★性格迥異的同胞兄弟

你也許不曾想到，黑黝黝的石墨和亮閃閃的金剛石是同胞兄弟，都是存在於自然界中的純碳，隻是它們的相貌和性格大不相同。

石墨的質地非常軟，隻要在紙上輕輕一劃，就留下灰黑色的痕跡，鉛筆芯就是用石墨製造的。金剛石是所有礦物中的硬度“冠軍”：玻璃商店的營業員用鑲著金剛石的刀來切割玻璃，無不“迎刃而解”；鑽探機的鑽頭上鑲著金剛石，這能大大加快它向地下鑽進的速度；金剛石刀具有可以用來加工最硬的金屬。

石墨和金剛石都是碳家族的成員，為什麽它們的硬度相差得如此懸殊呢?

原來，石墨分子中的碳原子是成層排列的，每層原子之間的結合力很小，就像一副疊起來的撲克牌一樣，很容易滑動、散開。而金剛石的碳原子卻是交錯整齊地排列成立體結構，每個碳原子都緊密地與其他4個碳原子直接連接，構成一個牢固的結晶體，因而顯得特別堅硬。

天然金剛石產量很少，一般都隱居在地球深處，隻有在非常高的溫度和巨大的壓力之下，地下熔岩裏的碳，才有可能經過天然結晶的過程形成貴重的金剛石。由於天然金剛石產量少，價格昂貴，所以，人們通常就利用高溫高壓來製造人造金剛石。

計算證明：碳在平常壓力下的穩定體是石墨，而金剛石必須在2000℃高溫和5．065x10\－7百帕(5萬個大氣壓)以上的高壓時，才達到穩定狀態。近年來，人們已在類似條件下，把石墨變成了金剛石。