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.

Vì sao nói vệ tinh thứ hai của Mộc Tinh có thể có sự sống?

Tháng 3 năm 1979 nước Mỹ phóng thiết bị thám hiểm "Người lữ hành số 1" (Voyagers) bay qua bầu trời Mộc Tinh đã bất ngờ phát hiện vệ tinh thứ hai của...

Vết đen Mặt trời là gì?

Bề mặt Mặt Trời sáng chói, thường xuất hiện những vết tối gọi là vết đen hay nhật ban. Những ngày gió cát đầy trời, ánh nắng giảm yếu ta có thể dùng...

Tại sao loài cây sống dưới nước lại không bị thối rữa?

Bất kì loại cây nào cũng cần nước, nếu không có nước cây sẽ chết. Song mỗi loại cây lại có tập tính sinh sống khác nhau, có loại cây cần nhiều nước,...

Sao chổi đâm nhau là thế nào?

Năm 1994 lần đầu tiên trong lịch sử nhân loại, hàng nghìn, hàng vạn người tận mắt nhìn thấy một sự kiện trong vũ trụ xưa nay chưa hề xảy ra, đó là sao...

Nhân sâm tự nhiên và nhân sâm do con người trồng có gì khác nhau?

Nhân sâm có hai loại lớn: một loại sinh trưởng tự nhiên gọi là “nhân sâm tự nhiên”, một loại do trồng nhân tạo gọi là “nhân sâm nhà”. Do ứng dụng của...

Nguyên liệu nào tốt nhất để chế tạo chao đèn bàn?

Chao đèn bàn giúp cho tia sáng của bóng đèn phát tán ra xung quanh được tái phân phối lại, tránh ánh sáng từ sợi tóc bóng đèn làm lóa mắt người sử dụng.

Tại sao máy kéo lại có bánh trước nhỏ bánh sau to

Nói chung ô tô đều có bốn bánh bằng nhau. Máy kéo cũng có bốn bánh, nhưng thật kì lạ là hai bánh sau to, hai bánh trước nhỏ.

Vì sao nói Trung Quốc là quốc gia thiếu nước?

Ngày nay trên thế giới có hơn 100 quốc gia thiếu nước, trong đó bao gồm cả Trung Quốc. Tổng lượng nguồn nước Trung Quốc không ít, xếp thứ 6 trên thế...

Vì sao định lý thặng dư Trung Quốc có thể dùng để mã hóa máy tính?

Chúng ta đã biết đến định lí thặng dư Trung Quốc, tức vấn đề Hàn Tín điểm binh, đó là một thành tựu quan trọng trong toán học Trung Quốc cổ đại, với...