الماس والجرافيت كلاهما يقللان من الكربون. على الرغم من أن كلاهما يتكون من ذرات الكربون ، إلا أن تنظيمهما الذري مختلف تمامًا. عندما تشكل ذرة الكربون روابط تساهمية مع ذرات الكربون المحيطة ، هناك تشكيلان مختلفان للربط. في الماس ، يتم ترتيب ذرات الكربون في نمط رباعي السطوح منتظم ، بينما في الجرافيت ، يتم ترتيب ذرات الكربون في طبقات سداسية.
في أواخر القرن الثامن عشر ، حدد Lavoisier الماس على أنه شكل بلوري من الكربون ، ولكن تم تحديد التركيب البلوري للماس لأول مرة بواسطة Bragg في عام 1913. لقد قام بإعداد الماس بالأشعة السينية وحصل على صورة لنمط اختلاف الأشعة السينية في شعرية البلورة ، مما يدل على الخصائص البلورية للرسوم الماس.
بالإضافة إلى Tetrahedrons ، تشمل الماس الطبيعي أيضًا مكعبات (CD) و Hexahedrons (HD) و Octahedrons (OD) و Dodecahedrons. يتم ربط ذرات الكربون التي تشكل بلورة الماس تساهميًا ، مع أطوال رابطة ذات طول متساوٍ ، 0.15 نانومتر. الماس متباين الخواص ، مما يعني أن العديد من خصائصها تعتمد بشكل اتجاهي.
في رباعي السطوح ، فإن ذرات الكربون في وسط التماثل لها قوى الترابط الأضعف ، مما يجعل الماس عرضة للانقسام هناك. في الوجوه البلورية النموذجية للماس والبنية القشرية للجرافيت ، يبلغ طول روابط الكربون داخل صفائح الجرافيت 0.142 نانومتر ، مما يجعلها قوية جدًا. ومع ذلك ، فإن الروابط بين الأوراق يبلغ طولها 0.335 نانومتر فقط ، مما يجعل هذه الروابط الطويلة ضعيفة للغاية. وهذا يعطي الجرافيت زيوت التشحيم. تتكون بلورات الماس من ذرات الكربون ، والتي يتم تجميعها معًا بواسطة الروابط التساهمية.