Kim cương và than chì thực sự là dẫn xuất của cùng một chất. Không có chuyên gia, không biết câu trả lời trước, thậm chí khó có thể tưởng tượng rằng các chất có nguồn gốc chung.
Nhưng trên thực tế, mọi thứ đều đúng: giòn, dễ tẩy tế bào chết, phân hủy dưới áp lực nhẹ thành vảy bạc của than chì và kim cương trong suốt cứng - carbon. Sự khác biệt giữa chúng đến từ đâu, tại sao chúng trông khác nhau, có những tính chất hoàn toàn khác nhau? Các nhà khoa học từ lâu đã trả lời câu hỏi này.
Sự khác biệt giữa kim cương và than chì
Cả hai chất đều là carbon, nhưng mạng tinh thể của chúng là khác nhau. Nguyên tử carbon có bốn electron hóa trị, do đó, nó có thể tạo ra tới bốn hợp chất với các nguyên tử khác cùng loại. Trong quá trình hình thành kim cương, bốn liên kết có cường độ cao phát sinh, nhưng tùy chọn này không phải là duy nhất có thể. Than chì được hình thành khi ba liên kết mạnh được tạo ra và liên kết thứ tư yếu. Trong trường hợp này, ba mạnh tạo thành một lớp và yếu nằm giữa các lớp, đảm bảo liên kết yếu của chúng. Do đó, các lớp than chì dễ dàng phân rã, điều này làm cho chất này trở nên lý tưởng để tạo ra một cây bút chì.
Sự thật thú vị: khi một người viết bằng bút chì, dấu vết trên giấy vẫn còn do phân rã than chì trên vảy.
Than chì mờ đục vì các electron tự do của nó hấp thụ ánh sáng bất kể tần số của nó. Tuy nhiên, kim cương khác nhau ở chỗ sự hấp thụ ánh sáng chỉ hiện diện ở tần số kích thích của liên kết giữa các nguyên tử. Vì một phần của phổ tần số loại này không rơi vào phần có thể nhìn thấy của mắt người, kim cương trông trong suốt. Sự cố định chặt chẽ của các nguyên tử làm cho nó trở thành vật liệu mạnh nhất, cung cấp các tính chất điện môi, tạo thành một chất cách điện tự nhiên. Ngược lại, than chì là một chất dẫn. Tuy nhiên, các chỉ số dẫn điện thấp.
Những gì có thể là than chì và kim cương?
Sự xuất hiện của than chì dưới mọi hình thức vẫn gần như giống nhau. Nó có màu xám, có thể gần như đen, có ánh kim loại. Tuy nhiên, nó không thể được quy cho kim loại, carbon không thể. Dưới áp lực, than chì luôn bị vỡ với vảy và độ cứng của nó có thể thay đổi. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, nó không thể được so sánh với kim cương.
Khi nhìn vào một viên kim cương, nghĩa là, một viên kim cương mặt, độ trong suốt có thể được ghi nhận - mặc dù một số viên đá vẫn chưa rõ ràng, nhưng chúng cũng có thể có các sắc thái khác nhau. Nhưng bột kim cương sẽ luôn luôn trắng, trong khi từ than chì nó vẫn còn màu đen hoặc xám. Mặc dù có nhiều biến thể tự nhiên, hai dạng carbon này luôn rất khác nhau, không thể trộn lẫn chúng với nhau.
Than chì có thể biến thành kim cương?
Các mạng tinh thể khác nhau được hình thành do thực tế là cả hai chất xuất hiện trong các điều kiện khác nhau.Để hình thành liên kết mạnh hơn, điều kiện khắc nghiệt, áp suất tăng và nhiệt độ là cần thiết. Thực tế đã chỉ ra rằng bằng cách tạo ra chúng cho than chì, thực sự có thể biến nó thành một viên kim cương. Đã là thí nghiệm đầu tiên cho phép thu được các hạt nhỏ, đó là như vậy. Ngoài ra, các vi hạt kim cương đã được tìm thấy nhiều lần trong các thiên thạch rơi xuống bề mặt hành tinh - chúng có thể hình thành chỉ do ảnh hưởng của các yếu tố hủy diệt mạnh mẽ.
Tuy nhiên, loài người chưa thể tạo thành những viên kim cương lớn bằng phương pháp nhân tạo. Chúng chỉ được hình thành bởi tự nhiên, trong các ống kimberlite đặc biệt đi sâu dưới bề mặt lớp vỏ trái đất. Vẫn còn nhiều tranh cãi về việc những chiếc ống này đến từ đâu, hành tinh hình thành những viên đá quý có tính chất đặc biệt như thế nào. Có lẽ chúng ta đang nói về sự phóng điện mạnh nhất đi qua giữa lớp vỏ trái đất và lớp phủ - có một giả thuyết như vậy. Rốt cuộc, hành tinh thực sự liên tục tạo ra những năng lượng kiến tạo mạnh nhất, cũng xuất hiện dưới dạng điện.
Nhưng trong mọi trường hợp, kim cương và than chì trông khác nhau, có các tính chất khác nhau chính xác do sự khác biệt giữa các mạng tinh thể của chúng.
