食人鱼 人造金刚石是如何被“创造”出来的?


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人造钻石前奏曲
人类在5000年前就知道钻石了 。 这种透明的钻石经过打磨后被称为钻石 , 被列为世界珍品 。 与此同时 , 它让人困扰了很长一段时间 , 没有人知道它是由什么组成的 。



1704年 , 英国科学家牛顿指出钻石是可燃的;1772年 , 法国科学家拉瓦锡指出 , 碳与钻石有一些相似之处;1796年 , 英国科学家坦南特通过对金刚石燃烧产生的二氧化碳进行定量分析 , 得出钻石是纯碳的结论 , 进而得知金刚石是在高温高压条件下产生的;1799年 , 法国化学家莫尔沃将钻石转化为石墨 。
这时 , 许多人在想:普通石墨不能在高温高压下转变成贵重的钻石吗?谁能通过这个“黄金”通道?


1880年 , 英国年轻人霍尼(horny)说 , 轻金属锂被添加到骨油和石蜡的混合物中 , 然后放入封闭的钢管中加热至白炽度 。 他声称已经做了80多次实验 , 其中大部分几乎以气体泄漏和爆炸而告终 。 在三根未断裂的钢管中发现了坚硬透明的小颗粒 。 霍尼说这是钻石 。 那天晚上他报告了他的成功 。 一开始人们对他的工作评价很高 , 但由于根据霍尼的实验 , 没有人能重复他的结果 , 他变得冷漠、怀疑 , 甚至被嘲笑 。
13年后 , 法国化学家莫瓦桑(1852~1907)宣布人造钻石的成功 , 很快就得到了科学界的认可 。


莫瓦桑是一位合格的大学教授 , 在无机化学领域做出了巨大贡献 。 他找到了大量制备氟的方法 , 使他能够进一步研究氟的各种性质;后来 , 他用自己的高温电炉制造了电石和碳化硅 。 这些成就使他在化学工业中出名 。 在此基础上 , 他开始探索人造钻石 。 起初 , 他想通过制造氟碳化合物 , 然后去除氟来获得金刚石 。 然后 , 他预计碳会结晶成钻石 。 这些失败了 , 但得到了一些石墨残留物 。 后来 , 他设想用高温电炉熔化掺有碳的铁 , 然后突然将其放入冷水中 。 当铁水表面冷却并急剧收缩时 , 会产生强大的压力 , 使包裹在铁水中的碳按照金刚石的结构排列到位 , 然后用酸溶解铁水 , 从而获得金刚石的结晶 。


这位科学素养很高的著名科学家走上了自己设计的道路 。 1893年2月6日 , 他将碳和铁化合物溶解在酸中 , 得到一种浑浊的物质 。 在显微镜下 , 我们可以看到一个微小的闪闪发光的八面体 , 其中一个长0.7毫米 。
莫瓦桑高兴地向新闻界和科学院报告了这一重要成就 。 由于他最近在氟化学研究和高温电炉的发明方面享有盛名 , 科学界也相信他 , 因此他立即引起了轰动 , 被视为巨大的喜悦 。 人们真的认为人造钻石已经成功了 , 而其他正在探索人造钻石的科学家已经放下了他们的工作 。


1906年诺贝尔化学奖获得时 , 有人提议莫泊桑作为候选人 , 因为他在无机化学领域的成就;另一位提出门捷列夫为获胜者 , 因为他对化学元素周期定律做出了众所周知的贡献 。 辩论结束时 , 瑞典科学院化学系投票表决 。 10名成员中有5名同意莫瓦桑 , 4名同意门捷列夫 , 1名弃权 。 因此 , 莫瓦桑获得诺贝尔奖的理由并不充分(除了人造钻石 , 他的贡献应该得到肯定 , 但这还不足以获得诺贝尔奖) 。 门捷列夫因为第二年去世而失去了再次当选的可能性 。 这是诺贝尔奖历史上的一个遗憾 。
需要指出的是 , 在颁奖仪式上 , 瑞典科学院的官方演讲只赞扬了莫瓦桑在氟化学、高温电炉的发明和应用方面的贡献 , 并没有提及人造金刚石的问题 , 但莫瓦桑在演讲中强调了他引以为豪的工作 。

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