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.

Làm thế nào tính nhanh được lượng thảm cần mua để trải trên cầu thang?

Một trường học đã xây dựng xong một thư viện đẹp đẽ nếu trên các cầu thang lại trải thảm thì sẽ tăng phần thanh khiết, sang trọng. Thế nhưng bạn có...

Tại sao chim bay được?

Con người chúng ta luôn luôn mơ ước được bay trong không trung. Trong nhiều thế kỷ qua, nhiều phát minh đã phối hợp chế tạo ra những máy móc mô phỏng theo sự quan sát của con người về các loài chim...

Vì sao toán học cần lôgic nhưng lại không phải là lôgic học?

Toán học là ngành học nghiên cứu tính “chặt chẽ” và tính “chuẩn xác”. Trong các phép tính toán đều phải thực hiện từng bước theo các quy tắc tính.

Thực sự có thể mỗi năm sao Ngưu Lang và sao Chức Nữ đều gặp nhau không?

Chạng vạng tối mùa hè, gẩn thẳng trên đỉnh đẩu của chúng ta một ngôi sao sáng rất gẩn, đó chính là sao Chức Nữ. Cách qua Ngân hà, ở hướng đông nam...

Vì sao máy bay tốc độ lớn ngày càng... “cụt cánh”?

Cùng với việc nâng cao tốc độ của các phi cơ, con người ngày càng thu ngắn cánh của chúng lại. Họ tiết kiệm vật liệu chăng?

Bốc thăm trước và bốc thăm sau cách nào lợi hơn?

Khi cần quyết định chọn một phương án trong nhiều phương án đưa ra, người ta hay dùng biện pháp bốc thăm. Ví dụ trong trận thi đấu bóng bàn, người ta...

Vì sao phải uống thuốc đúng giờ quy định?

Khám bệnh xong, cầm đơn của bác sĩ đến cửa hàng thuốc, khi giao thuốc, dược sĩ sẽ báo cho bạn biết từng loại thuốc, một ngày uống mấy lần hoặc cách...

Vì sao khi chạy, tim đập nhanh hơn?

Tim giống như một cái bơm tự động, ngày đêm không ngừng co bóp, đưa máu chứa ôxy và chất bổ đến khắp cơ thể. Khi ngủ hoặc nghỉ ngơi, lượng máu từ tim...

Kim loại cũng biết mệt mỏi?

Con người khi làm việc nhiều sẽ có cảm giác mệt mỏi, đó là lúc cần được nghỉ ngơi. Lao động quá sức có thể gây nguy hiểm đến tính mạng...