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為什麼石墨比金剛石更穩定

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為什麼石墨比金剛石更穩定的答案是:碳原子在形成石墨時放出的能量比形成金剛石時多,而能量越低越穩定也可以用鍵能來解釋,石墨之間的碳碳鍵鍵能較大常溫條件下,金剛石化學穩定性比石墨差,因為每兩個碳原子都是單鍵,而石墨單層六個碳原子之間都有一個大π鍵,這使得石墨碳碳鍵能更高,鍵能越高則越穩定同時計算金剛石轉換為石墨在標準狀態下的吉布斯自由能可以得到一個負值,說明金剛石在常壓下會自發的趨向於轉變為石墨雖然單看鍵能論化學性質的話確實是石墨更加穩定,但任何化學反應都會趨向於一個更穩定的狀態,在高壓下雙層石墨會自發地轉變成為金剛石結構,因而在高壓條件下金剛石的化學性質比石墨穩定。

為什麼石墨比金剛石更穩定

石墨和金剛石的區別

1、晶體結構不同

石墨是正六邊形的晶體結構,並且它屬於分子晶體。金剛石則是正八邊形的結構,它屬於原子晶體,相互之間是正正四面體的。石墨會有鱗片一樣的質感但是很細膩而且有滑膩的感覺。

2、外觀顏色不同

石墨一般是深灰色的,它的表面會散發著像金屬一樣的光澤。金剛石則是顏色更多,它有無色的,也有半透明的,還有全透明的,也有黑色的,但其中無色的是最好的,半透明的次之,黑色的較差。

3、物理化學特性不同

石墨的硬度要低於金剛石,後者被稱為自然界裡面存在的最堅硬的誤會,所以石墨是相對質地較軟的。但是在化學特性上,石墨的熔點要比金剛石膏,所以它更耐熱和耐高溫以及腐蝕。

4、適合用途不同

石墨因為它質地稍軟但熔點很高的特性,它比較適合做高溫潤滑劑、筆芯、電池電極、化工管道等等。金剛石因為硬度超高,適合做鑽探機的鑽頭、玻璃刀、裝飾品等等。

石墨

早在二十世紀三十年代,中國黑龍江雞西柳毛、山東南墅石墨礦就開始了石墨的生產加工。當時選礦工藝流程簡單,工人勞動條件差,生產率極低,年產量僅有幾千噸。經過幾十年的發展,我國石墨及碳素製品產量快速上升,2004-2011年,石墨及碳素製品產量年複合增長率達22.12%。2011年,我國石墨及碳素製品產量為2556.17萬噸,同比增長21.98%。

石墨及碳素製品具備優良的效能,應用日益廣泛,產能及效益呈快速增長趨勢。2011年,中國石墨及碳素製品行業發展迅速,行業內企業對成本費用的管理控制能力較高,盈利能力較強。國家統計局資料顯示,2011年,我國石墨及碳素製品行業實現工業總產值1675.64億元;實現銷售收入1677.65億元,同比增長40.58%;實現利潤總額109.59億元,同比增長50.87%。隨著應用的不斷推廣,看中國石墨及碳素製品行業的競爭也日趨激烈。

金剛石

寶石級金剛石,又稱鑽石,光澤燦爛,晶瑩剔透,被譽為“寶石之王”,價值昂貴,是世界公認的第一貨品,其佔有程度和消費水平往往被視為是衡量個人和國家經濟富裕程度的標誌。達不到寶石級的金剛石(工業用金剛石),以其超硬性廣泛用於機電、光學、建築、交通、冶金、地勘、國防等工業領域和現代高、新技術領域。

金剛石按所含微量元素可分為Ⅰ型金剛石和Ⅱ型金剛石兩個型別。Ⅰ型金剛石多為常見的普通金剛石。Ⅱ型金剛石比較罕見,僅佔金剛石總量的1%~2%。Ⅱ型金剛石因常具有良好的導熱性、解理性和半導體性等,多用於空間技術和尖端工業。具微藍色彩的優質大粒Ⅱ型金剛石視為鑽石中之珍品,如重3 106ct(Carat,克拉)世界著名的“庫利南”鑽石,即屬此類。

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