《迷人的材料》精读22

№21 坚不可摧的碳材料

学习完容易塑形的材料——塑料，接下来我们将看到另一种性质完全不同的材料——碳材料。坚不可摧的钻石是一种碳材料，可有时候碳也很柔软，例如绘画用的石墨碳笔。碳原子有六个电子，其中两个位于接近原子核的外层，不参与碳元素的化学反应；另外四个电子性质活跃，而正是它们决定了钻石与石墨笔的区别。

最昂贵的碳结构——钻石

如果碳原子的四个活跃电子跟另一个碳原子分享，形成四个化学键，这样子两两配对，就能形成非常稳固的晶体结构，即钻石。

图片发自App

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地球上最大的钻石跟足球差不多大，被发现于南非卡利南矿场。它被切割后，命名为“非洲之星”，目前属于英国王室的加冕珠宝。

从化学角度看，每颗钻石都是一整块单晶体。一颗钻石含有大概一千万亿亿个原子，它们排列成完美的金字塔结构。在这个结构中，电子被牢牢锁住，非常稳定，所以钻石才那么坚硬。钻石的色散率非常高，能将射入的光线分解成七色光，因此钻石非常耀眼。

极端坚硬、透明晶莹、七彩光辉，是钻石如此完美的原因。它能适应各种环境而几乎不会损伤，更能够经受时代变幻。事实上，钻石的英文diamond，其词源是古希腊语adamas，意思就是“不可改变的”。

有了钻石这种轻巧而又名贵的宝物，各种“钻石大盗”也应运而生。大盗沃斯（Adam Worth）曾经抢过一整船钻石，他正是福尔摩斯故事里面莫里亚蒂教授的原型。为了安全运输卡利南钻石到英国，人们最后竟然想出了个天才办法，并最后成功实现：他们派重兵用汽船运送一颗假钻石，然后把真钻石用箱子简单包装后邮寄回英国！

不过，虽说钻石如此名贵，可除了给人观赏之外，它毫无用处！它无法熔解，自然也就无法像金银铜一样能铸成货币。好在“钻石恒久远”这样的广告语已经深入人心，使得钻石市场至今依然巨大。