Diamanten und Bleistiftminen bestehen aus exakt demselben Grundstoff: Kohlenstoff.

Kohlenstoffatome können sich in verschiedenen Mustern anordnen, die man Allotrope nennt. In einem Diamanten geht jedes Kohlenstoffatom eine starke Bindung mit vier weiteren Atomen ein. Dadurch entsteht eine pyramidenähnliche Struktur, ein sogenannter Tetraeder. Dieses dreidimensionale Gitter ist so stabil, dass Diamanten das härteste natürliche Material der Erde sind.Graphit ist die Form von Kohlenstoff, die in Bleistiften vorkommt. Hier binden sich die Atome nur an drei weitere Atome und bilden flache Schichten in einem Wabenmuster. Diese Schichten werden nur durch sehr schwache Kräfte zusammengehalten. Das ermöglicht es den Schichten, beim Schreiben von der Mine auf das Papier abzugleiten.Natürliche Diamanten entstehen tief im Inneren der Erde, etwa 150 bis 200 Kilometer unter der Oberfläche. Dieser Prozess erfordert Temperaturen von über 1.000 Grad Celsius und einen Druck, der etwa 50.000-mal höher ist als der Luftdruck um uns herum.Im Jahr 1772 nutzte der Chemiker Antoine Lavoisier ein riesiges Brennglas, um einen Diamanten zu verbrennen. Er bewies, dass dieser aus Kohlenstoff bestand, da er sich vollständig in Kohlendioxidgas verwandelte. 1797 zeigte Smithson Tennant, dass die Verbrennung der gleichen Menge an Diamant und Graphit die gleiche Menge Gas erzeugte. Damit war bewiesen, dass sie chemisch identisch sind.