诺贝尔奖获得者全书【1906】【化学奖】
【获奖类别】化学奖【获奖年代】1906年
【获得情况】亨利·莫瓦桑（Henri Moissan）
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亨利·莫瓦桑（Henri Moissan）
1852年9月28日出生在巴黎
11907年去世
【获奖理由】为了表彰他在制备元素氟方面所做的杰出贡献，表彰他发明了莫氏电炉
【研究成果】他发现氟元素分析法，最早用电解方法获得纯氟单质。发明高温反射 电炉，解决高温化学反应问题，并成功地制造出人造钻石。 莫瓦桑于1880年开始研究氟及氟化物，他总结戴维的方法，用氢氟化钾在氢氟 酸液体中电解，在1886年6月26日首次制取出纯氟单质，轰动了化学界。1892年他发 明了高温反射电炉，在高温坩埚中装有石墨电极，当接通电源，会产生3 500 ℃的 高温。这种电炉能熔化当时人们认为难熔的物质，如碳、硼、钨等，再次轰动化学 界。1893年他用电炉在高温下制出碳与铁、碳与银的合金。1894年他用液态碳在铁 质模型中急剧冷却，生成高密度的碳晶体，成功地制造出世界第一颗人造钻石。他 数十年主要从事无机化学的科研和教学工作，发表过2 000多篇科学论文论著，在无 机化学的研究中作出了重大贡献，因而被授予1906年度诺贝尔化学奖。
【获奖感言】
在化学元素史上，参加人数最多、危险最大、工作最难的研究课题，莫过于氟元素的发现。自1768年德国化学家马格拉夫（Marggraf,A.S.1709-1782）发现氢氟酸以后，到1886年法国化学家莫瓦桑（Moissan,H.1852－1907）制得单质的氟，历时118年之久。在这当中不少化学家损害了健康，甚至献出了生命，可以说是一段极其悲壮的化学元素史。
1768年马格拉夫研究萤石，发现它与石膏和重晶石不同，判断它不是一种硫酸盐。1771年化学家舍勒用曲颈甑加热萤石和硫酸的混合物，发现玻璃瓶内壁腐剂。1810年法国物理学、化学家安培，根据氢氟酸的性质的研究指出，其中可能含有一种与氯相似的元素。化学家戴维的研究，也得出同样的看法。1813年戴维用电解氟化物的方法制取单质氟，用金和铂做容器，都被腐蚀了。后来改用萤石做容器，腐蚀问题虽解决了，但也得不到氟，而他则因患病而停止了实验。接着乔治·诺克斯（Knox,G.）和托马斯·诺克斯（Knox,R.T.）两弟兄先用干燥的氯气处理干燥的氟化汞，然后把一片金箔放在玻璃接受瓶顶部。实验证明金变成了氟化金，可见反应产生了氟而未得到氟。在实验中，弟兄二人都严重中毒。继诺克斯弟兄之后，鲁耶特（Louyet,P.）对氟作了长期的研究，最后因中毒太深而献出了生命。法国化学家尼克雷（Nickles,J.）也遭到了同样的命运。法国的弗雷米（Fremy,E.1814－1894）是一位研究氟的化学家，曾电解无水的氟化钙、氟化钾和氟化银，虽然阴极能析出金属，阳级上也产生了少量的气体，但始终未能收集到。
同时英国化学家哥尔（Gore,D.G.1826-1908）也用电解法分解氟化氢，但在实验的时候发生爆炸，显然产生的少量氟与氢发生了反应。他以碳、金、钯、铂作电极，在电解时碳被粉碎，金、钯、铂被腐蚀。这么多化学家的努力，虽然都没有制得单质氟，但他们的经验和教训都是极为宝贵的，为后来制取氟创造了有利条件。
莫瓦桑出生于巴黎的一个铁路职员家庭。因家境贫穷，中学未毕业就当了药剂师的助手。他怀着强烈的求知欲，常去旁听一些著名科学家的讲演。1872年他在法国自然博物馆馆长和工艺学院教授弗雷米的实验室学习化学，1874年到巴黎药学院的实验室工作，1877年获得理学士学位。1879年通过药剂师考试，任高等药学院实验室主任。1886年成为药物学院的毒物学教授。1891年当选为法国科学院院士。1907年2月20日在巴黎逝世。他在化学上的创造发明很多，现在主要介绍他在氟方面的研究。
1872年莫瓦桑当上弗雷米教授的学生，开始在真正的化学实验室工作了。
弗雷米教授是当时研究氟化物的化学家，莫瓦桑在他的门下不仅学到了化学物质一般的变化规律，而且还学到了有关氟的化学知识和研究过程。他知道早在60年代安培和戴维就已证明，盐酸和氢酸是两种不同的化合物。后一种化合物中含有氟，由于这种元素反应能力特别强，甚至和玻璃也能发生反应，以致人们无法分离出游离的氟。弗雷米反复做了多种实验，都没有找到一种与氟不起作用的东西。虽然他知道制单质氟这个课题难着了许多化学家，可是莫瓦桑对氟的研究却非常感兴趣，不但没有被困难所吓倒，反而下定决心要攻克这个难关。由于工作的变化，这项研究没有及时进行，所以在10年以后，才集中精力开展研究。
莫瓦桑先花了好几个星期的时间查阅科学文献，研究了几乎全部有关氟及其化合物的著作。他认为已知的方法都不能把氟单独分离出来只有戴维设想的方法还没有试验过。戴维认为：磷和氢的亲合力极强，如果能制氟化磷，再使氟化磷和氧作用，则可能生成氧化磷和氟，由于当时还没有方法制得氟化磷，因而设想的实验没有实现。于是莫瓦桑用氟化铅与磷化铜反应，得到了气体的三氟化磷，然后把三氟化磷和氧的混合物通过电火花，虽然也发出了爆炸的反应，但并没有获得单质的氟，而是氟氧化磷。
莫瓦桑又进行了一连串的实验，都没有达到目的。经过长时间的探索，他终于得出了这样的结论：他的实验都是在高温下进行的，这正是实验失败症结所在。因为氟是非常活泼的，随着温度的升高，它的活泼性也就大大地增加了。即使在反应过程中它能够以游离的状态分离出来，它也会立刻和任何一种物质相化合。显然，反应应该在室温下进行，当然，能在冷却的条件下进行那就更好一些。看来电解是唯一可行的方法了。他想如果用某种液体的氟化物，例如用氟化砷来进行电解，那么怎样呢？这种想法显然是大有希望的。莫瓦桑开始制备剧毒的氟化砷了，随即遇到了新的困难，原来氟化砷是不导电的。在这种情况下，他只好往氟化砷里加入少量的氟化钾。这种混合物的导电性能好，可是在反应开始几分钟后，阴极表面覆盖了一层电解析出的砷，于是电流中断了。莫瓦桑疲倦极了，十分艰难地支撑着。他关掉了联通电解装置的电源，随即倒在沙发椅上，心脏病剧烈发作，呼吸感到困难，面色发黄，眼睛周围出现了黑圈。莫瓦桑想到，这是砷在起作用，恐怕只好放弃这个方案了。出现这样的现象不是一次，曾因中毒而中断了四次实验。莫瓦桑的爱妻莱昂妮看到他漫无节制地给自己增加工作，而且又经常冒着中毒危险，对他的健康状况极为担心。
可是莫瓦桑仍然继续进行实验，设计在低温下电解氟化氢。由于干燥的氟化氢不导电，于是往里面加入少量的氟化钾。他把这个混合物放在一支U形的铂管中，然后通电流。在阴极上很快就出现了氢气泡，但阳极上却没有分解出气体。电解持续近一小时，分解出来的都是氢气，连一点氟的影子也没有。莫瓦桑一边拆卸仪器，一边苦恼地思索着，也许氟根本就不能以游离状态存在。当他拨掉U形管阳极一端的塞子时，惊奇地发现塞子上覆盖着一层白色粉末状的物质。可不是么，原子塞子被腐蚀了！氟到底还是分解出来了，不过和玻璃发生了反应。这一发现使莫瓦桑受到了极大的鼓舞。他想，如果把装置上的玻璃零件都换成不能与氟发生反应的材料，那就可以制得单体的氟了。荧石不与氟起作用，用它来试试吧，于是把荧石制成试验用的器皿。莫瓦桑把盛有液体氢和氟化钾的混合物的Ｕ形铂管浸入制冷剂中，以铂铱合金作电极，用荧石制的螺旋帽盖紧管口，管外用氯化甲烷作冷冻剂，使温度控制在－23℃，进行电解。终于在1886年第一次制得单质氟。莫瓦桑的成就经过著名化学家的审查，认为是无可争论的。为了表彰他在制氟方面所作的突出贡献，法国科学院发给他一万法郎的拉·卡泽奖金。20年以后，又因他研究氟的制备和氟的化合物上的显著成就，而获得了1906年的诺贝尔化学奖。
【其它事件】
为科学献身的化学家莫瓦桑
莫瓦桑是法国著名化学家,他在1886年制取了单质氟（F2），因此荣获了诺贝尔化学奖。
1906年，瑞典诺贝尔基金会宣布：把相当10万法郎的奖金授给莫瓦桑，“为了表彰他在制备元素氟方面所做的杰出贡献，表彰他发明了莫氏电炉。”同年12月，一大批莫瓦桑的学生和朋友，在巴黎大学的会议厅里，隆重举行庆祝大会，庆祝莫瓦桑制取单质氟20周年。会上， 54岁的莫瓦桑即席讲演，他在演讲的最后说：“我们不能停留在已经取得的成绩上面，在达到一个目标之后，我们应该不停顿地向另一个目标前进。一个人，应当永远为自己树立一个奋斗目标，只有这样做，才会感到自己是一个真正的人，只有这样，他才能不断前进。”在科学的事业上，莫瓦桑曾取得过重大的戌就，是一代科学巨人。然而，他成才的道路却十分坎坷，亲历许多困难和危险。
“起死回生”的药店学徒
1870年，在巴黎的一个交叉路口，有一家十分著名的老药店，名叫班特利药店。一天店铺里十分宁静，只有研杵和研钵发出的轻微均匀的响声，那是几个学徒在研磨药物，带着老花镜的老药剂师，在翻看一本很厚的书，寻找药物的化学配方。当时的巴黎，医药化学十分发达，化学家和医生都坚信，化学方法是治病救命、战胜死神的法宝。但是肉于科学发展水平的限制，当时的化学药品，只对少数极简单的疾病有效。在药店的学徒中，有一位机智聪明的青年，他就是莫瓦桑，正当他细心研磨药品时，突然，药店的门被撞开了，一个中年男子跌跌撞撞地冲了进来，他脸色焦黄，汗流满面，呼吸困难，眼神十分吓人，“救——救命吧——”他上气不接下气地低声说。药店的人都放下手里的工作，围在他身边。“您怎么啦？”老药剂师问：“我——中了砒霜毒，我把它当药吃了，现在——，药性已发作了——。我——肚子痛得厉害。”老药剂师慢慢地摘下眼镜，摇摇头，低声说：“已经没有办法了，在这个时候。最好的医生也无能为力了。您，还有什么话要嘱咐的吗？请快说吧，我们一定把您的遗嘱告诉您的家人。”气氛十分紧张，大家都默不作声。“请等一下！”莫瓦桑高声说。他拨开众人，挤到跟前，看了看病人，回身从药架上取来一些酒石酸锑钾、三氯化铁给病人吃“民然后又让病人服了一些其他药，结果病人病情很快就缓解了。又经两天治疗，病人完全康复了。事后，巴黎的一家小报以《“起死回生”的药店学徒》为题，报道了这件事，许多巴黎人部知道了莫瓦桑的名字。
十年寒窗
莫瓦桑1852年9月28日，出生在巴黎的一间旧房子里。在他10岁时，因生活所迫，全家迁到塞纳省的一个小村镇居住，后来，人们为了纪念莫瓦桑把这个小村镇改名为莫镇。
莫瓦桑的父亲是一位铁路职工，微薄的收入，勉强维持一家人的最低生活，再无钱供子女读书。莫瓦桑一直到12岁，方勉强进了小学，放学以后还要帮助家里做些家务。全家人经常吃最廉价的食品，没有钱给莫瓦桑买书和文具。但是，这一切都没有影响莫瓦桑的学习成绩，在学校里，每次考试他都名列第一。很快。老师们都喜欢上了这个贫穷而聪明的孩子。少年时代的莫瓦桑，最喜欢学习化学，他从老师那里借来了各种化学书，如饥似渴地攻读，同时，还自己动手做各种化学实验。但是由于家庭生活十分困难，他被迫离家，到巴黎当了药店学徒。
莫瓦桑当了学徒之后，仍然坚持刻苦学习。1874年，他通过考试，获得了中学毕业证书：1877年，他又通过考试，获得了大学毕业证书和学士学位。他十年如一日长期自学，后来考上了法国著名化学家弗罗密的实习生，这相当于现在的研究生。他还经德勃雷教授的指导，通过了《论自然铁》的论文答辩，荣获巴黎大学物理学博士学位。在学习过程中，莫瓦桑从来不满足于已有的成绩，他也不惧怕任何困难，有时连续十几个小时查阅资料。有一次他在实验室连续工作30多个小时，不吃不喝。他的同学走进实验室时，看到他脸色苍自，眼窝深陷，眼睛周围出现了一圈黑圈，身子无力地歪在椅子上。“快，把他送回房间吧1”他的同学和实验员七手八脚地把他送回房间，但不到半个小时，他又回来了。“你不要命了吗？”同学责怪他。“您知道，实验数据马上就拿到手了！”莫瓦桑坚定地回答。同学无可奈何，只好任他去做。
莫瓦桑就是这样顽强地学习和工作，这一点成了他后来在科学上做出重大贡献的基础。
和死神搏斗
1878年，莫瓦桑在弗罗密实验室当实习生时，他的同学阿方曼，拿着一瓶药品对他说：“这就是氟化钾，世界上还没有一个人能制出单质氟来！”
“难道我们的老师弗罗密教授也制不出来吗？”莫瓦桑问。
“制不出来。”阿尔曼十分感慨他说，“以前所有人的所有制取单质氟的实验都失败了，大化学家戴维就曾想制取，不但没有成功，而且还中了毒。1836年，爱尔兰科学院的诺克斯兄弟。在制取单质氛时，哥哥中毒死了，弟弟进了医院。此外，还有比利时的鲁那特、法国的危克雷，都在做这类实验时被毒死了。著名的盖·吕萨克也差点送了命。你要知道。亲爱的奠瓦桑，氟是死亡元素，千万别去碰它。”
“我不怕。阿尔曼，我将来一定要制出单质氟来！”莫瓦桑坚定地回答。
“那你可要倍加小心！”阿尔曼又关照了一句。
这次实验室谈话以后，莫瓦桑增加了一件心事，单质氟总索绕在他的脑海中。“单质氟，单质氟，死亡元素，死亡元素……”他有时在梦中也嘟嚷着。怎么样才能把这种“死亡元素”的秘密揭开呢？莫瓦桑一直在思考这个问题。
1885年，莫瓦桑开始制备氟。开始，他想用氟化磷和纯氧气试验。当时化学元素周期律才发现十几年，氟和氧的化学势人们还根本不了解，所以他的实验开始有一定的盲目性。因此事与愿违，莫瓦桑不但没有成功，还白白烧坏了两个昂贵的白金管。他连续做了数次实验都失败了，“完了，又完了，又是毫无成效！”莫瓦桑叹息着。
莫瓦桑的化学知识和化学史知识很丰富，他经多方面的研究想到：氟必然是一种最活泼的非金属元素，那就不能在高温下制备它，也不能用一般的化学方法，如置换反应等。“看来，只有用电解法了。”他反复思考着。莫瓦桑设想用下式获得氟的单质：
2AsF3——>2As ＋3F2 2PF3——>2P ＋3F2
为此，必须首先获得氟化砷（AsF3）或氟化磷（PF3），然后再创造电解的条件，用电解法制取氟。莫瓦桑首先制出合格但有毒的氟化砷和氟化磷，在其中加入少量的氟化钾（KF ），研磨均匀，安装好电解装置，接通直流电。开始，反应顺利，阳极上有气泡出现，但过了一段时间，阳极上覆盖上一层砷或磷，慢慢地反应停止了。莫瓦桑也觉得自己全身软弱无力，心脏剧烈地跳动，呼吸急促而困难。“难道我也会象历史上的化学家一样，国氟中毒死掉吗，绝对不能！氟还没有制出来，要赶快离开实验室！”莫瓦桑想。但是，他哪里还走得动！不过神智还清醒，他艰难地拾起右手，关掉了电门，随后就倒在沙发椅上……。一个小时，又一个小时，当他醒来的时候，看见妻子路更站在他的身旁，她在低声哭泣，脸上挂满泪珠。
“亲爱的路更，我对你说过，千万别到实验室来，这里全是毒品，连空气都一样，会影响你的健康……。”莫瓦桑艰难地对妻子说着。
“亲爱的莫瓦桑，如果我不来打开通凤窗，不知你还能否醒来……，你照照镜子吧，你现在又黄又瘦，还有些发青，我打电话叫医生来，他会让你休息一个月。”妻子路更不高兴了。
“我现在一天也不能休息，制取氟的工作就要成功了！”
莫瓦桑又开始做实验了，他用了4天的功夫，把一块莹石磨成一个U形管，管中放入氟化砷、氟化磷和氟化钾的混和物。U形管的两端装上电极，接通电源。很快，在阳极上方，冒出一个接一个的气泡。被称做“死亡元素”的单质氟，终于彼制取出来了。莫瓦桑万分激动，他自己大声喊着，“氟！氟！”这是1886年6月26日：出现的奇迹。当时，莫瓦桑年仅34岁。
专家鉴定会
莫瓦桑制出氟以后向法国科学院提交了书面报告。科学院派了一个三人组成的专家组，对他的实验进行鉴定。莫瓦桑经过准备，在专家面前重做他的实验，接通电流后，他的装置好象不听话了，几十分钟过去了，竟然一个气泡也不产生。莫瓦桑恐慌极了，他满头大汗，反复操作，奇怪的是，装置就是不产生氟的气体，这使他十分羞愧和焦急。幸而专家们态度还好，他们鼓励他过几天重做。专家走后，莫瓦桑仔细检查了他的装置，他发现，原因很简单，甚至有点可笑，是由于氟化钾加得太少了，因而使U形管不导电，所以没有氟产生三天以后，他再一次在专家面前表演他的实验时，顺利地收集了4升氟的气体。莫瓦桑在获得诺贝尔奖的第二年，即1907年，就去世了，年仅55岁，长期和毒品接触，严重损害了他的健康。他逝世后，世界化学界对他表示沉痛的哀悼。不久，他的妻子路更也固哀伤过度去世了。他们的独生子路易，把他父母的遗产20万法郎，全部献给巴黎大学作为奖学金，一种叫莫瓦桑化学奖，用以纪念他的父亲；另一种叫路更药学奖，用以纪念他的母亲。有这样的好儿子，莫瓦桑和路更在九泉之下，也就心安了。
莫瓦桑一生成果累累，他曾发明了以他的名字命名的电炉——莫氏电炉，这种电炉可以简单而迅速地熔炼各种金属。他自己用它制出了铀、钨、钒、铬、钛、铝等十几种金属。他的妻子路更是世界上第一个使用铝制烹调器的人，这种烹调器是莫瓦桑在实验室中用他的电炉自己制作的。莫瓦桑还是世界上第一个制造人造金刚石的化学家。他品格高雅，爱好诗歌、音乐和绘画，他的卧室中，挂满了各种名画。
莫瓦桑一生中获得很多荣誉，他曾彼聘为好儿所大学的名誉教授，俄国还授予他科学院名誉院士的称号。
研究文献原文存放：
《氟及其化合物》
《电炉》等著作。
贝耶尔 的讲演稿（Prize Lecture）:
No Lecture was delivered by Professor H. Moissan. 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。如经工匠琢磨成钻石，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，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，竟有口颗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，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的试验感到厌烦，但又无法劝阻他不再做了，迫于无奈便俏俏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，莫氏没有重复的做出成功的第二次、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19l0～l920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，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。在一定温度和压力下，热力学常用产物和作用物之间的自由焓改变的正或负，来判别一个反应自动进行的方向。自由焓大的状态相对于自由焓小的状态，是一个不稳定态，因此自由焓大的状态总是向小的方向自动进行．计算在25℃、1大气压下石墨转变为金刚石的自由焓变化DG=G金刚石-G石墨=+692卡/摩。此即表明金刚石的自由焓大于石墨，那么，要在25℃、1大气压下，使石墨转变为金刚石是不可能的，需要何种外界条件才能实现转化呢？这一直到1938年，洛锡涅等将热力学的理论计算用于石墨－金刚石的转化过程，才有了答案。以后又经皮尔曼等计算了在1200K以下石墨－金刚石的平衡态，并绘制了平衡曲线。从而可知在常温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。因此速度问题。爱林等根据反应速度理论推导得出了转化过程中温度和压力对转变速度的关系式[注] 。于是可知增压是降低反应速度的，而高温自然是提高反应速度的。
综合起来看，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，莫氏逝世近半个世组以后的事了。
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