Vì sao kim cương lại đặc biệt cứng như vậy?

Chắc các bạn không hề nghĩ rằng giữa kim cương sáng lấp lánh và than chì đen thui thủi lại là anh em họ hàng, đều là cacbon tinh khiết, tồn tại trong tự nhiên, chỉ có diện mạo và tính chất của chúng khác nhau.

Than chì rất mềm, chỉ cần dùng mảnh nhỏ than chì vạch nhẹ trên giấy là có thể để lại vết đen trên giấy. Ruột bút chì được chế tạo bằng than chì. Còn kim cương là khoáng vật có độ cứng cao nhất trong gia đình các khoáng vật, là "quán quân" về độ cứng: ở các cửa hàng bán kính, các nhân viên phục vụ dùng kim cương làm lưỡi dao để cắt kính. Các máy khoan sâu, người ta dùng mũi khoan có lắp mũi kim cương làm tăng vận tốc xuyên sâu của mũi khoan lên nhiều. Dao kim cương còn dùng để gia công các kim loại, hợp kim cứng nhất.

Than chì và kim cương đều thuộc họ hàng nhà cacbon, vì sao chúng lại có đặc tính khác nhau nhiều như vậy?

Nguyên do là ở than chì, các nguyên tử cacbon được sắp xếp thành lớp, lực kết hợp giữa các nguyên tử giữa các lớp rất nhỏ, giống như các lá bài xếp trong cỗ bài, rất dễ tách ra khỏi nhau. Còn trong kim cương các nguyên tử cacbon được sắp xếp thành tinh thể đều đặn, mỗi nguyên tử cacbon nối chặt chẽ với 4 nguyên tử xung quanh, tạo nên một tinh thể có cấu trúc rất bền chắc nên có độ cứng rất cao.

Sản lượng kim cương trong thiên nhiên rất ít, nói chung thường bị vùi lấp ở những lớp sâu trong vỏ Trái Đất. Với điều kiện nhiệt độ và áp suất rất cao của các lớp dung nham sâu trong lòng đất, cacbon mới có khả năng kết tinh để thành các tinh thể kim cương quý giá. Do sản lượng kim cương thiên nhiên rất ít, giá trị rất lớn, rất quý nên người ta đã tìm cách dùng nhiệt độ cao và áp suất cao để chế tạo kim cương nhân tạo.

Người ta chứng minh rằng ở nhiệt độ cao đến 2000°C và dưới áp suất 5,065.107 pascal (tức 50.000 atm) trở lên mới đạt kim cương ở trạng thái ổn định. Gần đây người ta đã áp dụng điều kiện tương tự để biến than chì thành kim cương.

Trong lòng Trái Đất như thế nào?

Ngày nay con người đã có thể lên Mặt Trăng để thăm dò, khám phá, nhưng trong lòng Trái Đất ra sao thì hiểu biết còn rất ít. Lấy những giếng khoan dầu...

Tại sao phải xây dựng kiến trúc ngầm ở dưới đất?

Nói đến kiến trúc ngầm ở dưới đất, rất nhiều người sẽ liên tưởng ngay rằng đó là do nhu cầu của chiến tranh. Quả thực vậy, nhiều công trình phòng...

Tại sao rồng có cánh thân hình to lớn như vậy lại có thể bay lượn trên không trung?

Khi khủng long ở trên Trái Đất còn xưng vương xưng bá, có một loài động vật bò sát gọi là rồng có cánh đã chiếm giữ một không gian rộng lớn.

Vì sao hoa nở về đêm đều nhạt màu?

Hoa thường nở vào ban ngày, với sắc màu đậm, quyến rũ như hồng, cúc, hướng dương..

Thế nào là hệ thống sinh thái?

Hệ thống sinh thái là chỉ trong một thời gian nhất định, tất cả các sinh vật sống trong một không gian nhất định cùng với môi trường xung quanh nó tạo...

Tại sao phải tiến hành truyền thông bằng vệ tinh?

Trong gia đình vệ tinh Trái Đất, ngoài Mặt Trăng ra còn là vệ tinh nhân tạo với vô số chủng loại. Hiện nay người ta sử dụng vệ tinh để truyền thông,...

Tại sao máy tính phải có bộ nhớ chính?

Máy chính (khối hệ thống) của máy tính cấu tạo gồm bộ xử lý trung tâm (central processing unit) và bộ lưu trữ bên trong (gồm RAM và ROM). Bộ xử lí...

Vì sao vòng năm của cây có thể phản ánh lịch sử ô nhiễm môi trường?

Trên mặt cắt ngang của thân cây có thể nhìn thấy nhiều vòng tròn đồng tâm có màu sắc đậm nhạt khác nhau, đó chính là vòng năm của cây. Nó không những...

Tại sao hạt giống, cây giống phải qua kiểm dịch mới có thể sử dụng?

Khi bạn lấy một bao hạt giống thực vật, chuẩn bị thông qua đường bưu điện gửi cho bạn cùng học hay bạn thân ở nơi xa, nhân viên bưu điện sẽ yêu cầu...