Чем отличается графит от алмаза?

Графит и алмаз считаются аллотропными формами углерода. Аллотропией в химии называют существование у одного химического элемента нескольких простых веществ, в зависимости от их кристаллической структуры. Еще одной аллотропной формой углерода является всем нам хорошо известный уголь. Чем отличается графит от алмаза, несмотря на их идентичный химический состав? Давайте разберемся более подробно.

Содержание статьи

Графит и алмаз в природе

Название минерала алмаз происходит от греческого слова, означающего «несокрушимый». Правда, форму «алмаз» оно приняло через арабский язык, а в оригинале, по-гречески, звучало как «адамас». Минерал знаком людям издавна, и данное ему название говорит само за себя. На сегодня алмаз является самым твердым из известных веществ. Иного применения алмаза, как его огранка для получения бриллиантов, в древности не знали.

Сначала алмазы добывали, как рассыпное золото,– то есть вымывали в проточной воде, еще не зная, где находятся коренные месторождения. В 18 веке их стали находить в шахтах, а в19-м произошла «алмазная революция»: месторождения алмазов были обнаружены в Южной Африке в районе города Кимберли. Это были особые геологические образования, получившие название «кимберлитовые трубки». С тех пор месторождения подобного типа являются основным источником алмазов.

Отличие графита от алмаза–практически во всем, даже в той форме, в которой он встречается в естественных условиях. Минералы, сопутствующие графиту в природе,– шпинель, пирит и гранаты. В нашей стране месторождения графита есть на Кольском полуострове, на Урале и в Сибири. Минерал этот известен с глубокой древности, а название свое он получил от греческого глагола «писать» за способность оставлять следы на папирусе. «Писчая» функция графита была его основной «профессией» очень долгое время.

к содержанию ↑

Разница между графитом и алмазом

Различия между этими минералами колоссальнейшие. В сущности, проще сказать, что у них общего – только углерод, который является тем химическим элементом, из которого состоят и графит, и алмаз. Различия начинаются на уровне кристаллической решетки. У алмаза она кубическая, что делает его самым твердым минералом на Земле, а у графита – слоистая, и именно «отслаивание» пластов решетки при нагрузке и дает ему способность писать.

Главное востребованное качество алмаза –его твердость. Благодаря этому он, кроме ювелирной промышленности, нашел широчайшее применение в технике при производстве инструментов для резки и абразивной обработки, однако сегодня нередко используются и другие свойства этого минерала. Он является хорошим полупроводником, поэтому все чаще применяется в различных отраслях радиоэлектроники. Очень перспективными, например, считаются алмазные подложки, которые широко используются в микроэлектронике.

Графит, в отличие от химически инертного алмаза, хорошо вступает в реакцию со щелочными металлами и некоторыми солями. Поэтому он нашел применение не только в качестве чистого минерала, нои в составе химических соединений. Диапазон его использования –широчайший. Он идет на изготовление плавильных тиглей и пастообразных смазок; востребован в космической технике и в атомной промышленности (стержни-замедлители в ядерных реакторах); для производства технических алмазов и сварочных электродов. То есть, как видим, общих с алмазом областей применения у графита практически нет.

к содержанию ↑

Сравнительная таблица

В компактной таблице приведены примеры, в чем разница между графитом и алмазом. Различия между этими состоящими из углерода минералами прекрасно иллюстрируют, насколько непохожими могут быть разные аллотропные формы одного и того же химического элемента.

ГрафитАлмаз
Из чего состоитУглерод, имеет слоистую структуруУглерод, имеет кубическую кристаллическую решетку
Распространение в природеРаспространен широко. В России – на Кольском полуострове, на Урале и в СибириРаспространен относительно широко, но из-за трудностей добычи и обработки изделия из алмаза имеют высокую стоимость
ПрименениеШирокое применение в самых разных отраслях промышленности: при производстве карандашей, различных смазок, в атомной, космической отраслях, в металлургии и некоторых другихЮвелирная промышленность, производство рабочих частей режущих и абразивных инструментов, последнее время –в радиоэлектронной промышленности