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从“昂贵的学费”中学到的知识:一个关于钻石成分的故事_金钢石论文

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学过“碳”一章后,对金刚石是碳元素组成的你是不会怀疑的。但历史上却有人为此花了“万贯家产”的代价才获得了这个知识。

故事发生在欧洲。当时,金刚石的组成已被化学家所证明。但一经公布,对于以金刚石为珍宝炫耀自己富有和尊重身份的人却难于接受这个客观事实。他们认为金刚石是稀世珍宝。它光彩夺目,灿烂辉煌。一百几十克拉(100克拉相当于20克)金刚石的价值, 就够普通人一辈子的花费。说它和墨黑墨黑的木炭、石墨一样都是由碳元素组成的,这怎能叫人相信。

英国的托斯卡纳伯爵就是这类高贵人的一个代表。一天他来到了化学家戴维的实验室,取下他戒指上的钻石(经加工的天然金刚石)对戴维说:“先生,都说金刚石和石墨、木炭都由碳元素组成,也可以燃烧。那恐怕是他们的金刚石不一定是真的,而我这五彩缤纷、灿烂夺目的钻石,你看能是碳元素组成的吗?”

“高贵的伯爵,如果您愿意的话,我可以让您相信它毫不例外。”戴维回答说。

最后二人商定,为了作一次实验证明,就算伯爵把这颗珍贵的钻石赠给戴维。

戴维接过钻石,将其放在氧气中,然后取出一个大聚光镜,在阳光下把焦点对准金刚石,当温度达到800℃时开始冒出缕缕青烟, 接着到850℃时金刚石就不翼而飞了。

伯爵明白了这个道理,所化代价确实不少。而科学家探索金刚石的组成也并非易事。最初科学家认为金刚石是纯石英。1649年,佛罗伦萨院士等把金刚石和红宝石一起放在一个封闭的容器中高温加热,炽热后,金刚石不翼而飞,而红宝石却安然无恙。后来法国化学家拉瓦锡通过实验证明金刚石是单质碳的一种特殊晶型。1797年英国化学家腾南特又作了令人信服的实验:他把金刚石放入充满氧气的密封金质箱中燃烧,燃烧后发现留下唯一的一种气体是二氧化碳,而且燃烧前后质量完全相等。后来还有实验证明金刚石在真空中加热到1500~2000℃时,使膨胀转化为石墨。从开始探索到彻底弄清金刚石的组成大约经历了一个半世纪。同学们你读了这个故事有什么感想?

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