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1、莫瓦桑与人造金刚石法国化学家享利莫瓦桑Ferdinand Frederic Henri Moissan， 1852 1907）在电镀制取最活泼的非金属而又毒性很大的氟，以及发明高温电炉并熔炼钨、钛、钼，钒等高熔点金属方面，做出了很大的贡献，表现了艰苦卓绝的科学探索精神。成为著名的科学家。晶莹透明、硬度第一的金刚石，特别惹人喜爱。经工匠琢磨成钻石，更是世间奇珍异宝，人类虽然在五千年前就从自然界获取了金刚石，但一直不知道它是由什么元素构成的。直到1704年，英国科学家牛顿才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
2、同素异形体，这才弄清楚金刚石是由纯净的碳组成的。1799年，法国化学家摩尔沃把一颗金刚石转变为石墨。这激发了人们的逆向思维，能不能把石墨转化成金刚石呢？自此以后，人们对于怎样把石墨转化为金刚石，表现了极大的兴趣。谁能获得这致人巨富的“点石成金”之术呢？莫瓦桑利用自己发明的高温电炉制取了碳化硅和碳化钙，这促使他向极富诱惑力的“点石成金”术跃跃一试，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
3、，就可拿到金刚石晶体。这个设想在当时看来，既科学又美妙。促使他和他的助手一次又一次的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，竟有一颗0.7mm的晶体闪闪发光！经检测这颗晶体真是金刚石。人们象赞誉世界上前5名钻石一样，也把这颗金刚石誉为“摄政王”。“人造金刚石成功了！”欣喜若狂的莫瓦桑一再向报界宣传他的重大科研成果。这使本来因研制氟和高温电炉而著名的莫瓦桑，更加名噪一时。1906年评选诺贝尔化学奖时，极富盛名的莫瓦桑成了候选人。而另一个候选人便是以发现元素同期律，并排布元素周期表，预言与指导发现新元素的俄罗斯科学家门
4、捷列夫。当时瑞典科学院化学分部投票表决时，10名委员中有5名投莫瓦桑的票，4票赞成门捷列夫， l票弃权。结果草瓦桑以一票的优势而获奖。虽然，莫氏确有重大科研成果，但是，相对于做出时代里程碑式贡献的门捷列夫来说，一为个别的，一为全局性的；一为重大成果，一为恩格斯所赞誉的“完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业相媲美。”当年的诺贝尔化学奖颁发给门捷列夫，应是历史的必然!可是却给予了名噪欧洲的莫瓦桑。1907年门捷列夫和莫瓦桑都相继逝世了。可是门捷列夫却失掉了再被评选的可能，这不能不说诺贝尔颁奖历史上的一大遗憾！话又得说回来。1906年瑞典诺贝尔基金会宣布，
5、把相当于10万法郎的奖金授给莫瓦桑，是“为了表彰他在制备元素氟方面所做出的杰出贡献，表彰他发明了莫氏电炉，”证书上只字未提人造金刚石的事，但莫瓦桑在领奖致答词时，却一再强调他合成人造金刚石的创举。成功的科学实验的第一特征是可重现性。然而，莫瓦桑“成功”的人造金刚石试验，却只做了一次，他本人再也没做第二次，却浸沉在“成功“的盛名之中由于金刚石具有巨大的商业利润和工业价值，不少的公司、企业集团纷纷组织科学家重复莫氏的合成金刚石试验，希望把科研成果转化为工业生产，但却没有一个成功。这就迫使一些人直接登门找莫瓦桑遗孀了解莫氏的试验情况。经查明，那次成功的人造金刚石试验，是由于莫氏生前的助手对反复无休止
6、的试验感到厌烦，但又无法劝阻他不再做了，迫于无奈便悄悄的把实验室中的一颗天然金刚石混迹到实验中去，这便是那颗被誉为“摄政王”的真面目了。到头来，莫瓦桑的人造金刚石，仍然是“希望之星”，对这件事，当然不能说莫氏有意作伪骗人，但是，莫氏没有重复地做出成功的第二次、第三次实验，却律津乐道，陶醉于盛名，却不能不说是科学家不应有的过失。实事求是地说，在那个时代，人造金刚石只能是“希望之星”。从基础理论方面来说，对于现今高中化学 课本上所阐明的金刚石的正四面体晶体结构，和石墨的层状结构，是19l0l920年间由于发展了X射线衍射技术后才有所认识的。使石墨转变为金刚石，不单纯是用外力缩短石墨层与层之间的距离
7、，使六角形碳环转变为正四面体晶格。实际上还包含许多复杂因素。化学家首要考虑的是热力学问题。借助热力学可判断石墨金刚石转变过程中的方向和限度。可知在常温298K，要实现石墨转化为金刚石，需13000大气压以上。如果升高温度，如在1200K，要实现转化，需40000大气压以上。于是可知莫瓦桑的试验，虽然提供了高温，而用铁水急剧冷却收缩所获得的压力，顶多只有几千个大气压，怎么可能实现转化呢？热力学只能判断反应进行的可能性，要使可能性变为现实性，化学家还需考虑动力学问题。如在室温和40万个大气压下，石墨的转化速度缓慢到难以察觉。因此速度也是一个问题。而增压是降低反应速度的，高温自然是提高反应速度的。综
8、合起来看，由热力学来看，高温不利于金刚石的热力学稳定性，要使金刚石在高温下仍具有热力学稳定性，必须相应地高压。而从动力学来看，力求高温才有利于反应速度，高压反而减速。因此，寻求适宜的转化条件，应是兼顾二者，使高温与高压匹配。此外还需特定的溶剂，使石墨晶格中的碳原子先溶解，然后在变更外界条件下，再使碳原子从溶剂中析出结晶形成正四面体晶格。已经知道硫化亚铁、铁以及一些过渡金属可做溶剂。从实验条件方面来说，必须提供能够产生高压的装置和耐高温、耐高压的设备。1946年，诺贝尔奖颁给美国科学家布里奇曼教授，原因是他发明了达到极高压力的装置，以及在高压物理领域内所作出的一些重要发现。至此，人造金刚石才具备了可能性。1955年，美国科学家霍尔等在1650和95000个大气压下，合成了金刚石。并在类似的条件下重复多次亦获成功，产品经各种物理的、化学的检测，确证为金刚石。这是人类历史上第一次合成人造金刚石成功，然而，这已是莫瓦桑宣称“成功”的62年以后，莫氏逝世近半个世纪以后的事了。