碳的高贵与世俗
硬度第一的金刚石，因其罕见而价格昂贵。如经工匠琢磨成钻石，更是世间至宝。5000年前人类就从自然界获取了金刚石，却一直不知道它由何种元素构成。直到1704年，英国科学家牛顿证明了金刚石具有可燃性，以后又经法国科学家拉瓦锡（1792年）、英国科学家腾南脱（1797年），用实验证明了金刚石和石墨是碳的同素异形体，这才弄清楚金刚石是由纯净的碳元素形成的一种单质。
1799年，法国化学家摩尔沃把一颗金刚石转化成了石墨。这激发了人们的逆向思维，能不能把石墨转化成金刚石呢？如果能够实现，则无异于'点石成金“。此后的100多年里，科学家们进行了很多有益的探索，最终，法国科学家莫瓦桑利用自己发明的高温电炉取得了一定成效。他先试验制取氟碳化合物，再除去氟制取金刚石，没有成功。后来他设想利用他的高温电炉，把铁化成铁水，再把碳投入熔融的铁水中，然后把渗有碳的熔融铁倒人冷水中，借助铁的急剧冷却收缩时所产生的压力，迫使内中的碳原子能有序地排列成正四面体的大晶体。最后用稀酸溶去铁，就可拿到金刚石晶体。
这个设想在当时看来，既科学又美妙，促使莫瓦桑和他的助手一次又一次地按这个构想方案做试验。1893年2月6日，他终于看到了他梦寐以求的希望之星。当他和助手用酸溶去铁后，在石墨残留物中，竟有颗0.7mm的晶体闪闪发光！经检测这颗晶体真的是金刚石。现在，世界各国纷纷改进工艺，希望能生产出更多的人造金刚石。
不论是金刚石还是石墨，都是碳。碳是一种很常见的元素，它有三种同位素，即稳定的同位素12C、13C和放射性同位素14C，其中最常见的是12C。14C在考古学上有重要的用途，由于它是放射性元素，不断地放出β射线，最终变为14N，所以检测物品中14C的含量再根据14C的半衰期（大约是5730年）就可以推算出物品所处的大致年代。
碳元素形成的单质主要有金刚石、石墨以及俗称足球烯的C60，常见的木炭、活性炭也是一些含有杂质的碳单质。金刚石主要用作装饰品，因其硬度最高也可用作钻头、切割用具等；石墨与粘土用于制造铅笔，石墨本身结构特殊，熔点很高，有导电性，故广泛用作耐火材料和特殊行业的导电材料。如今，科学家又制得了C70，当置于一个强磁场中时，C70单晶体的表面会聚集相当数目的自由电子，当温度超过1.7K时，这种晶体显示出超导性。
碳与硅形成的化合物碳化硅也具有很高的硬度，中学化学上提到，根据形成的共价键的牢固程度，金刚石、碳化硅、硅晶体的硬度、...
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