一說到碳,你第一反應是什麼?是你家爐子裡的煤?還是鉛筆骨子裡的筆芯?還是象征着海誓山盟的鑽戒?
是的,不僅如此,碳元素還是生命的基本元素。作為元素周期表第6号元素,是較早被發現和利用的元素之一。
比如生命的基本單元氨基酸,就是以無數個碳原子構成一根鍊條形成碳骨架,地球上所有的生物都是碳基生物,包括人類在内都是以碳和水為基礎。可以說沒有碳,就沒有生命。碳,是生命世界的脊柱。
世界上絕大多數的物質都離不開碳元素,無論是每天吃的大米、糖,還是經常用到的汽油、塑料,碳可以說是人類接觸到的最早的元素之一,也是人類利用得最早的元素之一。
碳元素通過不同的排列形式可以形成不同的同素異形體;聽得比較多的三種是金剛石、石墨、C60。
石墨
金剛石就是鑽石的原石,它光彩奪目晶瑩剔透,由于該晶體中的C─C鍵呈現一種緊密立體的四面三角體形式,這樣一種緻密的結構成就了自然界中最硬的石頭,除了被打磨成美麗的鑽石之外,還會在工業上作為鑽探的鑽頭,是價格最貴的石頭之一。
金剛石原子排列機構
與之相反,碳原子以六角平面的網狀結構排列形成石墨晶體。一層一層的排列結構之間通過分子間力結合,然而這種結構層與層之間容易滑動、裂開,所以石墨質軟,是世界上最軟的礦石,被大量用來制作電極、潤滑劑和鉛筆芯。
經過不同的排列方式表現出的結構相差甚遠,好像三根木棍排成一條線時非常不牢固,但是固定成一個三角形時就表現得非常牢固穩定。
碳籠裝結構
随着人們發現類似于足球的籠狀結構C60以後,碳原子更多的排列形式也被發現,如碳納米管、石墨烯等,其價格曾一度超過黃金。它們都具有特殊的性能,這簡直是一片新型的材料密林,沒想到常見的碳元素通過特殊的原子排之後性能優越,被大量高科技領域應用。
比較新奇的是近些年俄羅斯和美國通過人的骨灰,人工合成了鑽石!
将逝者的骨灰通過科技技術合成為骨灰鑽石,有些人會通過佩戴這種鑽石表達對逝者的眷戀,相比于墓地,這種方式的确夠大膽夠新穎,不知道以後是否會有更多人選擇此法。
說到這裡不得不感歎自然界的奇妙,敬畏自然,我們才能活得自然!
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