金剛石的物理性質和化學性質,金剛石的物理性質和化學性質 5

時間 2021-10-25 20:59:01

1樓:來如春風

金剛石物理化學性質

(1)化學成分:c。常含有cr、mn、ti、mg、al、ca、si、n、b等。

(2)顏色:常見的為淺黃色、淺黃褐色、淺黃綠色、褐色,無色(淺黃白、白、優白)佔有一定數量,玫瑰色、粉紅色、淺藍色、綠色、黑色、茶色十分稀少。

(3)透明度:無色及淺色金剛石均成透明狀,在無色中的白、優白金剛石測定透過率達95%以上,深色金剛石及具毛玻璃蝕象的透明度減弱呈現半透明狀,當金剛石中包體含量增加亦影響透明度。

(4)硬度:摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,八面體晶面硬度大於菱形十二面體晶面硬度,菱形十二面體晶面硬度大於六面體晶面硬度。

(5)密度:金剛石密度與金剛石晶體中的包含物密切相關,無色透明質純的金剛石密度為3.52g/cm3,當具有包含物時密度為3.44~3.53g/cm3。

(6)偏光性:絕大多數金剛石在偏光下顯示非均性,金剛石屬等軸晶系礦物,理論上應為均質性,但由金剛石形成於壓力變化的地質體中,由於應力作用使金剛石晶體內結構產生區域性錯位,因而顯示不均勻的非均質性,表現在消光上的不一致性,干涉色很低的一級灰色,極少數還可測得一軸晶干涉影象。

(7)折射率(n):2.4493(λ436μm)、2.

4354(λ486μm)、2.4237(λ546μm)、2.4176(λ589μm)、2.

4103(λ656μm)。

(8)反射率(r):油浸下5.308%,空氣中17.29%。

(9)親油疏水性:金剛石是一種親油疏水性礦物,在晶體表面擦上油質後可見暈色,在晶面上滴上油珠立即擴散,而滴上水珠則不擴散,因此在選礦中利用油選可將金剛石分離出來。

(10)電磁性:金剛石為無磁性重部分礦物(p>2.9)因此在選礦中不能採用電磁選(中磁性、弱磁性)方法。

(11)導電性:絕大多數金剛石是電介質,電阻率:5×104ω.

cm,ⅰ型及ⅱ型(ⅱa)金剛石為絕緣體,比電阻》1016ω.cm,i型(h b)金剛石為p型半導體,比電阻10~103ω.cm,溫度上升到600℃或下降到-150℃時,電阻提高。

(12)剛度、強度:金剛石具有極大的彈性模量,是自然界最高的磨削材料,彈性模量達90000kg/mm。摩擦係數小,有極高的抗磨能力,因此在金剛石選礦中利用這一特性,採用球磨機、錐形磨礦機來分離金剛石。

但金剛石極脆,不能承受正向的外力撞擊。

(13)熔點:金剛石熔點達4000℃,在空氣中燃燒溫度為850~1000℃,在純氧中720~800℃燃燒,金剛石發出淺藍色火焰,並轉化成二氧化碳。

(14)發光性:在x射線下金剛石產生天藍色、淺綠色熒光,在長波、短波紫外線下產生淺黃、天藍熒光,但有相當一部分不發光。有的在日光下曝晒後發淺藍色磷光。陰極射線下顯藍、綠熒光。

(15)光澤:屬標準金剛光澤,由於熔蝕作用及毛玻璃蝕象等可出現油脂光澤或光澤減弱。

(16)色散:金剛石色散為0.044。在自然光的照射下,具備一定的入射角度在鑽石表面產生分解的光譜色,俗稱火彩(影響鑽石火彩強弱還與體色、淨度、刻面角度等有關)。

(17)熱導性:金剛石熱導性好,熱導率高達669.89~2009.

66w/(m?℃),其中ⅱ型(ⅱa)金剛石熱導性極好,在液氮溫度下為銅的2.5倍,在室溫下為銅的5倍。

(18)熱膨脹:熱膨脹係數小。

(19)解理:|111|中等,|110|不完全。

(20)斷口:見殼狀。

(21)化學穩定性:化學性質非常穩定,在酸、鹼中均不分解,在熔融的硝酸鈉、硝酸鉀、碳酸鈉中溶解。

2樓:北方遊樂場

實驗二 金屬的物理性質和某些化學性質

金剛石都有哪些物理性質?

水的物理性質和化學性質

3樓:笪安晏書白

水(h2o)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括人類在內所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。

人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,水是中國古代五行之一;西方古代的四元素說中也有水。

水的性質

水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是罕見的,水通常多是酸、鹼、鹽等物質的溶液,習慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經過幾次蒸餾取得,當然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質。

水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;氣態叫水蒸汽。水汽溫度高於374.

2℃時,氣態水便不能通過加壓轉化為液態水。

在20℃時,水的熱導率為0.006j/s·cm·k,冰的熱導率為0.023j/s·cm·k,在雪的密度為0.

1×103kg/m3時,雪的熱導率為0.00029j/s·cm·k。水的密度在3.

98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的升高而增加。

水在0℃時,密度為0.99987×103kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×103kg/m3。

因此冰可以浮在水面上。

水的熱穩定性很強,水蒸氣加熱到2000k以上,也只有極少量離解為氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。具有很大的內聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,並能產生較明顯的毛細現象和吸附現象。純水有極微弱的導電能力,但普通的水含有少量電解質而有導電能力。

水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶於水。

在-213.16℃,水分子會表現出現厭水性。[1]

水的**

地球是太陽系九大行星之中唯一被液態水所覆蓋的星球。地球上水的起源在學術上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有觀點認為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結下來並形成海洋;也有觀點認為,形成地球的星雲物質中原先就存在水的成分。

另外的觀點認為,原始地殼中矽酸鹽等物質受火山影響而發生反映、析出水分。也有觀點認為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要**,甚至現在地球上的水還在不停增加。

水和水體的作用

對氣候的影響

水對氣候具有調節作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。

海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了雲,雲中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落於地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層裡冒出來,形成泉水,經過小溪、江河匯入大海。形成一個水迴圈。

雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風性氣候中,季風帶來了豐富的水氣,形成明顯的乾溼兩季。

此外,在自然界中,由於不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態出現並影響氣候和人類的活動。

對地理的影響

地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍色的星球。水侵蝕岩石土壤,衝淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態。

地球表層水體構成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由於注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發作用,海和大洋裡的水都是鹹水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。

世界上最大的水體是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的裡海是最大的鹹水湖。

地球上水的體積大約有1360000000立方公里.當中

海洋佔了的1320000000立方公里(或97.2%)。

冰川和冰蓋佔了25000000立方公里(或1.8%)。

地下水佔了13000000立方公里(或者0.9%)。

湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了250000立方公里(或0.02%)。

大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都佔了13000立方公里(或0.001%)。

對生命的影響

地球上的生命最初是在水**現的。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水佔70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。

水有利於體內化學反應的進行,在生物體內還起到運輸物質的作用。水對於維持生物體溫度的穩定起很大作用。

水的種類

不同的學科對水有著一些不同的稱呼:

根據水質的不同,可以分為:

軟水:硬度低於8度的水為軟水。

硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。

 

飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:

淡水。鹹水

此外還有:

生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。

天然水:

土壤水:貯存於土壤內的水

地下水:貯存於地下的水

超純水:純度極高的水,多用於積體電路工業

結晶水:又稱水合水。在結晶物質中,以化學鍵力與離子或分子相結合的、數量一定的水分子。

重水的化學分子式為d2o,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構成。重水在天然水中佔不到萬分之二,通過電解水得到的重水比**還昂貴。重水可以用來做原子反應堆的減速劑和載熱劑。

超重水的化學分子式為t2o,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的製取成本比重水還要高上萬倍。

氘化水的化學分子式為hdo,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子。用途不大。

與水相關的化學反應

水的電離與溶液ph值

水是一種極弱的電解質,它能微弱地電離:h2o+h2o↔h3o++oh-通常h3o+簡寫為h+

水的離子積kw=[h+][oh-]

25度時,kw=1×10-14

ph=-log10([h+])

ph<7,溶液為酸性,ph=7,溶液為中性,ph>7,溶液為鹼性。

能溶於水的酸性氧化物或鹼性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或鹼。酸和鹼發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。鹼金屬和水接觸會發生燃燒。

在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應:

有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-oh)代換,例如乙酸甲酯的水解:

無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的h+結合成弱酸,使溶液呈鹼性:

此外,水本身也可以作為催化劑。

淡水短缺問題與對策

地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的0.3%。

世界氣象組織於2023年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2023年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的範圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。

為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。

水文化請參看水文化

水滴揚起水在科學、哲學、宗教、文學、美術、體育、神話等中都有所體現。

水的利用

水是人類生活的重要資源,特別是農業需要大量水進行灌溉,人類文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水邊建立,以解決灌溉、飲用和排汙問題。在人類日常生活中,水在飲用、清潔、洗滌等方面的作用不可或缺。

隨著科學技術的發展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災害作鬥爭。因此形成了一些專門與水有關的研究領域,如水力學,水文科學,水處理等,甚而產生了以水為生的產業水產業。

工業生產和化工生產大量使用這種廉價的原料。但未經處理的廢水的任意排放就會造成水汙染。為了解決這一問題,汙水的處理就變得十分必要。(見水汙染和汙水處理。)

古代世界觀中的水

在文明的早期,人們開始**世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素說中就有水;佛教中的四大也有水;中國古代的五行學說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤溼、陰柔性質的事物。

水崇拜在人類的童年時期,對於水兼有養育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產生了又愛又怕的感情,產生了水崇拜。通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福。

中國傳統上的龍王就是對水的神格化。凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地。祭龍王祈雨是中國傳統的信仰習俗。

怎樣區分化學性質和物理性質,物理性質和化學性質有什麼區別

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