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鑽石是碳為什麼是無色透明

發布時間: 2023-05-08 04:34:13

① 同樣是由碳構成的,為什麼鑽石是透明的,而石墨就不透明

原因是它們的微觀結構不同導致的。

說明金剛石和石墨的透光性不同。這兩種物質分別是碳元素的同素異構體,金剛石的碳原子呈現出空間正四面體結構,而石墨是片層結構。

說到這里,我們不能不提一句石墨烯這種材料,因為最近幾年它實在是太火了。其實石墨烯也是石墨的一種,只不過它是更薄的石墨,甚至是只由一層碳原子結構組成的薄膜,它的透光率也是很高的,畢竟只有一層原子,它的吸收能力有限。但如果我們把很多層石墨烯疊加在一起,它也會跟石墨一樣是黑色的。

② 同為碳的晶體,為什麼鑽石是透明的,石墨就不透明

首先拿玻璃來說,玻璃是我們日常都非常常見的透明物質,但實際上,我們真正接觸的玻璃,在平時的應用當中,也就是幾毫米的厚度,100毫米的玻璃磚都是很少見的。如果我們把玻璃碾碎成為玻璃渣,我們會發現玻璃就不透明了。其次,我們再來說說水。從超市裡面買回來的純凈水和礦泉水都是清亮透明的,我們捧起一捧海水也是如此(有泥沙的除外)。然而我們都知道,在海洋300米以下除了微弱的藍光,基本上就沒有光線了。同樣,在大霧天(空氣充滿了小水滴)能見度很差,我們的視野看不了多遠的距離.我們小結前面的分析可以看出,一個物體是不是透光,跟它的組成材料,形狀、狀態和透光的厚度等物理參數有關。那麼這裡面是不是有什麼科學道理呢?是有的,由於光具有波粒二象性,透光的科學原理可以從波動性和粒子性兩個角度給出說明。

大霧和碎玻璃不透明又是個什麼情況呢?其實這是因為不論是大霧還是碎玻璃,已經不是一整塊的物體了在這些碎片之間還有空氣這個介質。光線在通過不同介質的時候會發生折射和反射,由於碎片是大量的雜亂無章的,所以光線就會在這些界面上不斷地發生折射和反射,光程增加,反射面增加,最後光被碎玻璃或者是小水滴完全吸收,所以它們就不透明了。

③ 同樣都是碳,為什麼鑽石是透明的,而石墨就不透明

我覺得可能是因為他們本身就是那個樣子的,所以鑽石是透明的,石墨是不透明的

④ 鑽石的物理和化學性質

1.礦物名稱為「金剛石」,英文為Diamond,源於古希臘語Adamant,意思是堅硬不可侵犯的物質,是公認的寶石之王。鑽石的化學成份有99.98%的碳。也就是說,鑽石其實是一種密度相當高的碳結晶體。
2.鑽石的摩氏硬度:10,是天然礦物中的最高硬度。但千萬別認為鑽石硬度高,就永不破損。其實鑽石脆性也相當高,用力碰撞仍會碎裂。
3.鑽石是依據其原石的外形,來切割成各種不同形狀的鑽石。其中,受大姿櫻家歡迎的八種形狀有:圓形、橢圓形、欖尖形、心形、梨形、方形、三角型及綠柱石形。圓鑽,是最常見的形狀。
4.鑽石屬天然礦物。鑽石的主要產地是澳大利亞、南非、印度;而美國、印度,以色列、比利時則是鑽石加工切割的基地。尤其比利時,是全球公認的雕琢鑽石貿易中心。
5. 買鑽石 一定要復檢
[編輯本段]化學成分
鑽石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的,屬等軸晶系。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。純凈的鑽石無色透明,由於微量元素的混入而呈現不同顏色。強金剛光澤。折光率2.417,色散中等,為0.044。均質體。熱導率為0.35卡/厘米消雹�6�1秒�6�1度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊後會順其解理破碎。一組解理完全。密度3.52克/立方厘米。鑽石具有發光性,日光照射後 ,夜晚能發出淡青色磷光。X射線照射,發出天藍色熒光。鑽石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶於酸和鹼,酸鹼不會對其產生作用。
鑽石與相似寶石、合成鑽石的區別。寶石市場上常見的代用品或贗品有無色寶石、無色尖晶石、立方氧化鋯、鈦酸鍶、釔鋁榴石、釔鎵榴石、人造金紅石。合成鑽石於1955年首先由日本研製成功,但未批量生產。因為合成鑽石要比天然鑽石費用高,所以市場上合成鑽石很少見。跡橋叢鑽石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以與其相似的寶石區別。如:仿鑽立方氧化鋯多無色,色散強(0.060)、光澤強、密度大,為5.8克/立方厘米,手掂重感明顯。釔鋁榴石色散柔和,肉眼很難將它與鑽石區別開。

⑤ 鑽石為什麼是透明的

鑽石的色澤會因為化學上的雜質而有所偏差。完全純正的鑽石應該是透明無色的。鑽石偏向不同的顏色會影響它的價值。絕大部分的鑽石都是因為帶有氮原子而偏黃。白鑽越偏黃,價值便越低。但是偏粉紅或藍的鑽石價格卻較高。顏色強烈偏向粉紅或藍的鑽石可能是價值連城.

⑥ 為什麼鑽石是無色的 碳卻是黑色的

碳原子以晶體結構的形式排列 鑽石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的。屬等軸晶系。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。這種獨特的晶體形態使得,鑽石折光率 2.42,具有強色散性 。故純凈的鑽石無色透明。 石墨中碳原子以平面層狀結構鍵合在一起,由於它的層狀結構,灰色,半金屬光澤

⑦ 為什麼鑽石是透明的,而化學式是碳單質

樓上是來搞笑的吧?鑽石怎麼成了C60了??C60是足球烯好吧?
鑽石的主要成分是C沒錯,但是他的晶體類型是一種等軸晶系而不是樓上所說的C60。
另外,樓主對於基本概念有混淆,C與是否透明無關,而與內部結構有關,像鑽石是一種比較純凈的C單質,但是會因為混入少量雜質而呈現出不同的色彩。
我們通常所說的碳不是單質,而是混合物。
希望能幫到你

⑧ 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。

⑨ 天然鑽石是什麼鑽石是怎麼形成的

嗯,鑽石這個天鑽石是額,這個一個二氧化硅的一個天然的一個結晶體他的漠視硬度可以達到12到15。嗯,鑽石的形成是指的是呃,遠古的這個。石頭。經過這個火山,等地殼運動的話,額,數萬次的擠壓形成了這樣一個二氧化硅的一個結晶體。

⑩ 為什麼鑽石的顏色都是透明色的嗎

鑽石的顏色是透明的,與它本身的物質結構是有關系的。