每个女孩都梦想在她们的一生中拥有一颗钻石。在当今世界,钻石是奢华的标准,极其珍贵。它们之所以昂贵的主要原因之一是因为开采和投放市场相当困难,且供应有限。但它是一项值得的投资吗?它们能使用一辈子吗?

理论上,钻石可以永恒存在,但从化学角度来看,钻石并非永远不变。由于它们是碳基的,随着时间的推移,这些珍贵的宝石会慢慢转变为石墨。是的,就是你在铅笔里找到的那种东西。

钻石降解背后的科学是什么?

钻石会慢慢转变为石墨,后者在自然条件下是一种能量更低的排列。钻石和石墨都具有相同的纯碳晶体结构。唯一显著的区别在于碳原子排列和与晶格的结合方式。 

在钻石中,每个碳原子与另外四个碳原子相连。它们在三维网格中紧密堆积。而在石墨中,碳原子仅与三个其他原子松散相连。 

当钻石降解为石墨时,原子只是内部重新排列并趋向于更低的能量状态。虽然相较于钻石,石墨在化学上是更稳定的晶体碳形式,但要实际降低能量状态并发生降解,需要克服相当大的动能。必须加入能量以打破化学键,从而允许新键的形成。(来源:Science Questions with Surprising Answers

为什么钻石会转化为石墨?

钻石转化为石墨有两个原因。首先,地球上现有的条件对钻石是稳定的。此外,石墨比钻石仅高出几电子伏特的稳定性。因此,钻石和石墨的稳定性差别并不大。 

其次,将钻石转化为石墨需要大量能量。过去,一些化学家和地质学家尝试将钻石转变为石墨。他们发现,当用压头压缩钻石时,接触压头的钻石表面会转变为石墨。 

他们还发现,低压和极高温度(如1500至1900摄氏度甚至更高)可能有效。(来源:Science ABC

你的钻石能保持多久?

如果你把钻石当作切割或研磨工具,特别是用于加工铁制品,那么你可能需要注意。钻石接触铁时可能会被加热到足以转化为石墨。然而,珠宝中的钻石旨在终生保持。 (来源: Science ABC)

钻石有不同种类吗?

并非所有钻石都是相同的。在实际购买钻石时需要考虑多个因素。包括切工、净度、颜色和克拉。除此之外,钻石还被划分为不同类型,以下是最常用的分类:天然钻石、实验室培育钻石、处理过的钻石以及天然彩色钻石。 (来源: Naturally Colored)