”
钻石回答:“真的,我没骗你们,我们可是远房亲戚呢!咱们的成分都是‘碳’,难道不是同胞吗?”
煤炭们叹惜道:“天啊!老天真是不公平!为什么我们的命运差那么多?”
钻石慢慢地说:“这是因为�D�D我在地底时随到了很大的压力,再者,我没有像各位那么早出土,我选择在地下多待了好几千年,所以我们后来的样子会不同。()这就是为什么同样都是碳构成的差异却如此之大的原因了!”
人生哲理:
在这则故事的最后,钻石所告诉煤炭亲戚们,也教导了我们两个重要的人生功:
1、只能受到住压力,否则不易成功。
2、人要懂得“该出头时再出头”,不要浮躁、冒失地强出头,太急于表现,太急于出“土”,惯于太早秀出自己不成熟的意见、表现,将来您的价值不过是块煤炭;在土里多待一会儿,学习稳重一点,内敛一点,谨慎一点,该出头时再出头,该发言时再发言,该表现时再表现,则将来您 有可能就是块“钻石”。人生的价值会是“煤炭”亦或是“钻石”?在于你如何面对压力,以及能否不毛躁、不冒进。
励志钻石
煤块在高压、高温下形成钻石。大多数钻石的历史比地球上最早的植物和植被还要久远,而这些植物和植被就是今天煤炭的来源。
被科学家和地质学家广泛接受的主要理论是,钻石是数百万年前在地球地幔深处形成的。后来由于剧烈的火山喷发和灾难性的板块运动,钻石被带到了地表。
地质学家通常会寻找这些喷发的痕迹(称为管道),以勘测可以建立有利可图的钻石矿的地点。一旦确定某条管道有经济上可行的开采矿藏,采矿公司就会使用重型设备进行开采。平均而言,采矿公司将不得不筛过数千吨的土,以产生一克拉的钻石,这就是为什么采矿是一种资本程度上的风险。
扩展资料
有些人以钻石的主要成分是碳,来攻击它没有什么价值。他们还说:最早人们发现钻石时,发现它除了够硬以为,别无它用,于是只能做成玻璃刀、拉丝模等工具供一些工业领域使用。到了1955年,人们掌握了人造钻石的技术后,天然钻石的最后一点工业价值也没有了。
奥本海默家族和另外几个大牛珠宝商一起控制了全世界的钻石矿藏,虽然现在他们的经营方式转为建立自己的品牌(戴比尔斯),自产自销,但是由于上游还是被其控制,所以消费者永远也不可能拿到低价钻。
参考资料来源:知网—合成钻石