一七九六年，英國倫敦有位化學家，別出心裁地燃燒鑽石，閃光的寶石竟變成了二氧化碳氣體！這使他獲得了一個真理：金剛石是碳的化身。本世紀初，科學家們又證明了石墨和碳是一家。從此證明了堅硬的金剛石與軟、脆的石墨、木炭是「孿生兄弟」。

　人們總以為光彩奪目的金剛石最貴重，其實這是帶雜質的金剛石。純淨的金剛石應該是無色透明的。金剛石比同體積的水重三倍半，又硬得出奇，可以用來刻劃玻璃和製作鑽機的鑽頭，開採石油。

　石墨是鬆軟的、不透明的灰黑色細鱗片狀的晶體，它同金剛石恰恰相反，是最軟的礦物之一。把石墨和黏土混合，就可以用來做鉛筆芯。摻的黏土越多、鉛筆芯越硬。乾電池中的炭精棒，也是它的一種「化身」。

　炭黑是極細的碳粉末，是比較純粹的無定形碳。它在黑色的油墨裡充當了顏料的「主角」。

　金剛石、石墨和炭黑有各自不同的外貌，卻都是一種元素──碳構成的。科學家把這類由同種元素構成的不同性質的物質，叫做同素異形體。

　為甚麼由同一種碳原子組成的物質，外貌、性質卻大不相同呢？科學家研究後，發現原來是由於原子的排列形式不一樣引起的。金剛石是結晶碳，每一個碳原子周圍有四個碳原子，距離都是相等的，原子之間組成一個強有力的整體。而石墨內部的一個碳原子同相鄰的四個原子間的距離是不相等的。離得較遠的兩原子之間的「拉力」較弱，容易斷裂「分手」，這樣，金剛石和石墨就出現了硬和軟的不同「個性」。

　在化學王國裡，同素異形的例子很多，磷、硫、鐵等都有同素異形現象。幾種不同性狀的單質，雖然它們都是由同種元素構成，但其中原子的排列形式是不同的。◇（資料來源：《十萬個為甚麼》）