石墨变钻石是物理变化吗

石墨变钻石是物理变化，物质只改变排列方式，未改变本质。石墨层状结构中碳原子呈六边形排列，而钻石中碳原子形成四面体结构。两种物质都由纯碳组成，化学性质完全相同。实验室高温高压条件下，石墨能在几秒内转化为钻石，这一过程无需添加或去除任何元素。自然界中，地下150公里深处，温度超过1200摄氏度，压力达到5万大气压，石墨会缓慢转变为钻石。

石墨变钻石也涉及能量转换过程。这一转变需要吸收大量能量，约2.5千焦每摩尔，相当于把1千克石墨提升到250米高度所需的能量。钻石形成后，其硬度比石墨高4倍，导热性高5倍，光学性质完全不同。这些物理特性的变化源于原子排列方式的改变，而非化学成分的变化。自然界中钻石形成需要数百万年，而现代工业技术可在几小时内完成这一转变。